鍋爐結垢的預防與治理王梁魚能動1302指導老師：張偉水受熱蒸發鍋爐受熱面沉積水垢危害工業生產水垢成因水垢預防水垢治理關鍵詞：鍋爐結垢

預防

治理

引言：我國鍋爐數量龐大，全國約30萬余臺，每年耗煤近7億噸。而我國大多數鍋爐運行效率較低，能源浪費很大。效率低的重要原因之一是鍋爐受熱面上沉積著傳熱效率很低的水垢。水垢成因水垢預防水垢治理水垢成因結垢原因內因（根本原因)水中鈣、鎂和其他重金屬離子存在外因固態物質從過飽和的爐水中沉淀析出并粘附在金屬表面鈣鎂離子為何沉淀析出并附著在金屬表面？受熱分解Ca(HCO3)CaCO3↓+H2O+CO2↑Mg(HCO3)MgCO3↓+H2O+CO2↑MgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2↑溶解度降低CaCO3,Mg(OH)2,CaSO4等結垢物質屬于負溶解度物質，隨著溫度的升高，溶解度降低，會過飽和析出?；ハ喾磻o水中原來溶解度較大的鹽類，在爐內和其他物質互相反應，生成沉淀。Ca(HCO3)+NaOH,Mg(HCO3)2+NaOHCaCl2+Na2CO3,CaCl2+Na2SiO3鈣鎂離子為何沉淀析出并附著在金屬表面？蒸發濃縮由于爐水不斷蒸發濃縮，雜質濃度增高，達到過飽和程度時就在蒸發面上析出晶母，或以原有水垢顆粒為結晶中心，生長成水垢。爐水堿度及PH值的影響爐水堿度高、水循環好、PH值高可能形成水渣。金屬表面離子化由于鍋爐表面金屬離子化（FeFe2+)使鍋爐表面帶負電荷，而鈣鎂等結垢物質帶正電荷，由于靜電吸引，是結垢物質沉積在金屬表面。水垢成因水垢預防水垢治理水垢預防1.鍋外化學處理2.鍋內投藥水處理3.選擇有效的水處理方法1.水的混凝處理2.水的沉淀和澄清3.水的過濾1.水的混凝處理向水中加入混凝劑混凝劑水解壓縮膠體顆粒的雙電層膠粒脫穩而相互聚結混凝劑水解或縮聚反應形成高聚物（吸附和架橋作用）膠粒吸附粘結2.水的沉淀和澄清澄清凝聚沉降原理較大顆粒迅速沉降較小懸浮微粒和膠體顆粒沉淀澄清設備沉淀池固體顆粒自身重力澄清池新沉淀物與先前的沉淀物相互接觸產生催化作用3.水的過濾天然水混凝澄清出水濁度10~20mg/L正洗水量增加；增加樹脂層阻力；離子交換時，細小懸浮物附著在交換樹脂表面，阻礙離子交換進行；細小的膠體狀物質可能滲入離子交換樹脂的網狀結構內部，不易洗脫，從而污染陰樹脂；天然水混凝澄清過濾出水濁度<=1mg/L進水濁度10~20mg/L多孔介質降低濁度（出水濁度達1mg/L）除去水中的有機物、臭味和色度水垢成因水垢預防水垢治理水垢預防1.鍋外化學處理2.鍋內投藥水處理3.選擇有效的水處理方法2.鍋內投藥水處理鍋內投藥水處理出發點促進水渣生成增加水渣流動性對垢層起剝離作用減小水渣對金屬的附著力2.鍋內投藥水處理鍋內水處理所投藥品NaOH氫氧化鈉Na2CO3碳酸鈉Na3PO4·12H2O磷酸三鈉有機膠質2.鍋內投藥水處理NaOH氫氧化鈉作用消除水中的暫時硬度和鎂硬Ca(HCO3)2,Mg（HCO3)2,MgSO4,MgCl2穩定分散的碳酸鈣質點2.鍋內投藥水處理Na3PO4·12H2O磷酸三鈉作用有效沉淀鈣度、鎂硬（可代替碳酸鈉和氫氧化鈉）使已經形成的硫酸鹽和碳酸鹽老水垢疏松脫落在鍋爐受熱面形成堅硬致密的磷酸鐵保護膜，而防腐增加水的分散性2.鍋內投藥水處理有機膠質分類栲膠腐植酸鈉亞硫酸鹽紙漿廢液水垢成因水垢預防水垢治理水垢預防1.鍋外化學處理2.鍋內投藥水處理3.選擇有效的水處理方法3.選擇有效的水處理方法物理化學水處理法水的電滲析法化學軟化法爐內加藥法爐外軟化法水的物理處理法高頻水改器永磁和電磁水軟化器水垢成因水垢預防水垢治理水垢治理酸洗除垢法堿煮除垢法栲膠和堿劑除垢法酸洗除垢法1.酸洗除垢原理2.緩蝕劑作用原理和應用3.酸洗工藝過程1.酸洗除垢原理3.疏松作用：使含有硅酸鹽和碳酸鹽的混合水垢變得疏松4.氣掀作用：鹽酸與碳酸鹽水垢反應產生大量二氧化碳，對難溶解或溶解速度較慢的垢層有一定掀動力1.溶解作用：CaCO3,MgCO3·Mg(OH)2與HCl反應2.剝離作用：溶解金屬氧化物，使附著在其上的水垢剝離2.緩蝕劑作用原理和應用緩蝕現象：酸洗過程中，鹽酸不僅溶解碳酸鹽水垢，同時對鋼鐵產生溶解在污垢部位腐蝕金屬，導致壁管減薄甚至穿孔氫氣與鋼鐵中的碳生成CH4，減低金屬強度和韌性，產生氫脆緩蝕劑陽極抑制型緩蝕劑陰極抑制型緩蝕劑混合抑制型緩蝕劑緩蝕劑氧化型緩蝕劑沉淀型緩蝕劑吸附型緩蝕劑3.酸洗工藝過程進酸浸泡或循環回酸漂洗中和鈍化沖洗檢查酸洗后處理堿煮除垢法SiO2+2NaOHNa2SiO3↓+H2O3CaSO4+2Na3PO4Ca3(PO4)2↓+H2O3CaSO4+2Na3PO4Ca(PO4)2↓+3Na2SO3Ca3(PO4)2+6HCl3CaCl2+2H3PO4除泥渣，潔垢面配制堿液煮爐堿煮監督水沖洗栲膠和堿劑除垢法栲膠（主要成分單寧）堿性介質中水解沒食子酸對垢中的金屬離子產生絡合作用能溶解碳酸鹽水垢使水垢變得疏松而容易脫落下來單