高度认识热水锅炉采暖系统保养的重要性

　　一、水垢对锅炉的危害

　　水垢是一种牢固附着在金属表面上的沉积物，它对锅炉的危害主要有以下几点：①锅炉的受热面损坏。水垢的导热性能很差，1mm水垢的热阻相当于20mm厚的钢板。锅炉在处于有垢状态时，要达到跟无垢状态时相同的炉水温度，受热面管壁的温度必然要升高。当温度超过金属所能承受的允许温度时，就会引起鼓包和爆管事故。②沉积物下的腐蚀。因为锅炉金属表面覆盖水垢时，破坏了正常的锅炉水循环，容易引起炉管过热，同时引起沉积物下的腐蚀。③浪费燃料。1mm的水垢浪费燃料为3%—10%，不利于节能和环保。④热效率降低。水垢的导热性能很差，燃料燃烧放出的热量不能有效地传递给水，降低了锅炉的热效率。⑤影响正常生产。锅炉结垢后就需要酸洗，既影响正常生产，又耗费大量的人力、物力和财力。⑥缩短锅炉的使用寿命。

　　二、水垢结生的机理

　　热水锅炉跟蒸汽锅炉结生水垢的机理不同：蒸汽锅炉内的水垢是由于锅炉内的水质不合格造成的，热水锅炉结生的水垢一方面来源于锅炉水，另一方面来源于管网系统的腐蚀。由于热水锅炉的水主要存在于管网和用户这个大的采暖系统中，因此对于热水锅炉，在保证给水合格的条件下，加强停炉期间对采暖系统的保养，能够有效防止热水锅炉的结垢。

　　热水锅炉内的沉积物主要是由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉积物构成。人们通常把淤泥、腐蚀产物和生物沉积物三者称为污垢，它们的来源主要是系统内的水循环到锅炉内造成的。污垢一般是由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状的氢氧化物、杂质碎屑、腐蚀产物、菌藻的尸体及粘性分泌物等组成。这些物质本身是不会形成硬垢的，但是它们在水的循环过程中受到了CaCO3微结晶的晶核作用，这样就加速了CaCO3析出结晶的过程。当存有这些物质的水流经锅炉受热面时，容易形成污垢沉积物，特别是流速慢的部分(如水冷壁管)污垢沉积物更多，这种沉积物体积较大，质地疏松稀软，称为软垢，是引起垢下腐蚀的主要原因。当防腐措施不当时，锅炉受热面经常会有锈瘤附着，其外壳坚硬，内部疏松多孔，且分布不均，常与水垢、微生物、粘泥等一起沉积在受热面上。这种锈瘤状的腐蚀产物除了影响传热以外，还加速了锅炉水垢的生成。

　　热水锅炉采暖系统的材质主要是金属，在非采暖期的大部分时间里，由于忽视保养或保养不当，整个系统一直在进行着以下几种腐蚀：

　　1、水中溶解氧和二氧化碳引起的腐蚀：地下水中的溶解氧浓度一般小于0.1mg/l，锅炉运行时，由于加热，热水系统中氧的浓度几乎为零，氧对于锅炉的腐蚀非常小。停炉后，由于采暖系统缺水，其内部处于潮湿的环境中，金属表面附着一层水，水中O2和CO2的浓度迅速增大，金属受到O2和CO2的腐蚀加快，铁的腐蚀产物增加。

　　2、腐蚀产物引起的腐蚀：铁锈跟氧气一样，可以作为腐蚀反应的去极化剂，其总的反应如下：

　　
　　3、微生物引起的腐蚀：微生物排出的黏液、无机物和泥沙杂物等形成沉积物，附着在金属表面，形成氧的浓差电池，促使金属腐蚀。此外，在金属表面和沉积物之间缺乏氧，一些厌氧菌（主要是硫酸盐还原菌）得以繁殖，在25—30℃时繁殖最快，它分解水中的硫酸盐，产生H₂S，引起碳钢腐蚀：
　　
　　铁细菌是钢铁锈瘤产生的主要原因，它能使Fe²⁺氧化为Fe³⁺,释放的能量供给细菌生存需要：
　　 。
　　铁细菌又称“沉积细菌”，它能把水中的Fe²⁺转化为不溶于水的Fe₂O₃的水合物，作为其代谢作用的一部分，在水中产生大量的氢氧化铁。
　　铁细菌还通过锈瘤建立氧的浓差电池，从而引起钢铁腐蚀。
产黏泥细菌是系统中数量最大的一类有害菌，它能产生一种胶状的、黏性的或黏胶状的、附着力很强的沉积物，这种沉积物很容易附着在金属表面，引起垢下腐蚀。
藻类对采暖系统的危害也很大。蓝藻适宜在32—40℃，pH值6—8.9的环境中生长，在润湿的条件下，繁殖非常快，死后形成污泥。硅藻喜欢生长在光线较暗，温度较低的环境中，初春或者深秋大量繁殖，细胞壁充满聚合的白色二氧化硅，是产生硅污泥的原因。
　　在锅炉运行时，这些腐蚀产物随着水的循环进入到锅炉内部，锅炉水中铁的化合物浓度和微生物产生的污泥浓度增加。锅炉水中铁的化合物形态主要是胶态的氧化铁，也有少量较大颗粒的氧化铁和溶解状态的氧化铁，胶态氧化铁带正电荷，当锅炉本体局部地区的热负荷过高时，该部位的金属表面与其他部分的金属表面之间产生电位差。热负荷很高的区域，金属表面因电子集中而带负电荷，这样带正电荷的氧化铁微粒就向带负电荷的金属表面聚集，结果形成氧化铁垢，由于氧化铁垢的导热性很差，致使锅炉受热面的热负荷增大，产生的电位差增大，加快了氧化铁垢的形成。当金属氧化物达到一定的厚度时，由于炉膛内产生的热量不能及时地传递给水，就会引起水冷壁管的爆破。微生物产生的污泥，一方面在锅炉内部形成泥垢，另一方面，也起到晶核的作用，加速水垢的生成。

　　三、结论

　　在非采暖期加强对采暖系统的保养，能够有效防止上述各种腐蚀产物的形成，阻止热水锅炉结垢，为锅炉的安全运行创造条件，还可以大大延长锅炉的使用寿命。

　　参考文献：

　　⑴《锅炉水处理技术问答》，陈洁、杨东方编著，化学工业出版社出版发行，北京，2003年。

　　⑵《锅炉水处理检验规则》和《锅炉水处理监督管理规则》，中华人民共和国质量监督检验检疫总局颁布，新华出版社出版发行，北京，2008年。

　　⑶《锅炉水处理技术》，张兆杰、桑清莲主编，黄河水利出版社出版，郑州，2006年。

　　⑷《实用清洗技术手册》，梁治齐主编，化学工业出版社，北京，2005年。

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 高度认识热水锅炉采暖系统保养的重要性

文章地址： http://www.qikanvip.com/zidonghua/1112.html