硅酸鹽水垢導熱系數

A. 鍋爐水垢清除方法

鍋爐水垢的形成會降低鍋爐的傳熱效率，大大降低鍋爐運行的經濟性,且嚴重影響鍋爐的安全運行並縮短鍋爐壽命，那麼對於水垢應該怎麼清洗呢?以下是我為你整理的鍋爐水垢清除方法，希望能幫到你。

水垢的形成

鍋爐給水中含有一定量的鈣、鎂離子及其他重金屬離子，鍋爐運行期間，鈣、鎂等離子吸收熱量，會與溶解在水中的二氧化碳發生化學反應，生成難溶物質析出。水在爐內被加熱生成水蒸氣，爐水中鈣、鎂碳酸鹽的濃度越來越高，而且某些鈣、鎂鹽的溶解度隨著水溫度的升高而降低，當達到一定濃度時，就會從水中分離出來形成固體沉澱。這些固體沉澱會附著在鍋爐內表面上，隨著厚度的增加成為阻礙熱量傳遞的水垢。

水垢的種類和性質

按照化學成分的不同水垢可以分為以下幾類：

碳酸鹽水垢

碳酸鹽水垢是最常見的，這種水垢主要出現在水未沸騰處，顏色為白色，其主要組分為碳酸鈣，也含有少量碳酸鎂和氫氧化鎂。碳酸鹽水垢的硬度與水的ph值有關，ph值比較大時，為松軟垢渣，ph值比較小時，則生成硬度大的水垢附著在鍋爐內壁。

硫酸鹽水垢

硫酸鹽水垢主要出現在鍋爐熱負荷較高的受熱面，顏色為黃白色，其主要組分為硫酸鈣、二水合硫酸鈣以及一水合二硫酸鈣，這種水垢堅硬且緻密。

硅酸鹽水垢

硅酸鹽水垢主要出現在鍋爐受熱最強的部位，如水冷壁內。顏色為灰白色，其主要組分為硅灰石、沸石以及少量鎂橄欖石。硅酸鹽水垢十分堅硬且導熱性極差。

含油水垢

含油水垢是在水中混入油脂之後形成的水垢，一般含油量在5%以上，外觀呈黑色，質地比較松軟，常沉積在鍋爐溫度最高的部位上，導熱系數很小，只有0.1千卡/米·時·度。

混合水垢

混合水垢的組分包括碳酸鈣、硫酸鈣、碳酸鎂、硅酸鈣、硅酸鎂、氧化鐵以及四氧化三鐵等，各種組分所佔比例並不是確定的，混合水垢的性質隨著組分不同而有著較大的差別[1]。

水垢的危害

水垢的導熱性很差，其危害主要包括四個方面。

降低鍋爐傳熱效率，造成燃料浪費

水垢的導熱性很差，導熱系數只是鋼材的1/50～1/30。水垢附著在受熱面上後，熱量傳遞困難，燃料產生的熱量不能很好地傳遞給鍋爐水，使鍋爐水吸收熱量減少，大量熱量被煙氣帶走，造成熱量浪費。為了使鍋爐工作時達到其額定參數，則需要添加比正常工作時為多的燃料，從而造成了燃料浪費。據試驗，在鍋爐壁上生成1mm厚水垢，會多消耗5%～8%燃料，鍋爐效率降低1%～2%。

危及鍋爐安全運行，縮短鍋爐壽命

水垢導熱性能極差，使受熱面吸收的能量不能被及時傳遞給爐水，導致結垢的受熱面工作溫度增高，當溫度超過了鋼材所能承受的溫度時，金屬強度就會顯著降低，導致金屬過熱變形，易使鍋爐鋼板鼓包或爆裂。如果不能及時除去水垢，會使鍋爐壁遭到破壞，縮短鍋爐使用壽命。

降低鍋爐經濟運行

水垢的存在影響鍋爐的正常運行，需要定時清除，而且水垢的存在會縮短鍋爐壽命並影響其安全運行，需要增加檢修量，浪費大量資金。清除鍋爐水垢所需的各種化學葯品采購和應用，也需要大量的人力和物力。

增加大氣污染

水垢的導熱系數很低，使鍋爐的熱效率下降，大量熱量被煙氣帶出，造成熱量浪費。與無垢狀態相比，鍋爐額定工作參數下會排出更多的煙塵、二氧化硫以及其它有害物質，對大氣的污染更為嚴重[2]。

鍋爐水垢清除方法

1機械法除垢

機械法除垢即利用各種鏟、削工具或專門的銑管器直接從鍋爐壁上清除水垢，近年來利用高壓水射流除垢得到廣泛的應用。機械法除垢操作簡單，易於實行，但是這種方法勞動強度大，清除不徹底，增加傳熱面的粗糙度，所以鍋爐清洗通常以化學法為主。

2化學法除垢

鹼洗法

鹼洗法就是根據實際情況，將不同品種、不同濃度(一般保持鹼的質量分數在3%左右為宜)的鹼液注入鍋爐，然後在一定的壓力下加熱進行除垢。鹼洗法比較簡單，費用低，但需要較長時間才能達到除垢的效果。在實際中主要採用酸洗法除垢。

酸洗法

由於價格原因，鍋爐水垢酸洗以鹽酸為主。鹽酸能與水垢的組分如鈣、鎂碳酸鹽及氫氧化物起作用，生成易溶於水的鹽和揮發物。鹽酸不但有溶解作用，而且能使附著在金屬表面的氧化物剝離下來。酸洗採用的酸還有硫酸、硝酸、甲酸、乙酸等。酸洗前必須檢查測定不同部位水垢的厚度，估算酸的用量及濃度。

B. 水垢形成的原因是什麼

含有鈣鎂鹽類等礦物質的水叫做「硬水」。河水、湖水、井水和泉水都是硬水版。自來水是河水、湖水或者井權水經過沉降，除去泥沙，消毒殺菌後得到的，也是硬水。剛下的雨雪，水裡不含礦物質，是「軟水」。水燒開後，一部分水蒸發了，本來不好溶解的硫酸鈣(石膏就是含結晶水的硫酸鈣)沉澱下來。原來溶解的碳酸氫鈣和碳酸氫鎂，在沸騰的水裡分解，放出二氧化碳，變成難溶解的碳酸鈣和碳酸鎂(它們是石灰石、白雲石的主要成分)也沉澱下來。這就是水垢的來歷。

C. 普通硅酸鹽水泥的導熱系數是多少

第一列是密度kg.m–3

第二列和第三列分別是保護和裸露下導熱系衫運迅數悄激或此W.m–1.K–1

D. 碳酸鈣 導熱系數

碳酸鈣的導熱系數為0.05w/mk,紫銅的導熱系數為14.6w/mk。1mm厚的水垢仿衫,可使能耗上升10～16%。
www.wfhj.com.cn/cjwt/ViewInfo.asp

表3 金屬與垢層導熱系備薯腔數的比較
名 稱 鋼 氧化鐵垢 硅酸鹽水垢 硫酸垢水垢 碳酸鈣（鎂）水垢
導熱系數
（手雹W/m.K） 46.51~69.77 0.1163~0.2326 0.0581~0.2326 0.5814~2.9100 0.5814~6.9800

E. 水垢發紅怎麼回事

水垢發紅說明有鐵銹，應及時清除後進行飲用。

形成過程：

在高溫下，含有微溶水的硫酸鈣通過水的蒸發析出，水中的碳酸鹽與鈣、鎂等離子體結合形成不溶於水的碳酸鈣和碳酸鎂，即水鹼。隨著水的不斷蒸發和濃縮，水和鹼的含量不斷增加，達到飽和，形成垢。

水垢主要是由於鍋爐給水中含有鈣、鎂等鹽類，經加熱後與金屬表面粘結而形成。水垢的導熱系數非常小，約為普通鋼材的2~5%，水垢在鍋爐受熱面上，會大大惡化傳熱效果，影響鍋爐的效率;金屬材料容易因局部過熱而燒盡，甚至發生爆管事故;

能促進電化學腐蝕強化，引起鍋爐水垢腐蝕，加速受熱面的破壞。水垢形成後，應採用機械或化學方法清除。防止或減緩結垢的有效途徑是嚴格控制供水質量，採取適當的措施，如鍋爐水處理、鍋爐排污等。

(5)硅酸鹽水垢導熱系數擴展閱讀：

水垢分類：

(1)按化學成分分類，可分為碳酸鹽垢、硫酸鹽垢、硅酸鹽垢和混合垢。碳酸鹽垢的主要成分是碳酸鈣和碳酸鎂。硫酸鹽垢和硅酸鹽垢的主要成分是硫酸鈣和硅酸鹽化合物。混合比例尺更多的是上述三種比例尺的混合。

(2)按物性分類，有兩種水垢牢固地粘結在鍋和管壁上，且沉積物質地疏鬆，易脫落。

(1)結垢導熱性差，會導致受熱面傳熱惡化，浪費燃料或電力。

(2)若將水垢附著在熱力設備受熱面上，將危及熱力設備的安全和經濟運行。因為水垢的導熱性很差，阻礙了傳熱。爐管從火焰側吸收的熱量不能很好地傳遞到給水，影響了爐管的冷卻。因此，爐壁溫度升高，導致爐管膨脹，導致爐管爆裂。

(3)結垢時，往往會附著大量的重金屬離子。如果容器是用來盛飲用水的，那麼重金屬離子就有可能在飲用水中溶解過多。

參考資料：網路-水垢

F. 鍋爐為什麼要清洗水垢

由於鍋爐長期運行中，會產生垢類，垢類的來源主要是水中雜質，水垢會嚴版重影響生產權效率和生命、財產安全！

[碳酸鹽水垢] 是較常見的一種水垢。這種水垢，以鈣和鎂的碳酸鹽為主。隨其生成條件不同，水垢結構也不同，它可以是堅硬的 鍋石 ,也可以是疏鬆海綿狀的軟質水垢。一般水垢中碳酸鈣和碳酸鎂含量在50%以上，稱為碳酸鹽水垢。它主要沉積在溫度較低和蒸發率不高的部位和省煤器、加熱器和給水管道中。當爐水連續蒸發時，鈣、鎂碳酸鹽常生成堅實的結晶狀水垢，在爐水劇烈沸騰的條件下碳酸鈣常沉澱成較厚的泥垢。碳酸鹽水垢的比重一般為2.37噸/米3（t/m3）。

[硅酸鹽水垢] 具有非常大的堅硬度和很小的導熱系數，是對鍋爐受熱面危害最大的一種水垢。主要沉積在受熱強度較大的鍋爐受熱面上，其成分為水化硅酸鈣 （5CaO 5SiO2 H2O）、硅灰石 （CaSiO3）和鎂橄欖石（Mg2SiO4）。一般含二氧化硅（SiO2）在20%~25%的水垢，即稱為硅酸鹽水垢。

水垢的導熱性很差，其導熱系數比金屬小幾十倍甚至近百倍。結垢後會使受熱面傳熱情況惡化，增高排煙溫度，降低鍋爐熱效率，浪費燃料。

G. 有什麼方法可以減少水垢的形成呢

鍋爐是工農業生產和人民生活中廣泛使用的特種設備，是生產蒸氣或熱水的熱工設備之一，其傳能介質原料是水。鍋爐用水水質的好壞，對其安全運行及能源消耗有很大的影響。當鍋爐用水不合要求時，鍋爐受熱面就會結生水垢，因而不僅浪費大量的燃料，還會危及鍋爐安全運行。據有關資料介紹，目前全國有近40萬余台鍋爐，在每年的事故統計中，因水質不良，水垢嚴重引起的事故超過事故總數的20%；由於結生水垢，每年要浪費燃料達千萬噸，並造成幾億元的經濟損失。本文試圖對鍋爐水垢的危害及其預防作一介紹，以引起鍋爐使用單位的高度重視。
一、 水垢的形成及性質
水垢的形成是一個復雜的物理化學過程，其原因有內因和外因兩個方面。一是水中有鈣、鎂離子及其它重金屬離子存在，是水垢形成的根本原因也叫內因；二是固態物質從過飽和的爐水中沉澱析出並粘附在金屬受熱面上，是水垢形成的外因。當含有鈣、鎂等鹽類雜質的水進入鍋爐後，吸收高溫煙氣傳給的熱量，鈣、鎂鹽類雜質便會發生化學反應，生成難溶物質析出。隨著爐水的不斷蒸發逐漸濃縮，當達到一定濃度時，析出物就會成為固體沉澱析出，附著在鍋筒、水冷壁管等受熱面的內壁上，形成一層「膜」，阻礙熱量傳遞，這層「膜」稱之為水垢。
水垢的組成或成分是比較復雜的，通常都不是一種單一化合物，而是以一種化學成分為主，並同時含有其它化學成分。按其水垢的化學成分，一般可分為碳酸鹽水垢、硫酸鹽水垢、硅酸鹽水垢、氧化鐵水垢、含油水垢、混合水垢及泥垢等幾種。
水垢是一種導熱性能極差的物質，僅為鍋爐鋼材的十分之一到數百分之一（鋼材的導熱系數為46．5～58．2w/m．k），是「百害之源」。在各種水垢中，硅酸鹽水垢最為堅硬，導熱性能非常小，容易附著在鍋爐受熱面最強的蒸發面上，是危害最大的一種水垢。
二、 水垢對鍋爐安全、經濟運行的危害
1 降低鍋爐熱效率，浪費大量燃料。鍋爐結生水垢後，受熱面的傳熱性能變差，燃料燃燒時所放出的熱量不能迅速傳遞給爐水，因而大量熱量被煙氣帶走，造成排煙溫度升高，增加排煙熱損失，使鍋爐熱效率降低。在這種情況下，要想保住鍋爐額定參數，就必須更多地向爐膛投加燃料，並加大鼓風和引風來強化燃燒。其結果是使大量未完全燃燒的物質排出煙囪，無形中增加了燃料消耗。大家知道，鍋爐爐膛容積和爐排面積是一定的，無論投加多少燃料，燃料燃燒是受到限制的，因而鍋爐的熱效率也就不可能提高。鍋爐中水垢結生得越厚，熱效率就越低，燃料消耗就越大。實驗數據表明，當結生水垢達1.5毫米時，就要多消耗6%的燃料；為5毫米時，燃料消耗就要達到15%；為8毫米時，燃料消耗量則增至34%。就我國目前40餘萬台鍋爐來看，如果僅一部分鍋爐結有不同程度的水垢的話，所浪費的燃料也是十分驚人的。
2 引起金屬過熱，強度降低，危及安全。鍋爐受熱面使用的鋼材，一般均為碳素鋼，在使用過程中，允許金屬壁溫在450℃以下。鍋爐在正常運行時，金屬壁溫一般在280℃以下。當鍋爐受熱面無垢時，金屬受熱後能很快將熱量傳遞給水，此時兩者的溫差約為30℃。但是，如果受熱面結生水垢，情況就不大一樣了。例如，當工作壓力為1．25Mpa的鍋爐受熱面結有1毫米厚水垢時（混合水垢），金屬壁與爐水溫差就會達到200℃左右。也就是說此時金屬壁溫在鋼材允許溫度之內。但當水垢是3毫米時，金屬壁溫則上升到580℃，遠遠超過了鋼材的允許溫度。因而，這時鋼材的抗拉強度就會由原來的3．92Mpa下降到0．98Mpa，鍋爐受壓元件就會在內壓作用下發生過熱鼓皰、變形、泄漏，甚至爆炸。另外，金屬壁溫的升高會使金屬伸長，如1米長的爐管，每升高100℃，伸長1.2毫米，這對於沒有伸縮餘量的受熱面來說，就會引起爐管的龜裂。實測數據表明，金屬壁溫是隨著水垢厚度增加而增加的，水垢越厚，金屬壁溫就越高，因而事故發生的機率就越大。
3 破壞水循環。鍋爐水循環有自然水循環和強迫水循環兩種形式。前者是靠上升管和下降管的汽水比重不同產生的壓力差而進行的水循環。後者主要是依靠水泵的機械動力的作用而迫使循環的。無論是哪一種循環形式，都是經過設計計算的，也就是說保證有足夠的流通截面積。當爐管內壁結生水垢後，會使得管內流通截面積減少，流動阻力增大，破壞了正常的水循環，使得向火面的金屬壁溫升高。當管路安全被水垢堵死後，水循環則完全停止，金屬壁溫則更高，長期下去就易因過燒發生爆管事故。水冷壁管是均勻布置在爐膛內的，吸收的是輻射熱。在離聯箱400毫米左右的向火面高溫區，如果結生水垢，就最易發生鼓皰、泄漏、彎曲、爆破等事故。

H. 水垢發紅 怎麼回事

水垢發紅說明有鐵銹，應及時清除後進行飲用。

形成過程：

在高溫下，含有微溶水的硫酸鈣通過水的蒸發析出，水中的碳酸鹽與鈣、鎂等離子體結合形成不溶於水的碳酸鈣和碳酸鎂，即水鹼。隨著水的不斷蒸發和濃縮，水和鹼的含量不斷增加，達到飽和，形成垢。

水垢主要是由於鍋爐給水中含有鈣、鎂等鹽類，經加熱後與金屬表面粘結而形成。水垢的導熱系數非常小，約為普通鋼材的2 ~ 5%，水垢在鍋爐受熱面上，會大大惡化傳熱效果，影響鍋爐的效率;金屬材料容易因局部過熱而燒盡，甚至發生爆管事故;

能促進電化學腐蝕強化，引起鍋爐水垢腐蝕，加速受熱面的破壞。水垢形成後，應採用機械或化學方法清除。防止或減緩結垢的有效途徑是嚴格控制供水質量，採取適當的措施，如鍋爐水處理、鍋爐排污等。

(8)硅酸鹽水垢導熱系數擴展閱讀：

水垢分類：

(1)按化學成分分類，可分為碳酸鹽垢、硫酸鹽垢、硅酸鹽垢和混合垢。碳酸鹽垢的主要成分是碳酸鈣和碳酸鎂。硫酸鹽垢和硅酸鹽垢的主要成分是硫酸鈣和硅酸鹽化合物。混合比例尺更多的是上述三種比例尺的混合。

(2)按物性分類，有兩種水垢牢固地粘結在鍋和管壁上，且沉積物質地疏鬆，易脫落。

(1)結垢導熱性差，會導致受熱面傳熱惡化，浪費燃料或電力。

(2)若將水垢附著在熱力設備受熱面上，將危及熱力設備的安全和經濟運行。因為水垢的導熱性很差，阻礙了傳熱。爐管從火焰側吸收的熱量不能很好地傳遞到給水，影響了爐管的冷卻。因此，爐壁溫度升高，導致爐管膨脹，導致爐管爆裂。

(3)結垢時，往往會附著大量的重金屬離子。如果容器是用來盛飲用水的，那麼重金屬離子就有可能在飲用水中溶解過多。

參考資料：網路-水垢

I. 水垢成分

水垢主要成分有碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣、硫酸鎂、氯化鈣、氯化鎂等。水垢主要是因鍋爐給水中所含鈣、鎂等的鹽類受熱後析出並粘結於金屬表面而形成。水垢的導熱系數很小，約為普通鋼材的2～5%，水垢結於鍋爐受熱面上，會大大惡化傳熱效果，影響鍋爐效率。

水垢主要成分有碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣、硫酸鎂、氯化鈣、氯化鎂等。水垢主要是因鍋爐給水中所含鈣、鎂等的鹽類受熱後析出並粘結於金屬表面而形成。水垢的導熱系數很小，約為普通鋼材的2～5%，水垢結於鍋爐受熱面上，會大大惡化傳熱效果，影響鍋爐效率。