单位：晋控电力同华山西发电有限公司
作者：赵文叶、杨志琴
摘要：
锅炉结垢是锅炉运行中普遍存在的问题，严重影响了锅炉的热效率和安全运行。本文综述了锅炉结垢的研究现状，并从结垢机理、结垢检测与评价、结垢预防与清除等方面探讨了未来的发展方向。通过对锅炉燃烧中结垢问题的研究，能够帮助提升锅炉燃烧的热效能，增长锅炉燃烧的寿命，从而降量耗费，减小污染。
关键词：
结垢与机理；检测与评价；预防与清除；发展方向
1. 引言
锅炉结垢是指锅炉内部管道壁面积聚的固体物质，其主要成分为钙镁水垢、硅酸盐水垢、氧化铁水垢、铜垢和磷酸盐铁垢等。锅炉内的结垢降低锅炉了的热效率和使用寿命、加剧锅炉的腐蚀和水循环故障。进而影响了锅炉的热效率和增加了燃料消耗，加大了能源消耗和环境污染。因此，研究锅炉结垢的机理和探索有效的预防与清除方法具有重要的理论和实际意义。
2. 锅炉结垢机理
锅炉结垢是指在锅炉内部产生的一层附着物，它会影响锅炉的热传导和热交换效率，导致锅炉能耗增加、热效率降低甚至引发设备故障。锅炉结垢的机理主要包括以下几个方面：
（1）水质问题。水中含有各种溶解的无机盐和有机物质，当锅炉水中溶解物质的浓度超过饱和度时，就会发生结垢现象。常见的结垢物质有硫酸钙、碳酸钙、硫酸铁等。（2）高温和压力。锅炉在工作过程中，水会被加热至高温状态，同时受到压力的作用。在高温和压强的影响下，水的溶解物容易进行化学反应，进而产生固态结垢物。（3）热传导和热交换。结垢物质的存在会增加锅炉内部的热阻，降低热传导效率。同时，结垢物质会在锅炉内部表面形成一层热阻隔，减少热交换效果，导致能耗增加。（4）流体流动。结垢物质会改变锅炉内部的流体流动状态，使得流体流动不畅，增加了水垢的沉积和堆积，进一步加剧结垢现象。为了防止锅炉结垢，可以采取一些措施，如定期清洗锅炉内部、控制水质、控制锅炉的工作温度和压力等。
3. 结垢检测与评价
结垢检测与评价是判断锅炉结垢程度和影响的关键步骤。锅炉结垢检测与评价的措施和方法通常包括以下几个方面：（1）温度监测。通过安装温度传感器在锅炉内不同部位进行温度测量，比较各处温度的差异。结垢会导致温度局部升高或不均匀，通过温度监测可以初步评估结垢的程度。（2）压力差检测。使用压力传感器测量锅炉进出口的压力差异，结垢会导致流通阻力的增加，从而引起进出口压力差的变化。通过压力差检测可以初步判断结垢的程度。（3）超声波检测。利用超声波技术对锅炉内部进行扫描，可以检测结垢的存在和位置。结垢物会对超声波的传播产生影响，从而可以定量评估结垢的程度。（4）化学分析。采集锅炉水样或结垢物样品，进行化学分析，检测水中溶解物质和结垢物质的含量、成分和浓度，从而评估结垢的程度和类型。（5）管道内观测。通过使用内窥镜等工具，对锅炉内部管道进行观测，检查管道内是否有结垢物或污渍，评估结垢的程度。（6）热传导测量。通过在锅炉内部安装温度传感器，测量不同部位的温度差异，结合锅炉的工作参数，可以推算出结垢的热阻值，进而评估结垢的程度。
综合运用以上的检测和评价措施和方法，可以较为准确地了解工业锅炉内部结垢的情况和影响，为结垢处理和预防提供依据。同时，结合锅炉的实际运行情况，进行定期的监测和评估，能够及时发现并解决结垢问题，以保证锅炉的安全运行和高效工作。
4. 结垢预防与清除
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锅炉结垢的预防和清除是保持锅炉运行效率和延长使用寿命的关键措施。总结预防和清除锅炉结垢的常用方法。预防结垢主要方法包括（1）水质处理。对锅炉供水进行处理，控制水质中溶解物质和悬浮物质的浓度，防止水质超过饱和度引起结垢。（2）控制水质参数。调整水质的pH值、硬度、碱度等参数，使其处于适宜的范围内，避免结垢物质的形成。（3）防垢剂的应用。使用适量的防垢剂，通过添加特定的化学剂来抑制结垢的形成，保持锅炉内部清洁。
清除结垢的主要方法包括（1）机械刮除。使用专门的刮板、刷子等工具对锅炉内部的结垢物进行刮除和清洗，特别是在锅炉停机维护期间进行。（2）超声波清洗。利用超声波振动的作用，将水垢从设备表面或管道内部剥离。超声波清洗设备能够有效清除水垢，同时不会对设备产生损害，特别适用于软垢和污渍的清除。（3）化学溶解。使用具有溶解作用的化学剂，将结垢物质溶解或分解，然后通过水流冲刷或排出。
需要注意的是，在进行结垢清除时，应根据结垢的类型和程度选择合适的方法，并注意控制清洗剂的使用量和清洗时间，以免对设备造成损害。另外，定期清洗和维护锅炉是预防和清除结垢的有效手段，可以减少结垢的积累和影响。同时，锅炉的操作和维护人员应定期检查和监测锅炉的工作状态，及时发现和处理结垢问题，以保证锅炉的安全运行和高效工作。综合运用预防和清除结垢的方法，可以有效降低锅炉结垢的发生，提高锅炉的热传导和热交换效率，延长锅炉的使用寿命。
5. 未来的发展方向
未来锅炉结垢的发展方向可以从以下几个方面展开：（1）深入研究锅炉结垢的化学机理，通过深入研究结垢的化学成分和形成机制，可以更好地理解和预测结垢的过程，从而有针对性地开发更有效的结垢防治措施。（2）发展更准确、快速、无损的结垢检测方法。传统的结垢检测方法通常需要停机维护并进行实验室分析，效率较低。未来可以借助现代科技，如无损检测技术、传感器等，开发更准确、快速的结垢检测方法，实现在线监测与预警。（3）开发高效、环保的结垢预防与清除技术。传统的结垢预防与清除技术往往存在一定的局限性，如剧烈的化学清洗对环境有一定的污染。未来的研究可以探索绿色环保的结垢预防与清除技术，如利用生物技术、纳米技术等方法，提高清除效率并降低对环境的影响。（4）结合智能化技术，建立锅炉结垢的预测模型。借助大数据分析、人工智能等智能化技术，可以建立锅炉结垢的预测模型，根据锅炉运行状态、水质等相关参数，预测结垢的发生和发展趋势，为结垢管理提供科学依据，并实现智能化的结垢管理。通过持续的研究和创新，未来可以更好地预防和管理锅炉结垢问题，提高锅炉的效率和可靠性，减少能源浪费和环境污染。
6. 结论
锅炉结垢是一个复杂且普遍存在的问题，对锅炉的运行和热效率造成了严重的影响。通过深入研究锅炉结垢的机理和发展有效的预防与清除方法，可以提高锅炉的热效率，延长使用寿命，减少能源浪费和环境污染。未来的研究应该在锅炉结垢机理、结垢检测与评价、结垢预防与清除等方面持续努力，以推动锅炉结垢研究的进一步发展。
参考文献：
[1] 赵海瑞.锅炉垢下腐蚀的类型及其作用机理研究[J].科技风, 2015.04.122
[2] 黄丹平.工业锅炉的水垢成因及处理方法[J].应用技术与研究, 2023.12.043
[3] 王蕾,等.超声波技术在强化传热及防垢除垢技术中应用进展[J].应用化学, (2022)09-2788-03.
[4] 常富国.工业锅炉结垢原因分析及预防[J].特种设备安全技术, 2017.06
[5] 曹发治.锅炉运行除垢技术应用及管理提升[J].能源与环境, (2020)03-052-02
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