长庆输油气分公司 宁夏银川 750005
摘要：论述了锅炉受热面结垢的危害及水质管理工作的重要性。关键词低压锅炉; 水处理; 锅炉受热面结垢; 氧腐蚀在低压锅炉运行中，水处理工作存在的问题不少，而且有些问题还是相当严重的。其表现在锅炉给水处理工作无专人管理，工作人员素质差；水处理设备工作正常不正常无标准；水质合格与不合格的控制不严；正冲、反洗、还原等具体要求不清楚；相当一部分单位的水质交换器成了单纯的过滤器，热力除氧设备成了简单的给水箱。近年来，工业锅炉普遍采用了水管锅炉。由于这类锅炉的受热面积大，水容积小，水质不良就更容易产生水垢。
关键词：锅炉；水质；处理
1 锅炉受热面结垢的危害
①水质不良使锅炉受热面积结垢，锅炉传热损失增大。锅炉受热面一旦结水垢，传热迅速恶化。一般说水垢传热能力为铜铁的1/20 ～1/250，当受热面结垢1 mm，锅炉传热损失就增加5%～8%，而水垢中含有铁的腐蚀产物，其导热系数会明显降低。目前低压锅炉水处理普遍不正常，锅炉受热面普遍结垢2 mm～3 mm，有的甚至达10 mm左右。
②锅炉受热面结垢，使金属壁温升高、过热、鼓疱、爆破。对于清洁的锅炉受热面，尽管炉膛内烟气温度高，但管壁温度只比炉水的温度高6℃～10 ℃左右。根据有关计算，对于1.25 MPa 的锅炉，清洁水冷壁管的外壁温度为200℃～205 ℃，但随着水垢的增厚，管壁温度将相应增高，最后造成金属过热，引起蠕变形和强度降低。
例如，对20# 钢要保证水冷壁管使用寿命不低于10 万h，其管壁温度应低于430 ℃，因为在该温度下可保证金属蠕变为1×10- 7 mm/(mm·h)。当水垢增厚，管壁温度上升到525 ℃以上时，即使低压锅炉运行时期较短，水冷壁管或锅筒也会发生鼓疱或爆破。再如，过热器管因积盐垢壁温升高，屈服极限下降。由于锅炉工作压力的作用，金属蠕变明显增加，这时过热器管将发生胀粗、鼓疱。当蠕变形超过5%时，过热器将发生爆管事故。
③锅炉受热面结垢缩短了锅炉使用寿命，增加了设备的维修费用。锅炉受热面结垢，导致受热面壁温升高，使受热面烟气侧氧化加剧，受热面寿命缩短。目前锅炉设备大修周期规定为12 a，基本上是与水冷壁管使用寿命不低于10 万h 是相吻合的。
但由于运行管理不佳，水质不良，受热面结垢、腐蚀、过热、鼓疱、胀粗变形，有相当一部分锅炉受热面管只用了3 a～4 a 便要换管大修，长的也只有7 a～8 a，增加了设备的维修费用，影响企业的经济效益。
④锅炉受热面结垢，热效率下降，增加了燃煤对大气层的污染。锅炉受热面结垢，机组热效率下降，要保证出力，必然要增加燃煤量，形成强制性超负荷运行，造成排烟损失增加，与无垢锅炉相比，它要排出更多的烟尘、二氧化氮、二氧化硫以及其他有害物质，使大气污染严重。我国工业锅炉烟尘排放标准GB13271-2001 规定，市区、郊区、县级城镇烟尘排放浓度限值为250 mg/m3，林格曼黑度限值为1 级。实际上我国工业锅炉排放浓度远远超过这个数字，烟气色度的级别远不是林格曼黑度1 级。由此可见，水质不良致使锅炉结垢，对大气污染将造成严重的后果。
⑤锅炉受热面结垢影响锅炉设备出力，增加了受热面管内汽水流动阻力，破坏了正常水循环。锅炉的炉膛容积以及炉排的面积是根据锅炉的出力计算出来的，当锅炉受热面结垢后，则传热系数下降，要想维持出力，必然要增加燃料，但由于受到炉排面积热负荷及炉膛容积热负荷的限制，锅炉的出力必然要受到限制。此外，由于受热面管内结垢，传热能力差，导致回路的流动压头减小。由于管内结垢，造成管内流通截面积变小，阻力增加，结果使循环水量减少，循环流速降低，甚至发生循环停滞现象，直至破坏了正常的水循环，造成受热面过热变形，发生爆管事故。
2 锅炉给水中氧的危害性
目前国内6.5 t/h 以上新装工业锅炉，基本上都配备除氧器，且绝大部分都是热力除氧。但安装后正常投入运行的却寥寥无几。原因是多方面的，其中有管理人员素质差，除氧器的汽调节阀、水调节阀不配套，检修力量不足等原因，结果使除氧器成了给水箱。此外，目前尚有相当一部分企业领导对锅炉给水中氧的危害性，不仅在理性上认识模糊，而且在感性认识上也是不足的。锅炉给水中氧的危害性可简单地举一例说明。某地区的水中含氧量为11.3 mg/L，若1 台6.5 t/h 的锅炉全年运行按10 个月计算，锅炉供汽无回水，且排污率为10%。根据计算，锅炉全年共用水51 480 t，随水进入锅炉的氧量为581.7 kg，若进入锅炉的氧量全部生成Fe3O4，则全年可腐蚀金属1 521 kg。6.5 t/h锅炉与水接触的部位钢约有10 t～15 t，6.6 a～9.8 a 便可被全部腐蚀掉。实际上由于腐蚀的不均匀性，锅炉内部压力的作用，受热面可在更短的时间内被氧腐蚀穿孔、报废。锅炉受热面结垢、锅炉给水中含氧对锅炉的运行的危害是严重的。另外，水质不良，如水中过多的胶体物质，能使炉水起泡，蒸汽带水严重。当水滴中有大量铁锰离子时，将使纺织品染色困难，且有赤色黄锈斑点；当水滴中含钙镁离子时，将使皮革制品失去鞣性。所以，我们一定要加强锅炉水质管理工作，确保锅炉在无垢或薄垢下运行，以提高锅炉热效率，减少检修费用，延长锅炉使用寿命。