鍋爐是人民生產和生活中廣泛使用的特種設備。通過近三年檢驗發現由於水垢問題而引起的事故呈上升趨勢。本文結合我地區鍋爐運行情況對水垢的形成原因進行了分析,並提出了幾點預防措施以保障鍋爐的安全經濟運行。
我市某輪胎廠一臺DZL4-1.25-AII的蒸汽鍋爐,內部檢驗時發現結水垢約3-5mm,水管局部過熱蠕變,發生洩露事故。由於清洗、維修工作,致使大批訂單延誤,經濟損失十餘萬元;某工貿公司額定蒸發量為2t/h的蒸汽鍋爐,無水處理操作人員且自動軟水器損壞後,管理人員麻痺大意,維修不及時造成水冷壁管鼓包。鍋爐運行中形成水垢,單除垢和維修費用就2.5萬元;某個食品加工廠在用的LHC1-0.69-AII鍋爐,在未申請檢驗的情況下一直使用生水,造成了爆管事故。
二、水垢引起的危害及成因
綜上幾個案例,我們不難看出水垢是造成事故的直接原因。據有關資料表明,每年的事故統計中, 因水質不合格,水處理不當結生水垢引起的事故超過事故數的20%,在造成事故和耽誤生產的同時,浪費燃料上千萬噸。
我們知道鋼板的導熱係數為48w/m℃,而水垢的導熱係數比鋼板小數十倍到數百倍,這樣不僅出現爆管事故,而且浪費燃料,降低鍋爐熱效率,也大大危及到鍋爐的安全經濟運行,因此水垢可謂「百害之源」。就三年來我市檢驗情況統計可知,40%以上鍋爐使用單位用水水質難以滿足GB1576-2008的要求。殊不知,這些單位業主的盲目性和疏忽性卻導致了燃料的大量浪費。當水垢約1mm時,就多消耗5%的燃料;當水垢約4mm時,就多耗12%;7mm時增加到30%;按照我市300臺工業鍋爐計算,每年因水垢問題所浪費的燃煤約800多噸,按900元/噸計算,就浪費了72萬餘元。
對於水垢的成因,有以下幾點分析:
首先,我市近年來降雨量減少,對於可溶性礦物鹽類隨著蒸發量增加而增加,地下水的硬度也隨之增大。長期使用超標的給水是結生水垢的根本原因,另外與鍋爐結構、設計、安裝等因素也有直接關係。水垢的形成是一個複雜的物理化學變化過程,水中含有較高含量的Ca2+、Mg2+、SiO2和其它重金屬離子,對鍋爐危害較大的陰離子主要是HCO3-和SO42-。HCO3-進入鍋爐後,吸收高溫煙氣傳導的熱量便會發生分解和水解反應:
2HCO3- --> CO32- + CO2↑+H2O CO32- +H2O-->2OH-+ CO2↑
Ca2++CO32-= CaCO3↓ Mg2++ SO42-= MgSO4↓ Mg2++2OH-= Mg (OH)2↓
當爐水不斷蒸發濃縮到一定程度,難溶物便會生成固體沉澱物附著在受熱較高的金屬內壁上,這些固體沉澱物便是水垢。然而如果是鍋內水處理時,水垢多又粘再加上司爐工排汙不及時一些汙泥、藻類及灰塵之混合物也很容易轉化為泥渣。
其次,現在約有80%以上的使用單位用的是鍋外自動鈉離子交換器。對於鈉離子交換器主要依靠交換樹脂進行軟化,它包括軟化過程和再生過程。如果鈉離子交換樹脂已經失效,那麼為了恢復其再交換能力,就需要對此樹脂進行再生。部分業主認為自動交換器就可以完全產出合格的軟化水,不需配備水處理操作和化驗人員。樹脂失效後不能及時發現和再生,更有甚者連再生劑也不購買添加,任其運行。還有部分企業的水處理設備在運行正常中,交換器出水水質合格,但到達軟水池後,由於水池內壁處理不好造成反滲,密封性不好造成水質汙染,所以進入鍋爐內的水質也不合格。例如一些水泥製品廠,外加劑廠,建築材料廠等這些單位就存在這些問題。
最後,管理制度極不健全。管理人員責任心不強,操作人員水平低、意識淡薄,設備損壞後不能及時報告修復。
二、 預防措施
要保證鍋爐不結垢或薄垢運行,針對以上分析,對水垢的預防我們可採用以下對策:
一、學習有關的法規標準,強化責任意識。使用單位要切實認識到水處理工作的必要性。如果有水處理設備而不用或者利用不當,就等於沒有進行水處理。所以,這就需要各使用單位樹立起防患於未然的思想,
二、強化企業內部的管理,建立健全各項規章制度。按規定配備水處理操作人員和化驗人員並持證上崗,按照GB1576-2008水質標準執行,加強水質監測力度,並及時指導司爐人員的排汙作業,及時除去泥渣。
三、定期對水處理設備進行維護保養,及時檢修。做好「三要一必須」;操作壓力要控制好,工業鹽要調配好,多路閥要定期檢查,軟化樹脂必須定時清洗。
加強鍋爐水處理工作,不僅節省了人力、物力、財力等成本費用,而且又對鍋爐的安全經濟運行起到了保障作用。因此,本文對水垢作簡要介紹,這幾個案例作為警示,以引起使用單位的重視。