锅炉沾污的原因

    人类要洗脸沐浴，以除去黏附的漂尘和排出的汗液；衣物要定期清洗以除去吸

附的灰尘和汗渍。锅炉和热交换器在运行中，受热表面和传热表面有水垢和锈蚀

等困扰，需清洗去污。这些污垢有的是工质带进的，有的是锅炉自身产生的，形

态不一，成因各异，但是危害相同，都会影响传热，引发腐蚀超温故障，必须除

之而后快。

    （1）锅炉受热面污垢的成因锅炉是受热设备中最容易沾污的设备。它的水侧

会结水垢，蒸汽流程中会结盐垢，有腐蚀之处会产生锈垢；它的火焰侧和其后的

烟气流程中，会黏附焦渣、积累粉煤灰、黏附油渣烟炱和腐蚀产物。

锅炉参数不同，工作条件不同，污垢成分也会有很大差异。水质处理是防止污垢

的基础，除垢清洗则是保持受热面清洁的重要措施为更有效地防垢和除垢，必须

查明污垢成因，以便从源头上解决和更有效地采取清洗措施。

       ①采暖锅炉和工业锅炉的水垢。小型生活用锅炉、采暖锅炉和工业锅炉是化

学清洗的主要对象，每年的清洗量高达数万台次，总产近亿元，应是关注的焦

点。小型生活用锅炉数量巨大，基本都不进行水处理，使用自来水或地表水、水

为原水，只要受热，占水总溶解固形物70%以上的碳酸盐硬度就会成垢析出。即

使人们不了解此成垢反应历程，但生活经历都给出了这种认识。在黄河流域和海

滦水系经流之处，水的碳酸盐硬度约为2mmol/L。这就是说，每向锅炉送入l水，

就会产生0.2kg水垢，即使只有50%在受热面上结成水垢，其数量也很可观。

       采暖的热水锅炉结垢原因和小型生活锅炉相同，但是它受控于热水锅炉的工

质损失程度和工质的温度。如果热水锅炉补水率≥5%，难免因热水锅炉受热面和

热网系统中结垢而影响传热；如果水温超过60℃，锅炉受热面和热网系统也会结

水垢。它们的成分都是以碳酸钙为主。采暖蒸汽锅炉不进行补充水处理，也不进

行锅内水处理者，必然会结垢。补充水质不合格或者锅内处理不当，或者锅炉排

污量不足都会使受热面管子结水垢。上述3种情况所生成的垢，是直接由水中析出

碳酸钙，碳酸钙微晶在受热面上依次排序和增大晶粒尺寸，为一次水垢。工质温

度越高，结垢程度越严重。它既与难溶化合物溶解度随水温升高而降低的习性有

关，更和热流作用有关。受热面热负荷对结垢速率影响至大。

        3.8MPa及以上工业锅炉，进行锅内磷酸盐防垢处理，可使进入锅炉的少量

钙镁离子以水渣形式成为不黏附的絮团，并随定时进行的底部排污排出锅外。但

是，当给水硬度严重超标时，尤其是当底部排污不足时，水渣会随锅水循环，黏

附在受热面管子的向火侧形成二次水垢，它们的成分以磷酸盐垢为主，当给水硬

度超标严重时，也会有碳酸钙存在。

        ②电站锅炉的水垢和锈垢。电站锅炉补充水是化学除盐水。化学除盐系统阳

床的脱除离子能力和金属离子的原子序数及价态有关，因此，其脱除钙镁离子的

能力最强。化学除盐水的硬度应该是零。然而，与给水组成95%的凝结水水质受

凝汽器泄漏的影响甚大。凝汽器泄漏是直接向给水输入硬度的主要原因。只要凝

汽器泄漏，电站锅炉水冷壁管必然会结垢。电站锅炉水冷壁管结水垢的另一重要

原因，是相当多的亚临界参数控制循环锅炉无底部排污装置。即使锅炉投加了磷

酸三钠，使水垢成分变成了水渣，最终还是黏附到水冷壁管上成垢。电站锅炉水

冷壁管结垢后，必然诱发垢下的闭塞区腐蚀，产生锈垢，而且锈垢所占比例远大

于水垢成分，可达水垢的5~10倍。这就是腐蚀产物垢，亦即锈垢。

        电站锅炉过热器管和直流锅炉受热面管子还会结盐垢，而且只要结盐垢，必

然会超温产生磁性氧化铁垢，它不同于常见的锈垢之处是其成分几乎全部是磁化

氧化铁，是水蒸气氧化腐蚀的产物。