鍋爐結(jié)有水垢影響
鍋爐內(nèi)如結(jié)有水垢,鍋爐鋼板因溫度升高而過熱、變形,造成鍋爐的損壞。鍋爐鋼板如結(jié)有水垢,又要維持一定的出力,就需要增加一定的熱量。因此當(dāng)有水垢存在時,只有增高鍋爐火側(cè)的溫度才行。這樣水垢越厚,導(dǎo)熱性越差,鍋爐火側(cè)的溫度越高,鋼板溫度也越高。一般對于壓力為1.4MPa的鍋爐,沒有水垢的鋼板,溫度只有215℃;250℃;如結(jié)有0.8&mm;1.0mm厚的混合,鋼板溫度與無垢時相比,要提高134~160℃。當(dāng)溫度升高到315℃時,金屬強度就開始下降;當(dāng)越過450℃時,金屬就會因過熱而開始蠕動變形。因此,水處理不好,造成堵管,曝管,鍋爐燒壞,甚至報廢。
當(dāng)鍋爐結(jié)有水垢時,為保持鍋爐一定的出力,就必須提高火側(cè)的溫度,從而使兩項熱損失增加:一是向外界輻射的熱損失;一是排煙的熱損失。
由于鍋爐的工作壓力不同,以及水垢的熱導(dǎo)率及厚度的不同,燃料浪費的數(shù)量也就不同。即鍋爐工作壓力越高,水垢熱導(dǎo)率越低,水垢厚度越厚,燃料浪費量越大。試驗證明,對于工作壓力為1.4MPa的鍋爐,因結(jié)生1毫米厚混合水垢,燃料浪費可達(dá)8%。據(jù)統(tǒng)計,僅東北三省,每年因鍋爐結(jié)垢造成的煤炭浪費高達(dá)200多萬噸。某市的鍋爐經(jīng)過化學(xué)除垢后,節(jié)煤量大都在5%-25% 。
鍋爐內(nèi)如結(jié)有水垢,鍋爐鋼板因溫度升高而過熱、變形,造成鍋爐的損壞。鍋爐鋼板如結(jié)有水垢,又要維持一定的出力,就需要增加一定的熱量。因此當(dāng)有水垢存在時,只有增高鍋爐火側(cè)的溫度才行。這樣水垢越厚,導(dǎo)熱性越差,鍋爐火側(cè)的溫度越高,鋼板溫度也越高。一般對于壓力為1.4MPa的鍋爐,沒有水垢的鋼板,溫度只有215℃;250℃;如結(jié)有0.8&mm;1.0mm厚的混合,鋼板溫度與無垢時相比,要提高134~160℃。當(dāng)溫度升高到315℃時,金屬強度就開始下降;當(dāng)越過450℃時,金屬就會因過熱而開始蠕動變形。因此,水處理不好,造成堵管,曝管,鍋爐燒壞,甚至報廢。
當(dāng)鍋爐結(jié)有水垢時,為保持鍋爐一定的出力,就必須提高火側(cè)的溫度,從而使兩項熱損失增加:一是向外界輻射的熱損失;一是排煙的熱損失。
由于鍋爐的工作壓力不同,以及水垢的熱導(dǎo)率及厚度的不同,燃料浪費的數(shù)量也就不同。即鍋爐工作壓力越高,水垢熱導(dǎo)率越低,水垢厚度越厚,燃料浪費量越大。試驗證明,對于工作壓力為1.4MPa的鍋爐,因結(jié)生1毫米厚混合水垢,燃料浪費可達(dá)8%。據(jù)統(tǒng)計,僅東北三省,每年因鍋爐結(jié)垢造成的煤炭浪費高達(dá)200多萬噸。某市的鍋爐經(jīng)過化學(xué)除垢后,節(jié)煤量大都在5%-25% 。
椐科學(xué)測算,鍋爐內(nèi)壁每結(jié)一毫米的水垢,就白白燒掉8%的煤炭.而目前廣泛采用的傳統(tǒng)習(xí)慣的鍋爐燃煤方式,還是按照鍋爐水垢結(jié)到一定程度以后才進行清洗和維護.甚至水垢結(jié)到4—5毫米厚,發(fā)生爆管現(xiàn)象才進行清洗,在這個結(jié)垢過程中,不知有多少煤炭不知不覺被浪費掉,鍋爐也受到不同程度的損壞,而目前普遍人們現(xiàn)在認(rèn)為這是正常的鍋爐燃燒方式,
水垢的性質(zhì)因水垢的種類而異,對鍋爐工作影響大的是水垢的導(dǎo)熱系數(shù)及硬度等物理性質(zhì),水垢的導(dǎo)熱系數(shù)是表示水垢傳導(dǎo)熱量多少快慢的系數(shù),直接影響鍋爐的傳熱效果和金屬壁溫,影響鍋爐的安全性和經(jīng)濟性;水垢的硬度是指水垢的堅硬程度,關(guān)系著鍋爐結(jié)垢后是否易于清除,清除水垢是否需要花費較高的代價,是否損壞鍋爐,對鍋爐的安全經(jīng)濟運行也有重要影響。
普通碳鋼在常溫下的導(dǎo)熱系數(shù)為46.5 W/m?k,各種水垢的導(dǎo)熱系數(shù)小意味著水垢層傳熱性能差,傳熱阻力大。因而結(jié)垢對鍋爐工作的危害是:
一、浪費燃料,降低鍋爐的熱效率
由傳熱學(xué)所知,通過固體壁面?zhèn)鳠崃康亩嗌偃Q于:
1、壁面兩邊的溫度差
壁面兩邊的溫度差越大,傳熱量就越大。由火焰通過金屬壁面向水蒸汽。傳熱時,火焰溫度越高,水和蒸汽的溫度越低,壁面兩邊的溫差越大,傳遞的熱量越多。
2、傳熱壁面面積的大小
壁面面積越大,傳遞熱量越多,壁面面積越小,傳遞熱量越少。
3、導(dǎo)熱系數(shù)與壁厚的比值
壁面導(dǎo)熱系數(shù)截面越大,壁厚越小,其比值就越大,相應(yīng)地傳遞熱量就越多;壁面導(dǎo)熱系數(shù)越小,壁厚越大,其比值越小,相應(yīng)的傳熱量就越少。
當(dāng)鍋爐受熱面結(jié)垢時,本來通過金屬壁面?zhèn)鬟f熱量變成了金屬層和垢層兩層壁傳遞熱量,此時傳熱面積變化不大,如果壁面兩邊的溫差也變化不大的話,由于垢層導(dǎo)熱系數(shù)非常小,傳熱壁面加厚,使得阻力,大大增加,傳熱量明顯降低。燃?xì)忮仩t即使垢層僅有1mm厚即會明顯地降低產(chǎn)氣量,增高排煙溫度,造成能源浪費。
在沉積水垢的情況下,為了保持原有的蒸發(fā)量和蒸汽(熱水)參數(shù),就得多燒燃料以提高火焰和煙氣溫度,這部分多投入的燃料就是因結(jié)垢而造成的燃料損失。據(jù)粗略估算,受熱面結(jié)1mm水垢,熱效率下降5%,鍋爐浪費燃料8%。
二、提高結(jié)垢部位金屬壁的溫度
金屬結(jié)垢后就會過熱,金屬會出現(xiàn)蠕伸、變型、鼓包,嚴(yán)重時發(fā)生過熱暴管。
水垢層是位于金屬壁面和受熱介質(zhì)—水氣之間的,由于水垢層導(dǎo)熱系數(shù)小,有顯著的隔熱作用,結(jié)垢后大幅度提高金屬壁面的溫度。據(jù)估算,對蒸發(fā)受熱面,沉積水垢的爐膽常會過熱塌陷,沉積水垢的受熱鍋殼(鍋筒)常會過熱鼓包,沉積水垢的受熱面管子則常會過熱暴管