燃煤鍋爐清洗的必要性
1、容易造成設備的損壞。
燃煤蒸汽鍋結垢后，受熱面傳遞溫度的效率下降，為了保證鍋爐的出力，不得不提高火側的溫度，水垢積累的越厚，鍋爐內部熱量傳遞的就越慢，火側填補的熱量就得越高。正常情況下，鍋爐火側的溫度是在900℃左右，而水側的溫度在190℃左右。在沒有水垢的時候，鋼板的溫度在230℃左右，然而在結垢1mm左右，鋼板的溫度比無垢時提高了140℃左右。鋼板的溫度達到315℃時，金屬的各項指標就開始下降。當溫度達到450℃時，金屬會因為過熱而變形。所以水垢很容易使燃煤蒸汽鍋金屬材料毀掉。
2、容易造成燃料的浪費。
鍋爐內受熱面生成水垢以后，會阻礙熱量的傳遞，因為水垢的導熱系數非常低，只有鋼材的幾十分之一，所以水垢會造成熱損失，為了保持鍋爐一定的工作壓力及蒸發量，就必須得增加燃料來提高火側的溫度，在有水垢的情況下，需要浪費更多的燃料來產生同樣的熱量。而且不同工作壓力的燃煤蒸汽鍋，生成的水垢的類型及厚度不同，所浪費的燃料數量也不同，工程師根據試驗和計算得出，水垢的厚度和損耗燃料有如下比例：
當水垢厚度≥1mm時，浪費燃料5—13%;
≥2mm時，浪費燃料13—18%;
≥3mm時，浪費燃料18—26%。
3、容易增加維修費用和降低使用壽命
燃煤蒸汽鍋爐結垢以后，不僅會導致熱量損失、燃料的浪費以及設備的損壞等問題，而且還有巨大的安全隱患。鍋爐結垢以后發生事故的概率增大很多，據統計：燃煤蒸汽鍋事故中，因水垢而引起的事故占到33%，而且還在呈上升趨勢。不僅降低了鍋爐的使用壽命，而且造成了人生安全問題。
干熱法除垢機理
水垢的線膨脹系數比金屬低得多。碳鋼的線膨賬系數溫度在20~600℃它的線膨脹系數α=0.0125mm/m℃,越是致密,越是堅硬的水垢,其膨脹系數越小,普通的日用陶瓷的線膨賬系數在20~800℃為0.0025~0.0045mm/m℃,水垢的成份與普通日用陶瓷相似,都是在高溫的環境下形成的,它的線膨脹系數相近,碳鋼線膨脹系數約為水垢的3~4倍。1米的長的鋼板每溫度每升高100℃,伸長1.25m。從室溫加熱到600℃,伸長約7.5m,水垢伸長約1.5m多一點,水垢和金屬的面膨脹相差就更大。金屬和水垢同時受熱后,由于它們線膨脹系數相差很大,它們之間的貼合面產生切向應力,溫度在下降過程中又產生反向的剪切力,水垢的抗拉強度和抗折強度要比碳鋼低得多，這樣反復,水垢就會從金屬表面崩裂脫落
干熱法除垢實例和操作過程剖析
(1)打開排污閥,排盡鍋爐內部的積水;打開人孔、于孔,檢査孔以便加溫時鍋爐內部的殘余水汽蒸發,用木材小心緩慢加溫,使鍋爐內部τ燥。不宜用煤碳,碳火太強,溫度難以控制。鍋爐的水垢在濕潤的狀態下,它的線膨賬系數比在千燥時的線膨脹系數大得多,水垢內表面均勻,受熱后水垢本身會略微擴張,具有延展性。所以在鍋爐正常運行狀態下,隨著鍋爐溫度的上升,由于水垢是在鍋爐長期運行中逐步慢慢形成的,和鍋爐受熱面貼合緊密,鍋爐鋼材受熱膨脹,水垢也同步膨脹,水垢的表面不會開裂。
(2)待水垢表而和鍋爐內部完全干燥后,小心緩慢加溫,讓鋼材自由伸縮,防止產生內應力,加熱到約600度左右,大約需要2小時左右。我們知道鋼材的是熱的良導體,鍋爐的底部受熱而受輻射和木材煙氣的對流熱量很快傳導給鍋體,只要加溫時控制好木材的火力,鍋底的局部溫度不會太高,由于溫度的上升,水垢比鋼材線膨脹系數相差很大,水垢和鋼材切合面產生剪切力。鍋爐用鋼一般為20g,含碳量小于0.22%。在鋼的熱處理工藝中,如果鋼材被加熱到臨界溫度723℃以下,不產生相變,這是個理論值,由于鋼的成份和加熱時有一定的過冷過熱度,實際應用時低于這個溫度,大約在660℃左右。低溫去應力退火(高溫回火),是將鋼加熱到A1以下,一般是在500~650以下。
(3)撤去木材熄火,讓鍋爐自然冷卻。冷卻過程中由于水垢同金屬的線膨脹系數相差很大,又產反向的剪切力,大部分水垢開裂脫落。用木制竹制耙子小心輕輕敲擊金屬壁面,從人孔、于孔、檢査孔清理脫落的水垢
(4)堿煮。每立方米的爐水加入碳酸鈉8公斤(如果每噸爐水再加入磷酸三鈉1.4公斤就更好),點火升壓至1公斤(不小于24小時),再降壓。停止堿煮后,當爐水溫度降至70℃,排掉爐水,打開人孔手孔檢査孔,用帶壓自來水沖掉脫落的水垢(特別是管內水垢)清掃完后檢査水位表、汽水連通管、壓力表連接管、排污管是否暢通。用戶0.4噸鍋爐,清理岀的水垢呈鱗片狀,更大厚度約4m,清理出水垢約200斤左右;干熱使水垢崩裂,破壞了水垢和金屬之間的粘接,水垢大部分脫落、剝離,輔以堿煮使殘存的水垢松軟更易脫落,還會在金屬表面產生一層保護層(主要是棕紅色的Fe304)除垢率達99%,爐內非常干凈,勞動強度不大,效果很好;局限性:鍋爐除垢每一種方法都有其局限性。τ熱法除垢只適用燃煤立式鍋爐,關鍵是掌握控制好加熱的溫度,避免過熱和過燒,防止鋼材性能變壞。用木材加溫,溫度易控制,不會鍋爐對鍋爐產生損害,毫無污染,費用低,操作簡單,效果優良;雖然用戶自創干熱法除垢在原理上可行,在空鍋時加溫釆用木材,溫度較碳火易控制,但是應該釆取措施,保證鍋爐受熱在控制的范圍內,不產生局部高溫。當今電子技術飛速發展,測量溫度己不是難題,數學式的測溫儀已非常便宜使用方便;如果由于操作上的原因,如果效果不夠理想,還可以重復一次上面的方法。
