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2014-09-10 16:57 建設工程教育網(wǎng) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
鍋爐內如結有水垢,鍋爐鋼板因溫度升高而過(guò)熱、變形,造成鍋爐的損壞。鍋爐鋼板如結有水垢,又要維持一定的出力,就需要增加一定的熱量。因此當有水垢存在時(shí),只有增高鍋爐火側的溫度才行。這樣水垢越厚,導熱性越差,鍋爐火側的溫度越高,鋼板溫度也越高。一般對于壓力為1.4MPa的鍋爐,沒(méi)有水垢的鋼板,溫度只有215℃;250℃;如結有0.8&mm;1.0mm厚的混合,鋼板溫度與無(wú)垢時(shí)相比,要提高134~160℃。當溫度升高到315℃時(shí),金屬強度就開(kāi)始下降;當越過(guò)450℃時(shí),金屬就會(huì )因過(guò)熱而開(kāi)始蠕動(dòng)變形。因此,水處理不好,造成堵管,曝管,鍋爐燒壞,甚至報廢。
當鍋爐結有水垢時(shí),為保持鍋爐一定的出力,就必須提高火側的溫度,從而使兩項熱損失增加:一是向外界輻射的熱損失;一是排煙的熱損失。
由于鍋爐的工作壓力不同,以及水垢的熱導率及厚度的不同,燃料浪費的數量也就不同。即鍋爐工作壓力越高,水垢熱導率越低,水垢厚度越厚,燃料浪費量越大。試驗證明,對于工作壓力為1.4MPa的鍋爐,因結生1毫米厚混合水垢,燃料浪費可達8%.據統計,僅東北三省,每年因鍋爐結垢造成的煤炭浪費高達200多萬(wàn)噸。某市的鍋爐經(jīng)過(guò)化學(xué)除垢后,節煤量大都在5%-25%.
鍋爐內如結有水垢,鍋爐鋼板因溫度升高而過(guò)熱、變形,造成鍋爐的損壞。鍋爐鋼板如結有水垢,又要維持一定的出力,就需要增加一定的熱量。因此當有水垢存在時(shí),只有增高鍋爐火側的溫度才行。這樣水垢越厚,導熱性越差,鍋爐火側的溫度越高,鋼板溫度也越高。一般對于壓力為1.4MPa的鍋爐,沒(méi)有水垢的鋼板,溫度只有215℃;250℃;如結有0.8&mm;1.0mm厚的混合,鋼板溫度與無(wú)垢時(shí)相比,要提高134~160℃。當溫度升高到315℃時(shí),金屬強度就開(kāi)始下降;當越過(guò)450℃時(shí),金屬就會(huì )因過(guò)熱而開(kāi)始蠕動(dòng)變形。因此,水處理不好,造成堵管,曝管,鍋爐燒壞,甚至報廢。
當鍋爐結有水垢時(shí),為保持鍋爐一定的出力,就必須提高火側的溫度,從而使兩項熱損失增加:一是向外界輻射的熱損失;一是排煙的熱損失。
由于鍋爐的工作壓力不同,以及水垢的熱導率及厚度的不同,燃料浪費的數量也就不同。即鍋爐工作壓力越高,水垢熱導率越低,水垢厚度越厚,燃料浪費量越大。試驗證明,對于工作壓力為1.4MPa的鍋爐,因結生1毫米厚混合水垢,燃料浪費可達8%.據統計,僅東北三省,每年因鍋爐結垢造成的煤炭浪費高達200多萬(wàn)噸。某市的鍋爐經(jīng)過(guò)化學(xué)除垢后,節煤量大都在5%-25%.
椐科學(xué)測算,鍋爐內壁每結一毫米的水垢,就白白燒掉8%的煤炭。而目前廣泛采用的傳統習慣的鍋爐燃煤方式,還是按照鍋爐水垢結到一定程度以后才進(jìn)行清洗和維護。甚至水垢結到4—5毫米厚,發(fā)生爆管現象才進(jìn)行清洗,在這個(gè)結垢過(guò)程中,不知有多少煤炭不知不覺(jué)被浪費掉,鍋爐也受到不同程度的損壞,而目前普遍人們現在認為這是正常的鍋爐燃燒方式,
水垢的性質(zhì)因水垢的種類(lèi)而異,對鍋爐工作影響大的是水垢的導熱系數及硬度等物理性質(zhì),水垢的導熱系數是表示水垢傳導熱量多少快慢的系數,直接影響鍋爐的傳熱效果和金屬壁溫,影響鍋爐的安全性和經(jīng)濟性;水垢的硬度是指水垢的堅硬程度,關(guān)系著(zhù)鍋爐結垢后是否易于清除,清除水垢是否需要花費較高的代價(jià),是否損壞鍋爐,對鍋爐的安全經(jīng)濟運行也有重要影響。
普通碳鋼在常溫下的導熱系數為46.5 W/m?k,各種水垢的導熱系數小意味著(zhù)水垢層傳熱性能差,傳熱阻力大。因而結垢對鍋爐工作的危害是:
一、浪費燃料,降低鍋爐的熱效率
由傳熱學(xué)所知,通過(guò)固體壁面傳熱量的多少取決于:
1、壁面兩邊的溫度差
壁面兩邊的溫度差越大,傳熱量就越大。由火焰通過(guò)金屬壁面向水蒸汽。傳熱時(shí),火焰溫度越高,水和蒸汽的溫度越低,壁面兩邊的溫差越大,傳遞的熱量越多。
2、傳熱壁面面積的大小
壁面面積越大,傳遞熱量越多,壁面面積越小,傳遞熱量越少。
3、導熱系數與壁厚的比值
壁面導熱系數截面越大,壁厚越小,其比值就越大,相應地傳遞熱量就越多;壁面導熱系數越小,壁厚越大,其比值越小,相應的傳熱量就越少。
當鍋爐受熱面結垢時(shí),本來(lái)通過(guò)金屬壁面傳遞熱量變成了金屬層和垢層兩層壁傳遞熱量,此時(shí)傳熱面積變化不大,如果壁面兩邊的溫差也變化不大的話(huà),由于垢層導熱系數非常小,傳熱壁面加厚,使得阻力,大大增加,傳熱量明顯降低。燃氣鍋爐即使垢層僅有1mm厚即會(huì )明顯地降低產(chǎn)氣量,增高排煙溫度,造成能源浪費。
在沉積水垢的情況下,為了保持原有的蒸發(fā)量和蒸汽(熱水)參數,就得多燒燃料以提高火焰和煙氣溫度,這部分多投入的燃料就是因結垢而造成的燃料損失。據粗略估算,受熱面結1mm水垢,熱效率下降5%,鍋爐浪費燃料8%.
二、提高結垢部位金屬壁的溫度
金屬結垢后就會(huì )過(guò)熱,金屬會(huì )出現蠕伸、變型、鼓包,嚴重時(shí)發(fā)生過(guò)熱暴管。
水垢層是位于金屬壁面和受熱介質(zhì)—水氣之間的,由于水垢層導熱系數小,有顯著(zhù)的隔熱作用,結垢后大幅度提高金屬壁面的溫度。據估算,對蒸發(fā)受熱面,沉積水垢的爐膽常會(huì )過(guò)熱塌陷,沉積水垢的受熱鍋殼(鍋筒)常會(huì )過(guò)熱鼓包,沉積水垢的受熱面管子則常會(huì )過(guò)熱暴管
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