燃煤鍋爐清洗的必要性
1、容易造成設(shè)備的損壞。
燃煤蒸汽鍋結(jié)垢后，受熱面?zhèn)鬟f溫度的效率下降，為了保證鍋爐的出力，不得不提高火側(cè)的溫度，水垢積累的越厚，鍋爐內(nèi)部熱量傳遞的就越慢，火側(cè)填補(bǔ)的熱量就得越高。正常情況下，鍋爐火側(cè)的溫度是在900℃左右，而水側(cè)的溫度在190℃左右。在沒(méi)有水垢的時(shí)候，鋼板的溫度在230℃左右，然而在結(jié)垢1mm左右，鋼板的溫度比無(wú)垢時(shí)提高了140℃左右。鋼板的溫度達(dá)到315℃時(shí)，金屬的各項(xiàng)指標(biāo)就開(kāi)始下降。當(dāng)溫度達(dá)到450℃時(shí)，金屬會(huì)因?yàn)檫^(guò)熱而變形。所以水垢很容易使燃煤蒸汽鍋金屬材料毀掉。
2、容易造成燃料的浪費(fèi)。
鍋爐內(nèi)受熱面生成水垢以后，會(huì)阻礙熱量的傳遞，因?yàn)樗傅膶?dǎo)熱系數(shù)非常低，只有鋼材的幾十分之一，所以水垢會(huì)造成熱損失，為了保持鍋爐一定的工作壓力及蒸發(fā)量，就必須得增加燃料來(lái)提高火側(cè)的溫度，在有水垢的情況下，需要浪費(fèi)更多的燃料來(lái)產(chǎn)生同樣的熱量。而且不同工作壓力的燃煤蒸汽鍋，生成的水垢的類(lèi)型及厚度不同，所浪費(fèi)的燃料數(shù)量也不同，工程師根據(jù)試驗(yàn)和計(jì)算得出，水垢的厚度和損耗燃料有如下比例：
當(dāng)水垢厚度≥1mm時(shí)，浪費(fèi)燃料5—13%;
≥2mm時(shí)，浪費(fèi)燃料13—18%;
≥3mm時(shí)，浪費(fèi)燃料18—26%。
3、容易增加維修費(fèi)用和降低使用壽命
燃煤蒸汽鍋爐結(jié)垢以后，不僅會(huì)導(dǎo)致熱量損失、燃料的浪費(fèi)以及設(shè)備的損壞等問(wèn)題，而且還有巨大的安全隱患。鍋爐結(jié)垢以后發(fā)生事故的概率增大很多，據(jù)統(tǒng)計(jì)：燃煤蒸汽鍋事故中，因水垢而引起的事故占到33%，而且還在呈上升趨勢(shì)。不僅降低了鍋爐的使用壽命，而且造成了人生安全問(wèn)題。
干熱法除垢機(jī)理
水垢的線(xiàn)膨脹系數(shù)比金屬低得多。碳鋼的線(xiàn)膨賬系數(shù)溫度在20~600℃它的線(xiàn)膨脹系數(shù)α=0.0125mm/m℃,越是致密,越是堅(jiān)硬的水垢,其膨脹系數(shù)越小,普通的日用陶瓷的線(xiàn)膨賬系數(shù)在20~800℃為0.0025~0.0045mm/m℃,水垢的成份與普通日用陶瓷相似,都是在高溫的環(huán)境下形成的,它的線(xiàn)膨脹系數(shù)相近,碳鋼線(xiàn)膨脹系數(shù)約為水垢的3~4倍。1米的長(zhǎng)的鋼板每溫度每升高100℃,伸長(zhǎng)1.25m。從室溫加熱到600℃,伸長(zhǎng)約7.5m,水垢伸長(zhǎng)約1.5m多一點(diǎn),水垢和金屬的面膨脹相差就更大。金屬和水垢同時(shí)受熱后,由于它們線(xiàn)膨脹系數(shù)相差很大,它們之間的貼合面產(chǎn)生切向應(yīng)力,溫度在下降過(guò)程中又產(chǎn)生反向的剪切力,水垢的抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度要比碳鋼低得多，這樣反復(fù),水垢就會(huì)從金屬表面崩裂脫落
干熱法除垢實(shí)例和操作過(guò)程剖析
(1)打開(kāi)排污閥,排盡鍋爐內(nèi)部的積水;打開(kāi)人孔、于孔,檢査孔以便加溫時(shí)鍋爐內(nèi)部的殘余水汽蒸發(fā),用木材小心緩慢加溫,使鍋爐內(nèi)部τ燥。不宜用煤碳,碳火太強(qiáng),溫度難以控制。鍋爐的水垢在濕潤(rùn)的狀態(tài)下,它的線(xiàn)膨賬系數(shù)比在千燥時(shí)的線(xiàn)膨脹系數(shù)大得多,水垢內(nèi)表面均勻,受熱后水垢本身會(huì)略微擴(kuò)張,具有延展性。所以在鍋爐正常運(yùn)行狀態(tài)下,隨著鍋爐溫度的上升,由于水垢是在鍋爐長(zhǎng)期運(yùn)行中逐步慢慢形成的,和鍋爐受熱面貼合緊密,鍋爐鋼材受熱膨脹,水垢也同步膨脹,水垢的表面不會(huì)開(kāi)裂。
(2)待水垢表而和鍋爐內(nèi)部完全干燥后,小心緩慢加溫,讓鋼材自由伸縮,防止產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,加熱到約600度左右,大約需要2小時(shí)左右。我們知道鋼材的是熱的良導(dǎo)體,鍋爐的底部受熱而受輻射和木材煙氣的對(duì)流熱量很快傳導(dǎo)給鍋體,只要加溫時(shí)控制好木材的火力,鍋底的局部溫度不會(huì)太高,由于溫度的上升,水垢比鋼材線(xiàn)膨脹系數(shù)相差很大,水垢和鋼材切合面產(chǎn)生剪切力。鍋爐用鋼一般為20g,含碳量小于0.22%。在鋼的熱處理工藝中,如果鋼材被加熱到臨界溫度723℃以下,不產(chǎn)生相變,這是個(gè)理論值,由于鋼的成份和加熱時(shí)有一定的過(guò)冷過(guò)熱度,實(shí)際應(yīng)用時(shí)低于這個(gè)溫度,大約在660℃左右。低溫去應(yīng)力退火(高溫回火),是將鋼加熱到A1以下,一般是在500~650以下。
(3)撤去木材熄火,讓鍋爐自然冷卻。冷卻過(guò)程中由于水垢同金屬的線(xiàn)膨脹系數(shù)相差很大,又產(chǎn)反向的剪切力,大部分水垢開(kāi)裂脫落。用木制竹制耙子小心輕輕敲擊金屬壁面,從人孔、于孔、檢査孔清理脫落的水垢
(4)堿煮。每立方米的爐水加入碳酸鈉8公斤(如果每噸爐水再加入磷酸三鈉1.4公斤就更好),點(diǎn)火升壓至1公斤(不小于24小時(shí)),再降壓。停止堿煮后,當(dāng)爐水溫度降至70℃,排掉爐水,打開(kāi)人孔手孔檢査孔,用帶壓自來(lái)水沖掉脫落的水垢(特別是管內(nèi)水垢)清掃完后檢査水位表、汽水連通管、壓力表連接管、排污管是否暢通。用戶(hù)0.4噸鍋爐,清理岀的水垢呈鱗片狀,更大厚度約4m,清理出水垢約200斤左右;干熱使水垢崩裂,破壞了水垢和金屬之間的粘接,水垢大部分脫落、剝離,輔以堿煮使殘存的水垢松軟更易脫落,還會(huì)在金屬表面產(chǎn)生一層保護(hù)層(主要是棕紅色的Fe304)除垢率達(dá)99%,爐內(nèi)非常干凈,勞動(dòng)強(qiáng)度不大,效果很好;局限性:鍋爐除垢每一種方法都有其局限性。τ熱法除垢只適用燃煤立式鍋爐,關(guān)鍵是掌握控制好加熱的溫度,避免過(guò)熱和過(guò)燒,防止鋼材性能變壞。用木材加溫,溫度易控制,不會(huì)鍋爐對(duì)鍋爐產(chǎn)生損害,毫無(wú)污染,費(fèi)用低,操作簡(jiǎn)單,效果優(yōu)良;雖然用戶(hù)自創(chuàng)干熱法除垢在原理上可行,在空鍋時(shí)加溫釆用木材,溫度較碳火易控制,但是應(yīng)該釆取措施,保證鍋爐受熱在控制的范圍內(nèi),不產(chǎn)生局部高溫。當(dāng)今電子技術(shù)飛速發(fā)展,測(cè)量溫度己不是難題,數(shù)學(xué)式的測(cè)溫儀已非常便宜使用方便;如果由于操作上的原因,如果效果不夠理想,還可以重復(fù)一次上面的方法。
