導(dǎo)致過熱器結(jié)垢爆管九種常見結(jié)垢成分形成原因及解決措施

導(dǎo)致過熱器結(jié)垢的原因通常是爐水處理不好，蒸汽帶鹽在過熱器里沉積，或者除氧不好，導(dǎo)致氧化腐蝕物結(jié)垢，再或者是鍋爐汽水分離設(shè)備裝置或汽包水位等問題，造成蒸汽攜帶爐水在過熱器結(jié)垢。

一、鍋爐過熱器結(jié)垢的3大危害

鍋爐過熱器結(jié)垢危害1，無論是鈉鹽垢、鈣鎂垢、腐蝕物氧化鐵垢還是氧化硅垢?jìng)鳠崴俾实?，?huì)阻礙高溫?zé)煔馀c蒸汽介質(zhì)熱交換，造成煙氣溫度高，鍋爐熱效率下降，浪費(fèi)能源增加鍋爐運(yùn)行成本。

鍋爐過熱器結(jié)垢危害2，鍋爐過熱器結(jié)垢會(huì)阻礙過熱管內(nèi)蒸汽流通，蒸汽流量少導(dǎo)致蒸汽溫度高和過熱管超溫，過熱管超溫會(huì)引發(fā)高溫腐蝕，過熱器結(jié)垢情況嚴(yán)重，還會(huì)引起垢塊脫落阻塞過熱管，從而導(dǎo)致過熱管短期超溫爆管。

鍋爐過熱器結(jié)垢危害3，過熱器垢塊傳熱速率低，蒸汽介質(zhì)帶走熱量少，造成過熱器過熱管壁超溫，超溫會(huì)引起過熱管道材料發(fā)生形變和蠕脹，長(zhǎng)期超溫或結(jié)垢情況嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致過熱器爆管。

▲上圖為，山西某煤化工公司，一臺(tái)高壓鍋爐低壓運(yùn)行使用，設(shè)計(jì)壓力42公斤，使用壓力10公斤；設(shè)計(jì)蒸汽溫度420攝氏度，使用溫度350攝氏度，使用99%純度的磷酸三鈉作鍋爐阻垢劑，2020年10月過熱管堵發(fā)生爆管，后經(jīng)割管從管道倒出一個(gè)黑色磷酸鹽垢塊

二、導(dǎo)致過熱器結(jié)垢爆管九種常見結(jié)垢成分形成原因

從各種因?yàn)榻Y(jié)垢導(dǎo)致爆管的過熱器的聯(lián)箱、彎頭等部位中通常能發(fā)現(xiàn)結(jié)垢的垢塊，通過對(duì)過熱器垢塊成分檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，過熱器垢塊成分常見的有硫化物硫酸鈉Na2SO4、硅酸鈉Na2SiO3、磷酸三鈉Na3PO4、碳酸鈉Na2CO3、氯化鈉NaCl、氧化硅SiO2、氧化鐵、鈣鹽、鎂鹽9種常見物質(zhì)

鍋爐用戶在處理鍋水時(shí)，為了阻垢和提高鍋水堿度通常投加磷酸鈉Na3PO4，為了提高鍋爐給水或鍋水的PH值通常投加氨水、碳酸鈉Na2CO3或氫氧化鈉NaOH。飽和蒸汽所攜帶的九種常見結(jié)垢成分在過熱器內(nèi)的沉積情況如下：

過熱器磷酸三鈉Na3PO4垢、硫酸鈉Na?SO垢?、硅酸鈉Na2SiO3垢，這3種雜質(zhì)溫度愈高溶解度愈小。例如，當(dāng)溫度大于120℃時(shí)，磷酸三鈉Na3PO4的溶解度迅速降低，當(dāng)鍋爐熱負(fù)荷升高時(shí)，管內(nèi)沸騰劇烈，近管壁水中鹽類濃度增大，而此時(shí)磷酸三鈉的溶解度又明顯降低，故該處磷酸三鈉的濃度很容易超過其溶解度而析出，并沉積在過熱器過熱管內(nèi)表面；

過熱器碳酸鈉Na2CO3垢，碳酸鈉Na2CO3、氫氧化鈉NaOH這2種雜質(zhì)溫度愈高，溶解度愈大，因此它呈濃液滴帶往過熱器，并粘附在過熱器管壁上，氫氧化鈉NaOH與CO2作用，也生成碳酸鈉Na2CO3而沉積在過熱器中。

過熱器氯化鈉NaCl垢，壓力大于9.8MPa時(shí)，氯化鈉NaCl的溶解度很大，氯化鈉NaCl常溶解在過熱蒸汽中帶往汽輪機(jī)或用汽設(shè)備。

過熱器氧化硅SiO2垢，鍋水中偏硅酸H?SiO?或原硅酸H?SiO?2種雜質(zhì)，在過熱器中受熱失水變?yōu)檠趸鑃iO2垢，氧化硅SiO2在過熱蒸汽中溶解度很大，一般都帶往汽輪機(jī)或用汽設(shè)備。

過熱器氧化鐵垢，鍋爐除氧效率不高或除氧器溫度波動(dòng)大，過熱器管壁超溫過熱氧腐蝕、應(yīng)力腐蝕或垢下腐蝕都產(chǎn)生氧化鐵垢。

過熱器鈣鹽、鎂鹽垢，鍋水中鈣鎂硬度雜質(zhì)隨蒸汽攜帶進(jìn)入過熱器，粘附在過熱器管壁上形成鈣鹽、鎂鹽垢。

綜上情況，中、低壓鍋爐過熱器內(nèi)的沉積物主要是鈉的化合物，硫酸鈉Na2SO4、硅酸鈉Na2SiO3、磷酸三鈉Na3PO4、碳酸鈉Na2CO3、氯化鈉NaCl等；高壓鍋爐過熱器內(nèi)的沉積物主要是 Na2SO4和Na3PO4，其它鈉鹽含量很少；超高壓鍋爐過熱器內(nèi)的鹽類沉積物量很少。

各位同仁，各位同學(xué)，除了這九種常見導(dǎo)致過熱器爆管結(jié)垢成分，您還知道哪些導(dǎo)致過熱器爆管結(jié)垢成分？又是如何解決的？關(guān)于過熱器結(jié)垢、過熱器爆管、過熱器結(jié)垢爆管、凝汽器腐蝕結(jié)垢、鍋爐排污水顏色發(fā)紅、鍋爐給水調(diào)節(jié)PH值、爐水發(fā)紅、蒸汽冷凝回水有硬度、鍋爐腐蝕結(jié)垢爆管、蒸汽系統(tǒng)腐蝕、蒸汽冷凝水鐵超標(biāo)、蒸汽凝結(jié)水顏色發(fā)黃、凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停工不停車在線清洗除垢技術(shù)、鍋爐結(jié)垢不停爐不停工在線除垢技術(shù)等問題，北京化工大學(xué) 顏輝I86OO475З86隨時(shí)歡迎各位同仁討論問題交流經(jīng)驗(yàn)心得，隨時(shí)歡迎各位同仁分享鍋爐設(shè)備管理使用經(jīng)驗(yàn)，就解決鍋爐各種實(shí)際問題相互學(xué)習(xí)。導(dǎo)致過熱器結(jié)垢爆管九種常見結(jié)垢成分形成原因及解決措施

三、過熱器結(jié)垢7種常見解決辦法

過熱器結(jié)垢7種常見解決辦法1、保證鍋爐給水品質(zhì)，防止磷酸三鈉Na3PO4過量，防止鍋水堿度過大，造成鍋水汽水共沸，蒸汽攜帶鍋水；然后就是保證汽包內(nèi)汽水分離設(shè)備裝置元件完好，防止汽水分離不充分；運(yùn)行中汽包水位不可過高，避免蒸汽帶爐水。這些措施能防止蒸汽攜帶雜質(zhì)在過熱器管壁內(nèi)形成硫酸鈉Na2SO4、硅酸鈉Na2SiO3、磷酸三鈉Na3PO4、碳酸鈉Na2CO3、氯化鈉NaCl、氧化硅SiO2、鈣鹽、鎂鹽8種常見物質(zhì)成分垢。

過熱器結(jié)垢7種常見解決辦法2、保障鍋爐除氧效率或者減小除氧器溫度波動(dòng)，防止過熱器管壁超溫過熱氧腐蝕，這些措施能防止過熱器管壁內(nèi)形成氧化鐵垢。

過熱器結(jié)垢7種常見解決辦法3、需要嚴(yán)格加強(qiáng)鍋爐過熱蒸汽溫度的控制，保持熱負(fù)荷穩(wěn)定，防止鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)部分過熱管蒸汽流量不足，蒸汽介質(zhì)帶走熱量減少導(dǎo)致過熱管超溫過熱發(fā)生爆管，特別是高溫段過熱蒸汽溫度的控制。另外，還要加強(qiáng)對(duì)鍋爐水質(zhì)量的監(jiān)督，防止減溫水水質(zhì)不合格。

過熱器結(jié)垢7種常見解決辦法4、加強(qiáng)對(duì)停備用鍋爐的保養(yǎng)，防止過熱器過熱管停用腐蝕。

過熱器結(jié)垢7種常見解決辦法5、在汽包中心線下增加一層水下孔板 ，以避免蒸汽集中在局部區(qū)域穿出水面 ,引起汽、水交界面的劇烈波動(dòng) ,造成蒸汽空間有大量小水滴浮動(dòng)。

過熱器結(jié)垢7種常見解決辦法6、在鍋爐汽包內(nèi)增設(shè)1臺(tái)旋風(fēng)分離器 ,以提高一級(jí)汽水分離能力 ,防止汽水混合物走短路直接進(jìn)入過熱器入口集箱。

過熱器結(jié)垢7種常見解決辦法7、為了避免過熱器結(jié)垢爆管對(duì)鍋爐安全生產(chǎn)運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，鍋爐過熱器結(jié)垢要及早預(yù)防。過熱器系統(tǒng)結(jié)垢不可以酸洗可以定期反沖洗，一般每半年至一年沖洗過熱器一次，沖洗合格的標(biāo)志就是沖洗水排水含鹽量合格。

從根本上解決蒸汽帶鹽問題,解決鍋爐過熱器結(jié)垢爆管問題，技術(shù)改造是前題,設(shè)備管理是保證，雙管齊下效果顯著。

四、過熱器結(jié)垢導(dǎo)致爆管案例

山東某熱力公司有1臺(tái)75噸蒸汽鍋爐，運(yùn)行過熱溫度220℃，壓力1.2Mpa。鍋爐原水使用地下井水經(jīng)反滲透處理為除鹽水作為給水，鍋爐投加磷酸三鈉阻垢，投加氨水提高給水PH值防腐，蒸汽提高開發(fā)區(qū)周邊用戶作為熱源使用，蒸汽冷凝水不回用。

▲上圖為，從過熱器聯(lián)箱里面取出來的垢塊，經(jīng)檢測(cè)垢塊成分為：鐵Fe 55.87%，鈣Ga 5.097%，磷P 未檢出，鎂Mg 6.357%，氧化硅SIO2 4.32%，硫化物S 8.95%，鈉Na 2.25%，其他 污泥。

鍋爐低負(fù)荷時(shí)過熱器爆管3次，2023年更換過熱器，從過熱器聯(lián)箱里面取出來的垢塊如上圖，從爆管的過熱器彎頭處取出來的垢塊如下圖。

▲上圖為，爆管的過熱器彎頭處取出來的垢塊，經(jīng)檢測(cè)垢塊成分為：鐵Fe 48.92%，鈣Ga 17.30%，磷P 0.062%，鎂Mg 3.22%，鈉Na 1.63%，氧化硅SIO2 6.25%。

▲上圖為，75噸鍋爐爆管的過熱器過熱管爆口特征

目前該75噸鍋爐負(fù)荷比較低，過熱器鈉離子超標(biāo)，75噸的爐子產(chǎn)氣量只能燒到20噸左右，有時(shí)候開啟對(duì)空排汽。各位同仁，各位同學(xué)，您認(rèn)為該鍋爐過熱器爆管的是什么原因？該鍋爐過熱器結(jié)垢是什么原因？您認(rèn)為該鍋爐頻繁爆管這個(gè)工況應(yīng)該如何解決，顏輝歡迎各位同仁同學(xué)把你的看法、觀點(diǎn)和建議發(fā)在下面評(píng)論欄上。

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