水的结垢与防治
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水垢的形成、危害及清除文章出处:-本站会员发布时间:2006-03-10水垢的形成、危害及清除给水中杂质进入锅炉后 , 随着水温不断地升高或蒸发浓缩在锅内受热面水侧金属表面上生成的固体附着物称为水垢。
一、水垢的形成1. 受热分解含有暂时硬度的水进入锅炉后 , 在加热过程中 , 一些钙镁盐类受热分解 , 从溶于水的物质转变成难溶于水的物质 , 附着于锅炉金属表面上结为水垢 , 钙和镁盐类分解如下 :ca(HC03)2 →CaC03 ↓ +H2O+C02↑Mg(HC O)2→MgC03+H2O+C02↑MgC03+H2O → Mg(OH)2↓+c02↑2. 某些盐类超过了其溶解度由于锅水的不断蒸发和浓缩 , 水中的溶解盐类含量不断增加 , 当某些盐类达到过饱和时 , 盐类在蒸发面上析出固相 ,结生水垢。
3. 溶解度下降随着锅水温度的升高 , 锅水中某些盐类溶解度下降 , 如CaS04 和 CaSi03 等盐类。
4. 相互反应给水中原溶解度较大的盐类和锅水中其他盐类、碱反应后 , 生成难溶于水的化合物 , 从而结生水垢。
一些盐和碱相互反应如下 :/ Ca(HC03)2+2NaOH=CaC03 ↓ +N4C03+H20CaCl2+Na2C03=CaC03↓+2NaCl5. 水渣转化当锅内水渣过多时 , 而且又粘 , 如 Mg (OH)2 和 Mg3(P04)2 等 , 如果排污不及时 , 很容易由泥渣转化为水垢。
二、水垢的分类1. 碳酸盐水垢 :是以钙簇的碳酸盐为主要成分的水垢 , 包括氢氧化缕 , 其中CaC03>50 × 10-2.硫酸盐水垢 : 是以硫酸钙为主要成分的水垢 , 其中CaS04>50 × 10-2 。
3. 硅酸盐水垢 : 当水垢中的Si02>20 × 10-2 时 , 属于这类水垢。
4. 混合水垢 : 这种水垢有两种组成形式 : 一种是钙簇的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐以及氧化铁等组成的混合物 , 难以分出哪一种是主要成分 ; 另一种是各种水垢以夹层的形式组成为一体 , 所以也很难指出哪一种成分是主要的。
水垢的成因、定性分析、特性危害及预防措施总结一、水垢的成因工业锅炉以及家庭用的烧水壶,使用一段时间后在金属表面就会结成水垢,这是由于水中溶有一定数量的钙镁盐类,如碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐、磷酸盐等同的还含有泥沙和有机物等。
这些盐类在受热过程中发生物理和化学变化而形成水垢。
水中含有的碳酸氢钙在水温升高过程中会分解生成难溶的碳酸钙:Ca(HCO3)2==△==CaCO3+CO2↑+H2O碳酸氢镁也会分解生成碳酸镁,它在水中不稳定会转化成溶解度更小的氢氧化镁沉淀,因此水垢中还含有少量氢氧化镁。
在碱性条件下,碳酸氢钙会发生如下反应生成碳酸钙:Ca(HCO3)2+2OH-====CaCO3+2H2O+CO3 2-此时,如水中含有较多的氯化钙时也会发生如下的生成碳酸钙的沉淀:CaCl2+C02-3====CaCO3↓+2C1-当水中溶有过量的磷酸盐时,氯化钙也会转化成溶解度很小的磷酸钙。
2PO43-+3CaCl2--Ca3(PO4)2↓+6Cl-通常水垢的主要成分是碳酸钙和磷酸钙。
水中还溶解有一定数量的硫酸钙;硅酸钙等其他无机盐类,随着水的蒸发,它们在水中浓度加大,当其浓度超过溶解度之后也会生成沉淀,并沉积在传热表面上.在工业锅炉中金属表面的铁锈和铜锈等锈垢也会转化成水垢的成分。
由于水垢大都由无机盐组成,故称为无机垢,而且这些水垢结晶致密,比较坚硬,所以又称为硬垢。
实际水垢的成分相当复杂而且成分随着水质情况的不同而变化,所以对不同地区的水垢应作具体分析。
通常根据水垢的主要成分将它分为碳酸盐水垢;硫酸盐水垢,磷酸盐水垢,硅酸盐水垢和锈垢几、大类。
表3—4是用X射线法测得的各种坚硬水垢的组成。
表3-4 X—射线反射法测得水垢成分二、水垢成分的定性分析方法1.碳酸盐水垢碳酸盐水垢通常呈白色片状,断面呈颗粒状。
如果把白色水垢放在热水中无溶解、崩解现象,而置于3%(1:10)盐酸溶液中,在室温下即迅速溶解,而且有大量气泡产生,则是碳酸盐水垢,反应式为:CaCO3+2HCI====CaCl2+H2O+CO2↑当碳酸盐水垢中混有金属腐蚀产物如铁锈时,外观可能呈红褐色或粉红色。
循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施1.水中硬度高:水中含有大量以碳酸钙和碳酸镁为主的硬度成分,当水循环过程中温度升高后,硬度成分就会析出形成垢。
处理措施:使用软水,通过水处理设备如软化器或反渗透系统来减少水中的硬度成分。
2.水中含有有机物:循环冷却水中含有有机物,这些有机物在温度变化条件下会发生化学反应,生成沉淀物。
处理措施:使用适当的水处理试剂来稳定有机物,并保持水体的清洁。
3.循环冷却水中含有微生物:水中的微生物如藻类、细菌和真菌会在换热器内壁形成生物膜,进而导致结垢。
处理措施:使用杀菌剂来抑制微生物的生长,定期清洗换热器。
4.放热水性质变化:放热水循环过程中,温度升高,水中盐类溶解度增加,导致结垢。
处理措施:控制水质中的含盐量,定期检测水质。
1.氧腐蚀:水中含有氧气,当水接触金属表面时,氧气可以与金属发生氧化反应,导致金属腐蚀。
处理措施:使用氧化剂来控制水中的氧含量,或者使用缓蚀剂来形成保护膜。
2.酸腐蚀:循环冷却水中可能含有酸性物质,如硫酸、盐酸等,这些酸性物质会导致金属腐蚀。
处理措施:控制水质的酸性物质含量,使用缓蚀剂来形成保护膜。
3.碱腐蚀:循环冷却水中可能含有碱性物质,如氢氧化钠、氢氧化钙等,这些碱性物质会导致金属腐蚀。
处理措施:控制水质的碱性物质含量,使用缓蚀剂来形成保护膜。
4.废气腐蚀:有些工业过程中会产生含有腐蚀性气体的废气,这些废气经过冷却后溶解在水中,导致金属腐蚀。
处理措施:使用除气设备来除去废气中的腐蚀性气体,使用缓蚀剂来形成保护膜。
对于循环冷却水换热器结垢和腐蚀问题的处理措施主要有以下几点:1.定期检测和监测换热器水质,包括PH值、硬度、溶解氧等指标,并根据结果采取相应措施。
2.定期清洗换热器内部,使用适当的清洗剂和工艺来去除结垢和沉积物。
3.定期对换热器进行维护和检修,包括清洗管道、更换损坏的部件等。
4.使用适当的水处理设备,如软化器、反渗透系统等来处理水质。
工业循环水系统中结垢和腐蚀现象分析及控制方案摘要:工业水处理是使用化学和物理方法去除水中杂质的过程。
电石生产的特点是很复杂的过程,生产环节与水密不可分。
电石炉是将电能转化为热能的设备,这就决定了它时刻处在高温环境状态下运行。
为了保证电石炉长周期安全运行,对设备各系统进行冷却必不可少。
循环冷却水的再利用尤其可以提高用水过程的效率,循环水的再利用将产生盐分积聚的问题,这些问题会污染并损坏热交换器,降低传热效率并增加设备成本和安全隐患。
关键词:工业循环水系统;结垢;腐蚀前言工业循环水系统中传热面上的结垢现象一直被人们关注,有效降低管线中的结垢速率,实现持续的稳产高产,已成为电石生产领域研究的热点之一。
为保持油藏压力,提高采收率。
为了节约水资源,多数企业目前采用循环冷却水代替普通工业用水,冷却水在对设备降温的同时,其自身温度也在不断上升,有时在夏季设备冷却水出口温度高达60℃以上,这样的工作温度极易形成水垢粘接在设备内壁,从而造成设备换热效果差,而且水垢还会局部脱落、堆积阻塞管路和阀门,导致水流阻力增加,设备壁厚被腐蚀减薄,另一方面会造成垢下腐蚀,甚至穿孔,必须每隔一段时间对结垢严重的管段进行酸洗或停产维修,增加了管线维护费用,严重影响了电石的正常生产和经济效益。
1产生结垢的原因1.1硬垢天然水中溶解有各种盐类物质,有重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等。
其中溶解的重碳酸盐为最多,也最不稳定,容易分解成碳酸盐。
在使用重碳酸盐含量较多的水作为冷却水时,当通过换热器传热面时会受热分解。
当循环水经过冷却塔冷却时,溶解在水中的CO2会逸出,水的PH会升高。
重碳酸盐在碱性条件下会发生以下反应。
Ca(HCO3)2+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO2-3当水中溶解有氯化钙时,还会产生置换反应。
CaCl2+CO2-3=CaCO3↓+2Cl-当水中溶解有磷酸盐时,磷酸根和钙离子还会生成磷酸钙。
3Ca2++2PO3-4=Ca3(PO4)2↓当循环水在冷却蒸发过程中,水分不断蒸发而浓缩,浓缩倍数提高,原来溶解于水中的盐类浓度会不断增加,当其浓度超过同等条件下的饱和溶解度时就会出现结晶析出,形成水垢。
水垢(污垢)的形成、清理及预防方法溴化锂吸收式制冷机工作一定时间后,换热器(主要是冷凝器)表面产生的污垢会使换热器传热管管壁热阻增加,从而导致机组的制冷效率降低。
本文简要介绍了溴化锂吸收式制冷机换热器传热表面结垢的危害、成因及有效预防见解,并提出了常见的处理方法,供有关人员参考。
换热器传热表面结垢的危害性:换热器表面结垢无形中增加了管壁的厚度,由于换热器传热管壁的导热系数λ较大(λ钢约为50W/(m•K),λ铜约为110W/(m•K)),而水垢的导热系数λ很小(λ水<1W/(m•K)),仅为前者的几百到几千分之一,这样就大大增加了换热器管壁的传热热阻,降低了换热器的传热效率,减少了冷剂水的再生量,使机组的制冷量下降,造成能量的大量浪费,从而增大了企业的运营成本;换热器传热管结垢后,使冷凝压力升高,冷凝温度与冷却水出口温度的差值增大;结垢还会腐蚀设备,缩短设备的使用寿命,结垢严重时还会使冷却管堵塞,减少水流通截面积,增大水流阻力,增加循环水泵运行费用;所以在溴化锂吸收式制冷机的使用过程中应定期进行冷却水水质检查,并定期进行除垢处理。
换热器传热表面结垢的原因:溴化锂吸收式制冷机换热器表面结垢的原因是多方面的:过饱和溶液中盐类的结晶析出;不同分散度的一些物质的固体颗粒的粘结;有机胶状物和矿质胶状物的沉积;某些物质的电化学腐蚀以及微生物产生等。
这些混合沉淀形成了污垢,其中冷却水里面的溶解盐类(如重碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氯化物、硅酸盐等)产生固相沉淀是结垢的主要原因。
形成固相沉淀的条件是:a)随着温度的升高,某些盐类的溶解度下降。
如Ca(HCO3)2,Ca(HO)2,CaCO3,CaSO4,Ca3(PO4)2,MgCO3,Mg(HCO3)2,Mg(HO)2等。
b)随着水分的蒸发,水中溶解盐类的浓度增高,一些盐因过饱和而析出。
c)被加热的冷却水中发生化学反应,或者某些离子形成另一些难溶的盐类离子。
具备了上述条件的某些盐类,首先在机组换热器水侧的金属表面沉积出原始胚芽,然后逐渐变为具有潜晶形或无定形结构的颗粒,互相聚附,形成结晶或聚团。
反渗透系统如何有效控制碳酸钙结垢反渗透系统进水碳酸钙结垢的控制方法在反渗透系统的运行中,进水碳酸钙结垢是一个需要关注的问题。
为了确保系统的稳定运行,以下是一些控制碳酸钙结垢的方法:一、加酸加酸可以降低水的pH值,使碳酸钙从饱和状态变为不饱和状态,从而避免其析出。
一般使用食品级的酸,如柠檬酸或酒石酸等。
二、加阻垢剂阻垢剂是一种能够抑制碳酸钙结垢的化学药剂。
正规厂商的阻垢剂多为有机酸盐类和聚丙烯酸盐类,对阻垢效果较好。
在加入阻垢剂的同时,还需要注意控制其他离子如Si、Sr、Ba等的浓度,以防止其与CaCO3共同析出。
三、强化树脂软化通过离子交换可以去除水中结垢的阳离子,从而降低CaCO3的饱和度。
这种方法适用于大型水处理系统。
四、弱酸树脂软化该方法主要应用于大型苦咸水处理系统。
通过使用弱酸性的树脂来降低水的pH值,从而防止CaCO3的析出。
五、石灰软化在水中加入氢氧化钙可去除碳酸盐硬度。
这种方法适用于硬度较高的水源。
六、预防性清洗定期对反渗透膜进行清洗可以去除膜表面的沉积物和结垢物质,从而防止其影响系统的性能。
七、调整设备参数通过调整设备的运行参数,如回收率、工作压力等,可以影响水的饱和度和结垢倾向。
需要根据实际情况进行优化调整。
八、更换反渗透膜如果反渗透膜出现堵塞或结垢问题,可以考虑更换膜组件。
选择具有抗结垢性能的膜组件可以增强系统的稳定性。
综上所述,控制反渗透系统进水碳酸钙结垢需要综合运用多种方法。
在实际操作中,需要根据水源条件和设备状况选择合适的方法进行控制。
同时,定期维护和清洗也是保证系统正常运行的重要措施。
目前市面上常用阻止水垢的方法1.使用软水器:软水器通过离子交换将水中的钙镁离子与钠离子交换,减少水中的硬度,从而防止水垢的形成。
软水器一般安装在水管上,可以减少家庭用水中的钙镁离子含量,降低水垢的产生。
2.使用阻垢剂:阻垢剂是一种特殊化学物质,可以与水中的钙镁离子结合,形成不易生成水垢的物质。
阻垢剂一般通过定时自动喷洒或加入水中进行投放,能够长期保持水垢的阻止效果。
3.定期清洗:定期清洗是一种常见的防止水垢的方法。
通过定期对水管、水壶、热水器等设备进行清洗,可以将已经生成的水垢去除掉,避免其进一步积累。
清洗可以使用市售的清洁剂,也可以使用柠檬酸、白醋等天然溶剂进行清洗。
4.安装滤水器:滤水器可以过滤掉水中的杂质和颗粒物,包括一些可能导致水垢形成的微小颗粒。
安装滤水器可以减少水中的杂质含量,保持水质的清洁,从而防止水垢的产生。
5.增加换热器的表面流速:一些换热器的表面流速过低,容易在换热器表面形成水垢。
通过增加换热器的表面流速,可以减少水垢的形成。
例如,在水壶中加入流速增加剂,可以增加水的流速,减少水垢的积累。
6.使用磁化水器:磁化水器通过磁化水分子,改变其排列方式,从而减少水中的杂质含量,防止水垢的形成。
磁化水器可以通过安装在水管上,也可以将水直接经过磁化水器后再使用。
7.温水清洗:相比冷水,温水在清洗时更容易溶解水垢。
因此,使用温水进行清洗可以更彻底地去除水垢。
例如,用温水清洗水壶、水龙头等设备,可以将水垢迅速溶解。
8.换水定期清槽:定期更换水槽中的水,可以减少水中的杂质含量,防止水垢的积累。
同时,对水槽进行定期清洗也能有效地去除水垢。
总结起来,常用阻止水垢的方法包括使用软水器、阻垢剂、定期清洗、安装滤水器、增加换热器的表面流速、使用磁化水器、温水清洗以及换水定期清槽等。
这些方法可以针对不同的场景和需求,选择合适的阻止水垢的方式,保持水质的清洁,延长设备的使用寿命。
12-6 循环冷却水处理字体[大][中][小]冷却水的循环使用过程中,通过冷却设备的传热与传质,循环水中的Ca2+、mg2+、Cl-、SO42-等离子、溶解性固体、悬浮物相应增加,空气中的污染物等可进入循环水中,使微生物繁殖和循环冷却水系统的铜管产生结垢、腐蚀,造成凝汽器传热效果恶化和水流截面减少。
其后果主要表现为:(1) 铜管内水的阻力增加;(2) 在设备扬程相同的情况下,冷却水的流量减少;(3) 使凝汽器进出口的冷却水温差加大;(4) 以上均导致凝汽器凝结水温升高,凝汽器内的真空恶化。
当出现上述现象时,就应对循环冷却水予以判别。
一、水质判断在热电厂凝汽器循环冷却系统中形成的水垢,通常只有碳酸盐类,这是因为Ca(HCO3)2易受热分解生成难溶的CaCO3,反应式如下Ca(HCO3)2→CaCO3↓+CO2+H2O(12-36)尤其在循环冷却系统中,它有蒸发和浓缩的作用,因此也容易生成水垢。
循环水中是否有CaCO3析出,都会从水质表现出来,因此要用水质来判断。
水质判断的主要方法有:1.饱和指数法[又称朗格里尔(Langlier)指数法]它是水的实测pH值减去同一种水的碳酸钙饱和平衡时的pH值之差数。
即IL=pH0-pH s(12-37)式中I L——饱和指数;pH0——水的实测pH值;pH s——水在碳酸钙饱和平衡时的pH值。
当I L>0时,有结垢倾向,当I L=0时,不腐蚀不结垢,当I L<0时,有腐蚀倾向。
pH s可根据水的总碱度、钙硬度和总溶解固体的分析值和温度由表12-31查得相应常数代入下式,即可计算得出:pH s=(9.3+N s+N t)-(N H+N A)(12-38)饱和指数和稳定指数配合应用,将更有助于判断水质的倾向。
运用指数来判断水质问题有很大的局限性,因为它仅依单一碳酸钙的溶解平衡作为判断依据,没有考虑结晶和电化学过程,更未考虑水中胶体的影响,而且把碳酸钙既作为缓蚀剂又作为污垢来考虑。
水垢的处理方法
水垢是我们日常生活中经常会遇到的问题,它会影响到我们的生活质量和家居环境。
因此,了解水垢的处理方法是非常重要的。
在本文中,我们将介绍一些常见的水垢处理方法,希望能够帮助大家更好地解决这一问题。
首先,我们来了解一下水垢是什么。
水垢是由水中的碳酸钙和碳酸镁等成分在物体表面沉淀形成的一种白色晶体物质。
它通常出现在水龙头、浴缸、马桶、花洒等地方,给我们的清洁和美观带来了困扰。
针对水垢问题,我们可以采取以下几种处理方法:
1. 使用醋,醋是一种常见的家庭清洁剂,它对水垢有很好的去除效果。
我们可以将醋倒入喷雾瓶中,然后喷洒在受水垢影响的表面,用刷子轻轻擦拭,就可以将水垢清除干净。
2. 使用柠檬,柠檬中含有丰富的柠檬酸,可以有效溶解水垢。
我们可以将柠檬切片,然后直接擦拭在受水垢影响的表面,或者将柠檬汁与水混合后喷洒在表面,再用刷子清洁,同样可以取得很好
的效果。
3. 使用专业清洁剂,市面上也有很多专门用于清除水垢的清洁剂,可以根据不同的情况选择适合自己的产品,按照说明书上的方法进行清洁。
4. 定期清洁,定期清洁是预防水垢的重要方法。
我们可以定期对水龙头、浴缸等容易积垢的地方进行清洁,避免水垢长时间沉积造成难以清除的情况。
5. 使用软水,软水含有较少的矿物质,可以减少水垢的生成。
我们可以通过安装软水设备或者购买软化水产品来改善家庭用水质量,从而减少水垢问题。
总之,水垢是一个常见的问题,但是我们可以通过一些简单的方法来解决。
希望大家能够根据自己的实际情况选择合适的处理方法,保持家居清洁和舒适。
概论水碱,即水垢,主要成分就是碳酸钙和氢氧化镁。
水中的钙镁离子与碳酸氢根离子结合生成碳酸氢镁和碳酸氢钙,碳酸氢镁不稳定最终转化为氢氧化镁,碳酸氢钙转化为碳酸钙,该二者都极为稳定,且不溶于水,是白色沉淀。
有生命的地方就一定有水,有水的地方就有可能滋生水垢。
在污染日趋严重的今天,水垢的威胁已不容忽视。
水垢不仅耗费巨大的能源,还严重影响人体的健康,根据调查分析得出:在5磅热水瓶中贮存了98天的开水水垢,其中含有多种有害金属元素:镉0.034毫克,铝0.012毫克,铁24毫克,砷0.21毫克,汞0.44毫克,如不及时清除,反复用来烧水、装水后,有害元素积累越来越多,并能再次溶于水中,当人们饮用后就进入人体,从而引起人体慢性中毒甚至可致癌和致畸,严重危害人体健康。
水垢的危害与破坏力度1、水垢是水中溶解的碳酸氢钙和(或)碳酸氢镁经加热分解后而产生的碳酸钙和(或)氢氧化镁沉淀,是不溶于水的化合物沉淀以及杂质的混合物。
2、水垢的化学性质十分稳定,其主要危害是影响热交换的效率,一毫米厚的水垢能多消耗10%的能源;3、水垢过多会堵塞水管,使水流变小,甚至完全不出水,以致带来安全隐患;4、水垢是牙垢、牙周炎这些常见的口腔疾病真正的罪魁祸首,多次不能治愈的口腔疾病不妨先从清除水垢开始。
悬浮在水中的水垢被我们饮用后,将在体内沉淀,也容易导致肾结石、尿道结石等疾病的发病率升高。
5、汽车发动机水箱由于经常遭遇高温、冷却的反复,非常容易结垢,水箱的水垢会限制防冻液在冷却系统中的流动,降低散热作用,导致发动机过热、甚至造成发动机损坏。
水垢的预防处理办法一、用纱布包上一小团脱脂棉,或用一段脱皮去籽、洗净的粗丝瓜瓤,在烧水时放入水壶中,水碱就会被吸附在棉花球上或进入丝瓜瓤内,而壶底和壶壁结垢就少了;用过一段时间后,棉花球与丝瓜瓤中水碱多了,可拿出来用水搓洗掉再用或适时重换一个新的。
最简单的就是家里使用净水设施。
二、将苹果、山楂放入结垢的水壶内,堵严壶盖和壶嘴,闷置10天左右,壶内水碱发软即易清除;若将苹果皮、山楂切开加水煮沸一两小时去垢效果更快。
热水锅炉结垢的原因及防治对策1、热水锅炉结垢原因分析(1)热水锅炉结垢原因。
热水锅炉结垢的主要原因是锅炉运行时水渣形成水垢,热水锅炉炉水不汽化,水中的杂质由于加热分解,相互反应而生成水渣。
炉内水处理的目的和作用主要是让杂质生成悬浮力强,流动性好的水渣,以利于排出炉外。
锅炉给水水质不良,补水量偏大都会使热水锅炉内有大量水渣。
水渣生成后,最初以悬浮状态存在于锅炉水中,并随锅炉水循环。
如果它不能及时通过排污管路排出炉外,当在炉内积聚到一个高浓度时,就会结成水垢。
而事实证明,锅炉内水处理的防垢性能,只有水渣在低浓度下起作用。
当水渣积到高浓度时就会在锅炉内受热面上生成二次水垢,或在循环流速低的部位沉积水渣。
水垢和沉积锅筒底部的水渣对锅炉危害是很大的,目前热水锅炉的水循环设计只考虑水的流速,没有把水渣的生成运动考虑在内,这无疑留下了很大隐患。
由于水质不良、补水量偏大,排污不及时等现象的普遍存在,使水渣问题更为突出,事故不断,造成严重的经济损失。
因此加强管理,提高锅炉水处理质量,对保证锅炉安全生产运行具有十分重要意义。
(2)锅筒底部积渣。
锅炉筒上是热量集中和主要受热部件。
大量水渣要在这里产生和沉降。
如果锅炉简前底部水循环流速很小,水渣的重力作用大于动能(炉骨水处理时还要克服电荷作用)就会沉降。
找不到出路的水渣在这里沉积下来,在辐射作用下部分固化为二次水垢。
要避免这种现象就要给水渣一个动力。
让它升起来找到出路。
这个动力我们可以通过回水分配来获得。
(3)水冷壁结垢。
沉降在水冷壁集箱里的水渣会被强制循环的水动力冲向前部,排污口设在循环水入口侧不利于排污。
当水渣到一定量时使循环通路受阻,集箱内流速增高,部分水渣会泛起进入前部冷壁管,高浓度的水渣在外壁强烈辐射作用下不断变成二次水垢。
热水锅炉的排污口应远离循环水入口处。
(4)上升管结垢。
上升管位于锅炉筒中间,受其上升水的影响锅炉筒前部水渣很难到达后部下降管排出。
这不但导致水渣在前部锅炉筒底部积存,还增加了上升管沉积。
水煤浆气化炉装置水系统结垢问题分析与预防处理措施摘要:水煤浆气化水系统是气化装置的重要技术环节之一,是气化装置的血液;该系统运行正常与否,是气化装置能否长周期稳定高负荷运行的关键,同时也直接影响着各主要设备的使用寿命。
本文以宁夏煤业甲醇分公司煤制甲醇项目的水煤浆气化装置水系统的运行情况,对水系统结垢、堵塞等制约长周期稳定运行的问题进行深入的分析,并就水系统的结垢堵塞问题提出了针对性的解决方案。
关键词:水煤浆气化炉装置;水系统结垢;预防处理措施1水煤浆气化炉装置水系统结垢问题分析甲醇分公司气化装置在气化炉投料运行后最初的一段时间,水系统的运行还算正常,随着时间的推移,激冷水量逐渐下降,激冷水过滤器切换也变得越来越频繁,而换热器的换热效果也不同程度的下降。
气化炉运行后期激冷水过滤器虑孔因结垢变小,使得虑孔更容易受杂质堵塞,使虑孔变得更小,因垢片紧密附着在金属表面,简单的在线冲洗只能把杂质冲掉对垢片没有任何作用,所以随着时间的推移,虑孔垢片增厚,致使激冷水量随着时间而降低;同样,结垢也会使换热器换热效率不断下降,如其中A炉激冷水泵前后手阀因为结垢而无法动作,以致于其中一个泵机封泄漏无法切出检修;B炉投料后,激冷水量一直上不去,水量长期在380 t/h附近徘徊,—部分的原因是这和激冷水过滤器在备用情况下静止的灰水水质较差导致结垢加之固体颗粒的沉淀堵塞虑孔所致。
气化炉经过1.5-2个月左右的运行周期后,相继发现气化大黑水管线和激冷水过滤器堵塞严重,激冷水泵出入口阀、激冷水管道、灰水管道结垢严重,气化单元的黑水管线和激冷水相关管线的堵塞物多为黑色疑似结垢堵塞物,约20-40 mm厚度不等,而闪蒸单元的灰水管线结垢多为灰白色,厚度多在5-25 mm不等,这些垢块或堵塞物都结垢致密附着力强,结垢堵塞情况在年度大检修后变符更加严重。
2水系统结垢原因分析2.1机理分析钙垢和镁垢是水中较为常见的水垢,0℃下碳酸钙在水中的溶解度只有20 mg /L。
解决水井水垢的方法水井水垢的形成主要是由于水中含有大量的钙、镁离子,当水中的钙、镁离子超过一定浓度时,就会与水中的碳酸根离子结合形成碳酸钙、碳酸镁等沉淀物,而这些沉淀物就是水垢的主要成分。
长期下来,水井中的水垢会逐渐积累,不仅影响水质,还可能堵塞水井管道,减少水井的出水量。
因此,解决水井水垢问题对于保证水质和水量的稳定至关重要。
下面我将介绍几种常见的解决水井水垢问题的方法:1. 预防水井水垢的形成预防胜于治疗,及时采取措施来预防水井水垢的形成是最有效的方法。
首先,可以通过在水井上游加装滤水器来过滤水中的杂质和碳酸根离子,减少水垢的形成。
其次,定期对水井进行清洗,清除水垢的积累,避免形成厚重的水垢。
2. 使用化学除垢剂化学除垢剂是一种可以溶解水垢的化合物,对于已经形成的水垢可以通过投放化学除垢剂来进行清洗。
一般来说,化学除垢剂分为酸性和碱性两种,可根据不同情况选择合适的产品。
使用化学除垢剂时应按照说明书中的方法和剂量进行操作,注意安全防护,避免对环境和人体造成伤害。
3. 机械清洗机械清洗是一种通过物理力量来清除水井内的水垢的方法。
一般来说,可以利用高压水枪或者刷子等工具对水井内的水垢进行清洗。
这种方法适用于水垢较轻的情况,通过机械清洗可以较为彻底地清除水垢,恢复水井的正常工作状态。
4. 高频电磁波除垢高频电磁波除垢是一种利用高频电磁场作用于水中的钙、镁离子,改变其结构从而减少水垢形成的方法。
这种方法不需要使用化学剂,对水质无污染,操作简单方便。
高频电磁波除垢设备可以加装在水井管道上,通过对水井内的水垢进行一段时间的作用,可以有效减少水垢的形成和积累。
总之,解决水井水垢问题需要综合多种方法,防患于未然是最重要的。
预防过程中加装滤水器、定期清洗水井,可以减少水垢的形成。
对已经形成的水垢,可以通过使用化学除垢剂、机械清洗或者高频电磁波除垢等方法来进行清洗。
选择合适的方法可以有效解决水井水垢问题,保证水质的清洁和水量的稳定。
水垢的问题还是略微有一点的,不过只能自己勤快点每次用完用湿巾擦
一擦啦
水垢问题是一个积极的环境潜在威胁,如果不加以管理,可能会损
害水系统和施工材料。
我们应该采取有效的措施来应对水垢问题,以
确保水系统和施工材料的长期可持续性。
一、水垢的形成
1. 水垢的构成:水垪主要是由碳酸钙,磷酸钙,镁酸盐,铝酸盐,钠
酸盐等离子形成,构成了白色结块。
2. 水垢源:水垢主要是由水中疏松沉积物,化学和有机物,水处理剂,运输时附着的污染物,以及随水来源而带来的污染物综合作用结果而
形成的。
3. 水垢形成条件:水中有大量混合悬浮物时,水垢有可能形成;当水
温超过60℃,PH值超过8,氯含量超过2.5毫克/升时,水垢也有可能
形成。
二、水垢的危害
1.水垢可能损害水系统:水垢可能阻塞水管,加大水流量和阀门内压力,损坏泵和阀门,影响水处理系统的效率。
2.水垢可能破坏施工材料:水垪会使施工件表面脱落,失去光洁度,破坏涂料的附着力,缩短使用寿命。
三、水垢的预防
1. 定期检查:定期检查水机系统以及施工件,及时清除发现的水垢,以防止水垢的进一步发展。
2. 增加化学药剂:增加适量的抑制剂,降低硬度和pH,抑制水垢的生成。
3. 加强清洁:每次用完用湿巾擦一下,及时清除残留在施工件上的水垢,减少水垢的沉积。
四、总结
水垪是一个积极的环境潜在威胁,必须通过正确的操作来确保水系统和施工材料的长期可持续性。
主要措施有:定期检查、增加化学剂以及加强清洁,每次用完后用湿巾擦一擦为宜。
循环水系统结垢原因分析及对策【摘要】在人类生活生产用水中,要从各种天然水体中取用大量的水,其中工业用水占了很大比重,约占城市用水量的80%,其中冷却用水量约占2/3。
钢铁联合企业更是消耗工业水的大户,因此处理好工业循环水对于节约水资源具有重要的意义。
本文主要从循环水的水温、浓缩倍数、系统运行管理等方面对循环水使用中常见的结垢问题进行了分析,提出了建议,对于循环水的正常运行具有一定指导意义。
【关键词】循环水冷却水;结垢;水温;浓缩倍数;运行管理Cause analysis and countermeasures of circulating water systemMa Songjie 1, Wei Xiangling 21. Guangxi Liugang Environmental Protection Co., Ltd., Liuzhou, Guangxi, 5450022. Guangxi Zhongsheng Testing Technology Co., LTD., Liuzhou, Guangxi, 545002[Abstract] In the water used for human life and production, a large amount of water should be taken from various natural water bodies, among which the industrial water consumption accounts for a large proportion, accounting for about 80% of the urban water consumption, of which the cooling water consumption accounts for about 2 / 3. Iron and steel joint enterprises are large users of industrial water, so it is of great significance to deal with industrial circulating water to save water resources.This paper mainly analyzes the common scaling problems in the use of circulating water from the aspects of water temperature, concentration multiple, system operationand management of circulating water, and puts forward some suggestions, which has some guiding significance for the normal operation of circulating water.[Key words] circulating water cooling water; scaling; water temperature; concentration multiple; operation management一、垢样成分循环水中常常溶有各种杂质,如重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐、磷酸盐等。
荊品文档 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF 在什么情况下水容易结垢,汽包、水管容易腐蚀?精品文档
AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF 用锅炉、水壶等容器烧水或供应蒸汽时,硬水中溶解的钙、 镁碳酸氢盐受热分解,析出白色沉淀物,渐渐积累附着在容 器上,叫结垢。锅炉结垢,不但多耗燃料,且易造成局部过 热,引起。锅炉给水进行预先软化可防止结垢。
根据结垢层沉积的机理,可将污垢分为颗粒污垢、结晶污垢、 化学反应污垢、腐蚀污垢、生物污垢等。
1)颗粒污垢:悬浮于流体的固体微粒在换热表面上的积聚。
这种污垢也包括较大固态微粒在水平换热面上因重力作用
冷却水侧的碳酸钙、硫酸钙和二氧化硅结垢层。 3)化学反应污垢:在传热表面上进行化学反应而产生的污
垢,传热面材料不参加反应,但可作为化学反应的一种催化 剂。 4)腐蚀污垢:具有腐蚀性的流体或者流体中含有腐蚀性的
杂质对换热表面腐蚀而产生的污垢。通常,腐蚀程度取决于 流体中的成分、温度及被处理流体的pH值。
形成的沉淀层, 即所谓沉淀污垢和其他胶体微粒的沉积。 2)结晶污垢: 溶解于流体中的无机盐在换热表面上结晶而
形成的沉积物, 通常发生在过饱和或冷却时。典型的污垢如 精品文档
AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF 5)生物污垢:除海水冷却装置外,一般生物污垢均指微生
物污垢。其可能产生粘泥,而粘泥反过来又为生物污垢的繁 殖提供了条件,这种污垢对温度很敏感,在适宜的温度条件 下,生物污垢可生成可观厚度的污垢层。
6)凝固污垢:流体在过冷的换热面上凝固而形成的污垢。
例如当水低于冰点而在换热表面上凝固成冰。温度分布的均 匀与否对这种污垢影响很大。
防止结垢的技术应考虑以下几点:1)防止结垢形成;2)防 止结垢后物质之间的粘结及其在传热表面上的沉积;3)从 传热表面上除去沉积物O
防止结垢采取的措施包括以下几个方面:
1设计阶段应采取的措施
在换热器的设计阶段,考虑潜在污垢时的设计,应考虑如下 6个方面:1)换热器容易清洗和维修(如板式换热器);2) 换热设备安装后,清洗污垢时不需拆卸设备,即能在工作现 场进行清洗;3)应取最少的死区和低流速区;4)换热器内 流速分布应均精品文档 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF 匀,以避免较大的速度梯度,确保温度分布均 匀(如折流板区);5)在保证合理的压力降和不造成腐蚀的 前提下,提高流速有助于
减少污垢;6)应考虑换热表面温 度对污垢形成的影响。
2运行阶段污垢的控制
1)维持设计条件 由于在设计换热器时,采用了过余的换热 面积,
在运行时,为满足工艺需要,需调节流速和温度,从 而与设计条件不同,然而应通过旁路系统尽量维持设计条件
(流速和温度)以延长运行时间,推迟污垢的发生。2)运 行参数控制 在换热器运行时,进口物料条件可能变化,因 此要定期测试流体中结垢物质的含量、颗粒大小和液体的
pH值。3)维修措施良好 换热设备维修过程中产生的焊点、 划痕等
可能加速结垢过程形成,流速分布不均可能加速腐 蚀,流体泄漏到冷却水中,可为微生物提供营养,对空气冷 却器周围空气中灰尘缺少排除措施,能加速颗粒沉积和换热 器的化学反应结垢的形成。用不洁净的水进行水压试验,可 引起腐蚀污垢的加速形成。4)使用添加剂针对不同类型结 垢机理,可用不同的添加剂来减少或消除结垢形成。如生物 灭剂和抑制剂、结晶改良剂、分散剂、絮凝剂、缓蚀剂、化 学反应抑制剂和适用于燃烧系统中防止结垢的添加剂等。5) 减少流体中结垢物质浓度 通常,结垢随着流体中结垢物质 浓度的增加而增强,对于颗粒污垢可通过过滤、凝聚与沉淀 来去除;对于结疤类物质,可通过离子交换或化学处理来去 除;紫外线、超声、磁场、电场和辐射处理紫外线对杀死细 菌非常有效,超强超声可有效抑制生物污垢,现在的研究还 有磁场、电场和辐射处理装置,结论有待进一步研究。
3化学或机械清洗技术 精品文档 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF 化学清洗技术是一种广泛应用的方法,有时在设备运行时, 也能进行淸洗,但其主要缺点是化学清洗液不稳定,对换热 器和连结管处有腐蚀。机械清洗技术通常用在除去壳侧的污 垢,先将管束取出,沉浸在不同的液体中,使污垢泡软、松 动,然后用机械方法除去垢层。
4机械在线除垢技术
1)使用磨粒在流体中加入固体颗粒来摩擦换热器表面,以
清除污垢,但对换热器表面易产生腐蚀。2)海绵胶球连续 除垢主要应用于电站凝汽器中冷却水侧的污垢清除,海绵胶 球在换热器管内通过泵打循环,胶球比管子直径略大,通过 管子的每只胶球轻微地压迫管壁,在运动中擦除沉积物。3) 自动刷洗 换热器管道刷洗设施由2个外罩和1个尼龙刷 组成,外罩安装在每根管的两端,改变水流方向可使刷子沿 管道前后推进刷洗。水流换向可使刷子沿管道前推刷洗。水 流换向由压缩空气驱动并定时控制联结在管道上的四通阀 来完成。
现从锅炉内表面氧和二氧化碳腐蚀现象分析腐蚀的机理,提 出防治措施。
1腐蚀产生机理
由于锅炉是一种有极性的电解质,在水的极性分子的吸 引下,钢材表面的一部分铁原子开始移入锅炉水而成为带正 电的铁离子,精品文档 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF 而钢材上保留多余的电子带负电荷。若铁离子 不断进入锅炉水,则使钢板(管)上逐渐出现坑洞,产生腐 蚀。其化学反应:
Fe+2H20二Fe (OH)2+H2T 2H2+02二2H20
4Fe (OH)2+02+2H20二4Fe (OH)31
另外,水中的溶解氧又是阴极去极化剂,即: 精品文档
AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF 02+4e+2H20二40H
所以氧腐蚀速度与水中含氧量成正比。 由于溶解氧本身是阴极去极化剂,对金属的危害十分严 重;而二氧化碳在水溶液中呈酸性,直接破坏金属表面保护 膜,加速了氧对金属的电化学腐蚀。
在天然水中,碱度主要由HC03的盐类[如Ca (HC03) 2、 Mg(HC03) 2]组成,这些重碳酸盐(暂时硬度)在低压锅炉
中经过一系列的变化,在水中产生二氧化碳和碳酸,从而引 起锅炉内表面腐蚀。特别是有些使用单位对原水不进行任何 处理,直接送入锅炉,在锅炉内被加热的过程中,重碳酸盐 被分解,产生沉淀物,即: 精品文档
AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF 生成的重碳酸铁[Fe(HC03)2]对锅炉产生腐蚀。换句话 说,只要水中存在C02,腐蚀铁的反应就会一直进行下去, 直到C02消耗完为止。
重碳酸铁[Fe(HC03)2]溶解于水。如果水中不存在02, 那么,Fe(HC03)2以溶解液状态被加热分解,产生沉淀物
Fe203 (红锈),它是松散的水渣,通过排污排掉。这种 腐蚀
的特点是内表面腐蚀均匀,呈现光亮。如果水中存在02, 那么02就和Fe(HC03)2反应,产生二氧化碳即:
4Fe(HC03)2]+02+2H20T4 Fe (OH) 3 i +8C02 Fe (OH) 3又与水溶液中的Fe (OH) 2相互碰撞后生成
Fe304 (黑锈)保护膜。
新产生的C02又变为碳酸,破坏保护膜,腐蚀内表面。 精品文档
AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF 反应反复进行,直到02全部消耗完为止。实验表明,即使 存在少量的02,也明显加快了腐蚀进程。
二氧化碳的产生除与直接进入锅炉的原水有关外,还与 是否采用除氧方式有关,当采用热力式除氧时,软化水在系 统外先被加热,当水温达到60°C以上时,重碳酸钠NaHC03 就开始分解出Na2C03和C02, C02及原水中游离的02、N2
等气体在除氧器中被除掉,不进入系统,重碳酸盐则以NaC03 形式进入系统。如果不采用任何除氧方式,那以NaHC03未 分解直接进入锅炉,在炉内被加热分解,产生二氧化碳。
2氧和二氧化碳对低压锅炉腐蚀的原因分析
2. 1 一是大量补入的原水未采用钠离子交换软化和未采 用任
何除氧方式。低压锅炉由于用气量大,需要大量均衡连 续的给水,当补给水水质达不到标准规定要求,补给水中的 重碳酸盐在炉内加热的过程中产生二氧化碳;或在直接补入 生水的过程中,即补进了溶解氧,对锅炉金属壁面产生腐蚀。
2. 2PH值过低,加速了金属壁腐蚀。如果锅炉给水能够
达到标准规定要求,金属壁即使有腐蚀也是均匀腐蚀,即当 PH二9.5“门 时,金属具有坚硬的氧化保护层,可大大减缓腐
蚀,甚至避免腐蚀情况的发生。但是当PH值<7时,氧分子、 氢离子、氯离子等作为腐蚀介质都很活路,由于水中氧分子、 氢离