范相裕
摘 要：锅炉是工业生产中重要的设备，所以要确保锅炉的正常运行。在锅炉长期运行的过程中会产生水垢，如果不能得到妥善的处理，不仅会影响到锅炉运行的热效率，同时还会降低锅炉的使用寿命，对于锅炉维修造成不便，对锅炉的正常运行具有一定的安全隐患。所以在锅炉维修的过程中，如果发现水垢达到一定程度会影响到锅炉的正常运行，需要及时处理，根据水垢产生的原理采取有效的预防与处理措施，这也是锅炉维修中的重要工作。
关键词：锅炉；水垢；危害；预防；处理
锅炉属于特种设备，通过燃烧原料产生热能，其整个过程需要在高温高压的环境下进行，所以对锅炉的性能要求较高，因此锅炉维修非常重要，其是保证锅炉安全运行的重要工作。在锅炉维修的过程中，对于水垢的预防和处理是日常工作中的重要任务之一，其不仅关系到锅炉运行的节能性，也是影响锅炉运行效率和安全的重要因素。所以在锅炉日常维修工作中，要对水垢形成的原因以及对锅炉产生的危害进行分析，然后有针对性的采取预防和处理措施，确保锅炉能够安全高效的运行。
1 锅炉水垢产生的原因
1.1 温度和溶解度的影响
锅炉在工作运行过程中温度会不断升高，锅炉给水中的部分溶解盐类会受热分解成固体沉淀而吸附在锅炉受热面上形成水垢。除此之外，某些结垢物质也会随着温度升高溶解度降低而导致沉淀析出形成水垢。
1.2 离子间相互反应
一方面锅炉给水中的结垢物质，在锅炉工作过程中会与锅内其他盐类发生相互反应，形成锅炉水垢；另一方面，锅炉受热面金属的离子化使其带负电荷，与锅炉给水中带正电的结构物质相结合也会同样产生水垢。
1.3 蒸发浓缩
锅内水不断地蒸发和浓缩，盐浓度不断升高，达到饱和甚至超过饱和状态时，一些钙镁盐类就会由水中析出，生成沉淀物，形成一种质地硬、吸附性强和危害性大的水垢。
1.4 水渣转化成水垢
锅炉在长期的使用中不仅会产生水垢还会产生大量水渣，生产管理方面如果锅炉排污不及时或不充分，吸附性较强的水渣会日积月累吸附在锅炉受热面上进而形成水垢。
2 锅炉水垢的危害
2.1 降低锅炉热效率，增加燃料的消耗
锅炉运行是通过燃烧燃料产生热能的一个过程，在锅炉中产生水垢后，由于水垢的导热性较小，所以会降低热力设备的传热效率，炉内所产生的大量热量就会被烟气所带走，造成热能的损失。为了保证炉内的温度达标，在导热性能较差的情况下，就需要投放更多燃料，同时还要加大鼓风和引风来提高燃烧的效率，由此导致能量的消耗急剧增加。锅炉内的水垢越厚，对热效率的影响越大，投放的燃料消耗量也会增加，由此造成锅炉运行效率降低。
2.2 引发金属受热面过热事故
水垢的产生会降低锅炉受热面的导热性能，但是为了保持炉内正常的压力以及各项参数，就需要加大火侧的温度，水垢越厚，需要增加的温度就越高。当火侧的温度超出了金属所能够承受的极限值时，就会对锅炉内的钢板、炉管等部件造成损坏，会出现蠕变、穿孔、爆管等事故，严重的情况下会导致锅炉报废。
2.3 发生沉积物下腐蚀
在锅炉内形成水垢后，炉内的水分会渗透到垢层内，在高温下会快速的蒸发，但是水中的杂质则会残留在垢层中，如果垢层中沉积物的酸碱值较高的情况下，会对金属层造成严重的腐蚀，无论是酸性值或者碱性值达到一定极限，都会导致爆管、裂变、穿孔等安全事故的发生，严重影响到锅炉运行的安全性。
2.4 增加检修和清洗费用
当锅炉内的水垢影响到运行效率时，就需要对其进行处理，无论是采用物理处理还是化学清洗，都需要耗费大量的人力、物力和财力，同时还会耽误锅炉的正常运行。所以在锅炉维修中清洗水垢，会增加额外的成本支出。
2.5 缩短锅炉使用寿命
水垢的出现会大大的降低锅炉的使用寿命，在垢层中残留的沉积物酸碱性会对金属设备造成腐蚀，所以需要修复，修复之后就会降低锅炉运行的经济性和安全性。而为了保证锅炉运行的蒸汽压力，经过反复修复的锅炉就无法满足运行标准，所以需要更换锅炉，大大的缩短了锅炉的使用寿命。
3 锅炉水垢预防和处理措施
3.1 锅炉水垢的预防
对锅炉水垢的预防能够大大的降低水垢对锅炉运行安全的影响，所以做好前期的预防工作，能够为锅炉后期的运行创造有利的条件。通过前文对水垢产生的原因进行分析，可以得知锅炉给水是产生水垢的直接原因，所以可对锅炉给水进行处理来预防水垢的产生。关于锅炉给水的处理可分为炉内处理和炉外处理两种方法，下面做下简单的介绍。
在锅炉给水中含有大量的结垢离子，所以炉外处理就是利用水处理设备对给水进行离子交换，分离生水中的结垢物质，使水得到软化，从而降低水垢的产生。在工业生产水平逐渐提升的形势下，全自动钠离子交换器被应用于炉外水处理，操作简单，在很多锅炉房中都得到了应用。
另一种方法是炉内水处理，主要是向炉水内投放化学药剂来将生水中的结垢物质转化为泥垢，然后以排污的方式将泥垢排出。这种方法成本较低，操作简单，所以在很多企业中得到了广泛的应用。但是这种方法也存在一定的弊端，炉内水也容易产生二次水垢，所以排污量会有所增加，而锅炉对于排污也有严格的要求，不仅要符合排污的质量，还要采用适当的方法。
对于锅炉水垢的预防工作非常重要，这是一项长期而艰巨的任务，需要不断的创新与实践。在实际操作中，还需要根据企业的实际状况和锅炉的运行要求，采取适宜的预防方法，因地制宜，提高水垢预防的效率。
3.2 锅炉水垢的处理措施
3.2.1 机械除垢法。是指利用钢丝刷等机械清除工具进行除垢，此种除垢方法行之简单，但是形式停留在人工阶段，在工业现场需要浪费大量人力物力，效率极低，而且机械工具与锅炉部件直接接触会导致锅炉体受损，减少锅炉寿命。
3.2.2 酸洗除垢法。主要是采用酸洗液来进行水垢清除，酸洗液是由盐酸加缓蚀剂或硝酸加缓蚀剂组成，既能消除锅炉中的水垢、减少对锅炉的腐蚀，又能对锅炉水垢能起到有剥离、溶解以及疏松的作用。
3.2.3 碱煮除垢法。是采用碱液蒸煮来进行水垢的清除，这种方法的除垢效果虽然不及酸洗除垢法，但是可以结合酸洗除垢法来一起配合使用而达到更好地效果。碱煮除垢法的优点是操作比较简单且副作用小，缺点是需要煮炉时间长，浪费药剂且效果差。
3.2.4 电脉冲变频共振除垢。变频共振就是锅炉给水中施加电脉冲，通过变频找到与该给水自然频率相同的频率，从而引起水分子共振效果。通过共振作用可以提高给水的活化性而加强对水垢的溶解度；除此之外，锅炉给水中的结垢物质在共振作用过程中也会发生相互碰撞，形成表面无电荷不能吸附锅炉部件的沉淀从而达到除垢的目的。
4 结束语
在锅炉维修工作中，水垢的预防和处理是关键环节，水垢会对锅炉运行的经济性以及安全性造成极大的危害，所以要做好预防和处理工作。经过对水垢产生的原理进行分析，可以发现锅炉给水的水质是产生水垢的直接因素，所以在水垢预防方面可以从对锅炉给水处理方面入手，采取适宜的方式。在对水垢的处理方面，可以根据企业的实际状况以及水垢的具体情况，有针对性的采用物理或者化学处理方法，以减少水垢对锅炉造成的危害，提高锅炉运行的安全性和经济性。
参考文献
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