水质是影响蒸汽锅炉安全运行和效率的关键因素之一。如果使用不合格的水源或未进行适当的水处理,将给锅炉系统带来一系列负面影响,主要体现在以下几个方面:
1. 结垢问题
水中含有的钙、镁等硬度离子在高温下会形成水垢,附着在锅炉受热面上。水垢的导热性能极差,仅为钢材的1/30~1/50,导致传热效率大幅降低。这不仅会增加燃料消耗,还会造成受热面局部过热,严重时可能导致管壁烧损、爆管等安全事故。
2. 腐蚀损害
水中溶解的氧气、二氧化碳及氯离子等腐蚀性物质会与锅炉金属发生化学反应。氧腐蚀主要发生在给水系统和省煤器部位,形成点蚀或溃疡状腐蚀坑;而酸性物质则会导致锅炉金属的均匀腐蚀。长期腐蚀会使管壁减薄,承压能力下降,严重影响锅炉使用寿命。
3. 汽水共腾
当锅炉水中含有过量杂质、油脂或悬浮物时,在蒸汽产生过程中容易形成泡沫,导致汽水界面不清,出现汽水共腾现象。这会使得饱和蒸汽携带大量水分和盐分,造成过热器结垢、蒸汽品质下降,同时可能引发水击事故。
4. 苛性脆化
这是锅炉金属在应力集中区域发生的一种特殊腐蚀形式。当炉水碱度控制不当,特别是存在高浓度氢氧化钠时,在锅炉缝隙、铆接处等应力集中部位可能发生晶间裂纹,这种损伤具有隐蔽性强、危害大的特点。
5. 效率降低和经济损失
水质不良导致的结垢、腐蚀等问题不仅增加维护成本和检修频率,还会显著降低锅炉热效率。据统计,1毫米厚的水垢可使燃料消耗增加2%~3%,同时缩短设备使用寿命,造成巨大的经济损失。
因此,为了保证蒸汽锅炉的安全、经济和长期稳定运行,必须建立完善的水质管理制度,包括水源预处理、锅内加药处理、定期排污和化学清洗等措施,确保锅炉给水和炉水各项指标符合标准要求。