过热器钠盐垢的危害性及其清洗方法
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本次文章生成时间:2009-4-29 16:34:53
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过热器钠盐垢的危害性及其清洗方法
上
弋 鹄
工业水管锅炉尽管在保证蒸汽品质方面采取了许多有效的措旌,但往往仍不能19iI征过热
器内完全没有沉积物,这些沉积物主要是溶于水中的钠盐。
目前我国工业锅炉主要是采用了各种型式的钠离子变换器进行水处理。钠离子交换的过
程仅降低了原水中的硬度,或者说降低了Ca”,M 盐类,但却等当量转换为蚋盐.蚋盐
在水中溶解度很高,当汽包式锅炉中饱和蒸汽带水滴进入过热器时.因水清蒸庶赦靖在过热
器内便折出。结成盐垢.
二 影响过热器钠盐垢形成速度的因素
过热器中钠盐垢形成速度主要决定于蒸汽中携帮水蒲量的多少.因为铺盐来自蒸汽中水
漓所携带的杂质·影响蒸汽带水的因素是多方蒋 ·主要有锅炉负荷 蒸汽压力·镑篱的燕
汽空I回高度以及炉水的含盐量.
1.锅炉负荷的影响
当锅炉蒸汽压力 镪筒几何尺寸一定对,锝护负荷
增加或者说锅炉负荷变动过猛过快,鼬锅炉的韫和蒸汽
湿度增加,负荷与蒸汽湿度两者之间的关系见冒 1.
厨中A点之前蒸汽湿度较小,A点之后蒸汽湿度随
负荷增加面增加,A点称之为该炉的幅界负荷Dij.一
般面言,锅炉不允许超过A点相对应的负荷。 B点 之
后,蒸汽湿度明显地激烈增加,这是因为B点詹.负荷
加大,汽速较高,蒸汽带水能力明显增加l所致。由此可
豇I①锅炉在运行时,其负荷一般不宜超过设计负荷J
②锅炉由起动到额定负荷不宜太快太猛- 锅炉在并联
运行情况下负荷应尽可能处于相对平衡虢态。
图 1 蒸汽灌度与 贞荷的是乐
2·蒜拽压力的影响
锅炉压力增高,蒸汽愈容易带水,其原因t(i锅炉压力增高,饱和水的
翦张力变小,
农膜易破裂为细小水漓。这是因为锅炉饱和水温升高后,水分子的热运动加强,削弱了水分
子之间的作用力。留由于锅炉压力的升商,蒸汽的密度增加,使水分子与接触水蔚的蒸汽引
一 26 一
源
酚 来
塑粗 的 酶 盐
棒
钠
艚 一、
力增大,促使破碎的小水滴易于进入蒸汽空间。 锅炉运行压力增高,蒸汽的密度增加,使
蒸汽与水的密度差减小,使蒸汽汽流带水的始力增强 由此可见,锅炉在高压运行时,负荷
越要稳定,在负荷变动时,越要注意平缓,对锅炉越要注意保持中水位并注意保持稳定。
3.锅筒蒸汽空阔高度的影响
蒜汽空问越大,越利于汽水分离,蒸汽带水便少。相反空间越小,蒸汽泡破裂时就台有
很多水滴溉副蒸汽gi出管附近,由于这里的蒸汽流速高,会使较多的蒸汽水滴被带走·但空
间达到一定的高度后,再增加 汽空间高度对进一步降低蒸汽摧水作用便不很明显·由此可
见,锅炉在运行时,带过热器锅炉水位不宜常保持
在高水位状况下运行,特别是在高负荷的情况下更
应注意水位要在适当的位置。那种困怕缺水烧干锅
而故意保持高水位的观点是不全面的,因为过热器
结盐垢丽使它爆破也同样招束了麻烦。
‘.炉水耆盐量的影响
蒸汽的台钠盐量与炉农含盐量的关系如图2所
示。由图 2可见,在一定负荷下,炉水含盐量增加
但未超过某一数蟪对,蒸汽船带水含钠盐量虽与炉
水舍盐量成正比例关系,但增加裰缓慢,而当炉水
食盐量增加到某一数值时,锅炉蒸汽的古钠盐量将
随负荷的增加而迅速增加,如图2 A1及 A2点 所
示。并通常称之为临界炉水古盐量、以 Sij表示.
且负荷愈高.临界炉水台盐最愈小。
铺够糟通 (巍 /井,
圈2 锅炉蒸汽含盐量与锅炉
水含盐量的关系 (锅炉
☆荷13l>D2)
三、汽包锅炉过热器沉积盐危害性
1.过热器积盐无疑给过热器传热增加了热阻,叉因为过热器长期在高温烟气中工作,
管中蒸汽温度也较高(对低压锅炉为300",,,350℃)。当管内因蒸汽带水钠盐垢逐渐增厚时,由
2O钢制成的过热器管壁温度也就逐渐增高,特别是困积盐厚度不均在各平行营内流动阻力不
等,致使部分平行管内蒸汽流量不足,从而加速过热器局部蠕变胀粗,当管径胀租超过极限
即发生爆破而被迫停炉。
另外,根据拉尔森⋯ 米勒方程在相同应力下应有。
T (20+lgtj);T,(20+lgtI) (1)
式中,T ,T 一一绝对温度,。K
t ,t:一~断裂时间,小时
说明了金属在不同温度下的寿命是不同的。如2O 钢管在450℃温度某一直力下的工作寿
命为6.69×10 小时,但当其温度为510℃时,在相同应力下的寿命还不足10‘小时。可见,
锅炉运行中过热器因积盐传热恶化使钢管超温对钢管寿命的巨大损害。
2.出于过热器内积盐使金属过热引起 蒸汽腐蚀 现象。根据试验,当蒸汽与约高于
400℃的铁接触时,使产生了如下反应;
4H O+3Fc一 ~ Fe aO。+4H
这种反应使金属表面上形成一层紧密的 。鳞片 状的氧化层,有时厚达0.5"-'1m m,甚
至更厚一些。当这些氧化层在管内太厚时,由于氧化物和基体金属之间的膨胀差异,这些氧
化物有时局部戚片脱落,脱落下来的薄片又硬又脆,若碎片积累太多,即使是高速的汽流也
带不走,就台形成堵管,其后果是过热器烧粗,扭曲变形,同样使锅炉停止运行,影响企业
经济效益。
3.过热器旅粗、爆破给在热态下检修带来 了很大的困难t
(1)过热器管超温胀租爆破,一般都是在运行时发现的,这时需紧急停炉检修,但由于
炉墙以爰金属的潜热,炉膛内温度仍很高。另外为了防止炉膛内可燃性气体及窒息性气体存
在,往往果取了强制性通风,炉瞠内烟灰飞扬,工人检修环境异常恶劣。
(2)由于过热器管束布置紧密,过热器的换管或处理缺陷十分不便,有时为了换掉局部
的管段而需要抽出一组管排,有时还得先拆开过热器顶棚,开个孔,才能抽出管子。在抽管
时要拆卸梳形卡和有关吊卡。
(3)锅炉运行中,因过热器爆管或胀租进行紧急检修,但往往又由于供电,供 汽 的 急
需,在过热器采取临时害4管、换管时,对焊管无法充分利甩检测手段,如探伤.通 球 等 试
验。检修质量无法保证,给过热器安全运行埋下了新的隐患。
减少过热器积盐的措施
消除过热器积盐目前在低压水管锅炉上尚不可能,因为软化水深度除盐成本太高,难以
推广。所以目前低压水管锅炉要减少过热器的积盐量,就需要严格执行我国 《低压锅炉永质
标准》G B1576--85,其具体措施是t
(1)采用傥良的水处理工艺,降低补给永的杂质,
(2)采用合适的汽水分离装置,提高汽水分离效果t
(3)以低含盐量的给水冲洗蒸汽j
(4)减少热力系统中的汽水损失 ,城少补给水,
(5)采用分段蒸发,保证在较低排污率下,获得良好的蒸汽品质J
(6)调整好锅炉运行工况,使锅炉负荷、负荷变化速度 汽包水位等不超过热化学试验
所规定的允许范围,
一 28 ~
圉 3 过热器清洗 系统图
1.清洗水箱I 2.蒸汽加热装置·
3.过热器,4.汽包·5.加清水装
置,6.过热器进口集箱 疏 水 软
管,7.主蒸汽管,8.放 水 管,
9.水 采
(7)对过热器进行定期清洗。
过热器中的沉积物,主要是溶于永的钠盐,因此过热器可采用水洗办法清洗钠盐。清洗
系统图见图 3。低压水管锅炉过热器清洗系统一般采用公共式,对低压锅炉也可采 用 单 元
式。单元式效果好,但比较麻烦,一般不用。
A.清洗水质的要求。
1)清洗可采用凝结水,也可用除盐水或给水}
2)给水温度应≥70^v80℃
3)清洗水含盐量≤100~1 5O毫克/升。
B.清洗系统的流程:
给水箱一一水泵一一过热器出口集箱~一过热器一一过热器进 口集箱一一过热器进 口集
糍疏水管 (若无琉水管可直接进入汽包)一一水箱。
C.清洗过程注意事项一
1)当清洗水进入过热器后应停止,浸泡 1^ v 2小时,然后循环清洗,循环流速过热器
单管平均为1^一1.5米/秒,
2)在清洗过程中每隔15~20分钟对冲洗水的电导率或含盐量各监督一次。当冲洗水前
后电导率或含盐量基本相等时,即表示清洗结束
无论是公共式还是单元式都是锅炉在定期检修时采用的 目前我国低压水管锅炉 (包括
水处理)的运行及管理水平普遍较低,低压带过热器的水管锅炉因结盐垢发生爆破 屡 见 不
鲜,有的在剐投入运行一个月或者两个月 (甚至数天)便发生爆管现象,所以待定期检修时
清洗过热器其周期已嫌太长。当然产生如此现象,有可能是运行上的原因,也可能是安装方
面的问题。有些单位为清洗方便,从省煤器出口引一管与过热器出口集箱连接,当锅炉断续
运行,炉膛出口烟温在80℃左右时,即利用给水泵送水至过热器出口集箱,在关角主汽阀门
后,使清洗水在过热器的单管流速平均达 l^v1.5米/秒,每月一次’每次清洗2 一^3小时,
敷果甚佳.有些单位已堵绝了过热再爆管的现象。
一 29 —
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