水質是影響蒸汽鍋爐安全運行和效率的關鍵因素之一。如果使用不合格的水源或未進行適當的水處理,將給鍋爐系統帶來一系列負面影響,主要體現在以下幾個方面:
1. 結垢問題
水中含有的鈣、鎂等硬度離子在高溫下會形成水垢,附著在鍋爐受熱面上。水垢的導熱性能極差,僅為鋼材的1/30~1/50,導致傳熱效率大幅降低。這不僅會增加燃料消耗,還會造成受熱面局部過熱,嚴重時可能導致管壁燒損、爆管等安全事故。
2. 腐蝕損害
水中溶解的氧氣、二氧化碳及氯離子等腐蝕性物質會與鍋爐金屬發生化學反應。氧腐蝕主要發生在給水系統和省煤器部位,形成點蝕或潰瘍狀腐蝕坑;而酸性物質則會導致鍋爐金屬的均勻腐蝕。長期腐蝕會使管壁減薄,承壓能力下降,嚴重影響鍋爐使用壽命。
3. 汽水共騰
當鍋爐水中含有過量雜質、油脂或懸浮物時,在蒸汽產生過程中容易形成泡沫,導致汽水界面不清,出現汽水共騰現象。這會使得飽和蒸汽攜帶大量水分和鹽分,造成過熱器結垢、蒸汽品質下降,同時可能引發水擊事故。
4. 苛性脆化
這是鍋爐金屬在應力集中區域發生的一種特殊腐蝕形式。當爐水堿度控制不當,特別是存在高濃度氫氧化鈉時,在鍋爐縫隙、鉚接處等應力集中部位可能發生晶間裂紋,這種損傷具有隱蔽性強、危害大的特點。
5. 效率降低和經濟損失
水質不良導致的結垢、腐蝕等問題不僅增加維護成本和檢修頻率,還會顯著降低鍋爐熱效率。據統計,1毫米厚的水垢可使燃料消耗增加2%~3%,同時縮短設備使用壽命,造成巨大的經濟損失。
因此,為了保證蒸汽鍋爐的安全、經濟和長期穩定運行,必須建立完善的水質管理制度,包括水源預處理、鍋內加藥處理、定期排污和化學清洗等措施,確保鍋爐給水和爐水各項指標符合標準要求。