硅酸盐水垢导热系数

A. 锅炉水垢清除方法

锅炉水垢的形成会降低锅炉的传热效率，大大降低锅炉运行的经济性,且严重影响锅炉的安全运行并缩短锅炉寿命，那么对于水垢应该怎么清洗呢?以下是我为你整理的锅炉水垢清除方法，希望能帮到你。

水垢的形成

锅炉给水中含有一定量的钙、镁离子及其他重金属离子，锅炉运行期间，钙、镁等离子吸收热量，会与溶解在水中的二氧化碳发生化学反应，生成难溶物质析出。水在炉内被加热生成水蒸气，炉水中钙、镁碳酸盐的浓度越来越高，而且某些钙、镁盐的溶解度随着水温度的升高而降低，当达到一定浓度时，就会从水中分离出来形成固体沉淀。这些固体沉淀会附着在锅炉内表面上，随着厚度的增加成为阻碍热量传递的水垢。

水垢的种类和性质

按照化学成分的不同水垢可以分为以下几类：

碳酸盐水垢

碳酸盐水垢是最常见的，这种水垢主要出现在水未沸腾处，颜色为白色，其主要组分为碳酸钙，也含有少量碳酸镁和氢氧化镁。碳酸盐水垢的硬度与水的ph值有关，ph值比较大时，为松软垢渣，ph值比较小时，则生成硬度大的水垢附着在锅炉内壁。

硫酸盐水垢

硫酸盐水垢主要出现在锅炉热负荷较高的受热面，颜色为黄白色，其主要组分为硫酸钙、二水合硫酸钙以及一水合二硫酸钙，这种水垢坚硬且致密。

硅酸盐水垢

硅酸盐水垢主要出现在锅炉受热最强的部位，如水冷壁内。颜色为灰白色，其主要组分为硅灰石、沸石以及少量镁橄榄石。硅酸盐水垢十分坚硬且导热性极差。

含油水垢

含油水垢是在水中混入油脂之后形成的水垢，一般含油量在5%以上，外观呈黑色，质地比较松软，常沉积在锅炉温度最高的部位上，导热系数很小，只有0.1千卡/米·时·度。

混合水垢

混合水垢的组分包括碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁、硅酸钙、硅酸镁、氧化铁以及四氧化三铁等，各种组分所占比例并不是确定的，混合水垢的性质随着组分不同而有着较大的差别[1]。

水垢的危害

水垢的导热性很差，其危害主要包括四个方面。

降低锅炉传热效率，造成燃料浪费

水垢的导热性很差，导热系数只是钢材的1/50～1/30。水垢附着在受热面上后，热量传递困难，燃料产生的热量不能很好地传递给锅炉水，使锅炉水吸收热量减少，大量热量被烟气带走，造成热量浪费。为了使锅炉工作时达到其额定参数，则需要添加比正常工作时为多的燃料，从而造成了燃料浪费。据试验，在锅炉壁上生成1mm厚水垢，会多消耗5%～8%燃料，锅炉效率降低1%～2%。

危及锅炉安全运行，缩短锅炉寿命

水垢导热性能极差，使受热面吸收的能量不能被及时传递给炉水，导致结垢的受热面工作温度增高，当温度超过了钢材所能承受的温度时，金属强度就会显著降低，导致金属过热变形，易使锅炉钢板鼓包或爆裂。如果不能及时除去水垢，会使锅炉壁遭到破坏，缩短锅炉使用寿命。

降低锅炉经济运行

水垢的存在影响锅炉的正常运行，需要定时清除，而且水垢的存在会缩短锅炉寿命并影响其安全运行，需要增加检修量，浪费大量资金。清除锅炉水垢所需的各种化学药品采购和应用，也需要大量的人力和物力。

增加大气污染

水垢的导热系数很低，使锅炉的热效率下降，大量热量被烟气带出，造成热量浪费。与无垢状态相比，锅炉额定工作参数下会排出更多的烟尘、二氧化硫以及其它有害物质，对大气的污染更为严重[2]。

锅炉水垢清除方法

1机械法除垢

机械法除垢即利用各种铲、削工具或专门的铣管器直接从锅炉壁上清除水垢，近年来利用高压水射流除垢得到广泛的应用。机械法除垢操作简单，易于实行，但是这种方法劳动强度大，清除不彻底，增加传热面的粗糙度，所以锅炉清洗通常以化学法为主。

2化学法除垢

碱洗法

碱洗法就是根据实际情况，将不同品种、不同浓度(一般保持碱的质量分数在3%左右为宜)的碱液注入锅炉，然后在一定的压力下加热进行除垢。碱洗法比较简单，费用低，但需要较长时间才能达到除垢的效果。在实际中主要采用酸洗法除垢。

酸洗法

由于价格原因，锅炉水垢酸洗以盐酸为主。盐酸能与水垢的组分如钙、镁碳酸盐及氢氧化物起作用，生成易溶于水的盐和挥发物。盐酸不但有溶解作用，而且能使附着在金属表面的氧化物剥离下来。酸洗采用的酸还有硫酸、硝酸、甲酸、乙酸等。酸洗前必须检查测定不同部位水垢的厚度，估算酸的用量及浓度。

B. 水垢形成的原因是什么

含有钙镁盐类等矿物质的水叫做“硬水”。河水、湖水、井水和泉水都是硬水版。自来水是河水、湖水或者井权水经过沉降，除去泥沙，消毒杀菌后得到的，也是硬水。刚下的雨雪，水里不含矿物质，是“软水”。水烧开后，一部分水蒸发了，本来不好溶解的硫酸钙(石膏就是含结晶水的硫酸钙)沉淀下来。原来溶解的碳酸氢钙和碳酸氢镁，在沸腾的水里分解，放出二氧化碳，变成难溶解的碳酸钙和碳酸镁(它们是石灰石、白云石的主要成分)也沉淀下来。这就是水垢的来历。

C. 普通硅酸盐水泥的导热系数是多少

第一列是密度kg.m–3

第二列和第三列分别是保护和裸露下导热系衫运迅数悄激或此W.m–1.K–1

D. 碳酸钙 导热系数

碳酸钙的导热系数为0.05w/mk,紫铜的导热系数为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 金属与垢层导热系备薯腔数的比较
名 称 钢 氧化铁垢 硅酸盐水垢 硫酸垢水垢 碳酸钙（镁）水垢
导热系数
（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. 水垢发红怎么回事

水垢发红说明有铁锈，应及时清除后进行饮用。

形成过程：

在高温下，含有微溶水的硫酸钙通过水的蒸发析出，水中的碳酸盐与钙、镁等离子体结合形成不溶于水的碳酸钙和碳酸镁，即水碱。随着水的不断蒸发和浓缩，水和碱的含量不断增加，达到饱和，形成垢。

水垢主要是由于锅炉给水中含有钙、镁等盐类，经加热后与金属表面粘结而形成。水垢的导热系数非常小，约为普通钢材的2~5%，水垢在锅炉受热面上，会大大恶化传热效果，影响锅炉的效率;金属材料容易因局部过热而烧尽，甚至发生爆管事故;

能促进电化学腐蚀强化，引起锅炉水垢腐蚀，加速受热面的破坏。水垢形成后，应采用机械或化学方法清除。防止或减缓结垢的有效途径是严格控制供水质量，采取适当的措施，如锅炉水处理、锅炉排污等。

(5)硅酸盐水垢导热系数扩展阅读：

水垢分类：

(1)按化学成分分类，可分为碳酸盐垢、硫酸盐垢、硅酸盐垢和混合垢。碳酸盐垢的主要成分是碳酸钙和碳酸镁。硫酸盐垢和硅酸盐垢的主要成分是硫酸钙和硅酸盐化合物。混合比例尺更多的是上述三种比例尺的混合。

(2)按物性分类，有两种水垢牢固地粘结在锅和管壁上，且沉积物质地疏松，易脱落。

(1)结垢导热性差，会导致受热面传热恶化，浪费燃料或电力。

(2)若将水垢附着在热力设备受热面上，将危及热力设备的安全和经济运行。因为水垢的导热性很差，阻碍了传热。炉管从火焰侧吸收的热量不能很好地传递到给水，影响了炉管的冷却。因此，炉壁温度升高，导致炉管膨胀，导致炉管爆裂。

(3)结垢时，往往会附着大量的重金属离子。如果容器是用来盛饮用水的，那么重金属离子就有可能在饮用水中溶解过多。

参考资料：网络-水垢

F. 锅炉为什么要清洗水垢

由于锅炉长期运行中，会产生垢类，垢类的来源主要是水中杂质，水垢会严版重影响生产权效率和生命、财产安全！

[碳酸盐水垢] 是较常见的一种水垢。这种水垢，以钙和镁的碳酸盐为主。随其生成条件不同，水垢结构也不同，它可以是坚硬的 锅石 ,也可以是疏松海绵状的软质水垢。一般水垢中碳酸钙和碳酸镁含量在50%以上，称为碳酸盐水垢。它主要沉积在温度较低和蒸发率不高的部位和省煤器、加热器和给水管道中。当炉水连续蒸发时，钙、镁碳酸盐常生成坚实的结晶状水垢，在炉水剧烈沸腾的条件下碳酸钙常沉淀成较厚的泥垢。碳酸盐水垢的比重一般为2.37吨/米3（t/m3）。

[硅酸盐水垢] 具有非常大的坚硬度和很小的导热系数，是对锅炉受热面危害最大的一种水垢。主要沉积在受热强度较大的锅炉受热面上，其成分为水化硅酸钙 （5CaO 5SiO2 H2O）、硅灰石 （CaSiO3）和镁橄榄石（Mg2SiO4）。一般含二氧化硅（SiO2）在20%~25%的水垢，即称为硅酸盐水垢。

水垢的导热性很差，其导热系数比金属小几十倍甚至近百倍。结垢后会使受热面传热情况恶化，增高排烟温度，降低锅炉热效率，浪费燃料。

G. 有什么方法可以减少水垢的形成呢

锅炉是工农业生产和人民生活中广泛使用的特种设备，是生产蒸气或热水的热工设备之一，其传能介质原料是水。锅炉用水水质的好坏，对其安全运行及能源消耗有很大的影响。当锅炉用水不合要求时，锅炉受热面就会结生水垢，因而不仅浪费大量的燃料，还会危及锅炉安全运行。据有关资料介绍，目前全国有近40万余台锅炉，在每年的事故统计中，因水质不良，水垢严重引起的事故超过事故总数的20%；由于结生水垢，每年要浪费燃料达千万吨，并造成几亿元的经济损失。本文试图对锅炉水垢的危害及其预防作一介绍，以引起锅炉使用单位的高度重视。
一、 水垢的形成及性质
水垢的形成是一个复杂的物理化学过程，其原因有内因和外因两个方面。一是水中有钙、镁离子及其它重金属离子存在，是水垢形成的根本原因也叫内因；二是固态物质从过饱和的炉水中沉淀析出并粘附在金属受热面上，是水垢形成的外因。当含有钙、镁等盐类杂质的水进入锅炉后，吸收高温烟气传给的热量，钙、镁盐类杂质便会发生化学反应，生成难溶物质析出。随着炉水的不断蒸发逐渐浓缩，当达到一定浓度时，析出物就会成为固体沉淀析出，附着在锅筒、水冷壁管等受热面的内壁上，形成一层“膜”，阻碍热量传递，这层“膜”称之为水垢。
水垢的组成或成分是比较复杂的，通常都不是一种单一化合物，而是以一种化学成分为主，并同时含有其它化学成分。按其水垢的化学成分，一般可分为碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢、氧化铁水垢、含油水垢、混合水垢及泥垢等几种。
水垢是一种导热性能极差的物质，仅为锅炉钢材的十分之一到数百分之一（钢材的导热系数为46．5～58．2w/m．k），是“百害之源”。在各种水垢中，硅酸盐水垢最为坚硬，导热性能非常小，容易附着在锅炉受热面最强的蒸发面上，是危害最大的一种水垢。
二、 水垢对锅炉安全、经济运行的危害
1 降低锅炉热效率，浪费大量燃料。锅炉结生水垢后，受热面的传热性能变差，燃料燃烧时所放出的热量不能迅速传递给炉水，因而大量热量被烟气带走，造成排烟温度升高，增加排烟热损失，使锅炉热效率降低。在这种情况下，要想保住锅炉额定参数，就必须更多地向炉膛投加燃料，并加大鼓风和引风来强化燃烧。其结果是使大量未完全燃烧的物质排出烟囱，无形中增加了燃料消耗。大家知道，锅炉炉膛容积和炉排面积是一定的，无论投加多少燃料，燃料燃烧是受到限制的，因而锅炉的热效率也就不可能提高。锅炉中水垢结生得越厚，热效率就越低，燃料消耗就越大。实验数据表明，当结生水垢达1.5毫米时，就要多消耗6%的燃料；为5毫米时，燃料消耗就要达到15%；为8毫米时，燃料消耗量则增至34%。就我国目前40余万台锅炉来看，如果仅一部分锅炉结有不同程度的水垢的话，所浪费的燃料也是十分惊人的。
2 引起金属过热，强度降低，危及安全。锅炉受热面使用的钢材，一般均为碳素钢，在使用过程中，允许金属壁温在450℃以下。锅炉在正常运行时，金属壁温一般在280℃以下。当锅炉受热面无垢时，金属受热后能很快将热量传递给水，此时两者的温差约为30℃。但是，如果受热面结生水垢，情况就不大一样了。例如，当工作压力为1．25Mpa的锅炉受热面结有1毫米厚水垢时（混合水垢），金属壁与炉水温差就会达到200℃左右。也就是说此时金属壁温在钢材允许温度之内。但当水垢是3毫米时，金属壁温则上升到580℃，远远超过了钢材的允许温度。因而，这时钢材的抗拉强度就会由原来的3．92Mpa下降到0．98Mpa，锅炉受压元件就会在内压作用下发生过热鼓疱、变形、泄漏，甚至爆炸。另外，金属壁温的升高会使金属伸长，如1米长的炉管，每升高100℃，伸长1.2毫米，这对于没有伸缩余量的受热面来说，就会引起炉管的龟裂。实测数据表明，金属壁温是随着水垢厚度增加而增加的，水垢越厚，金属壁温就越高，因而事故发生的机率就越大。
3 破坏水循环。锅炉水循环有自然水循环和强迫水循环两种形式。前者是靠上升管和下降管的汽水比重不同产生的压力差而进行的水循环。后者主要是依靠水泵的机械动力的作用而迫使循环的。无论是哪一种循环形式，都是经过设计计算的，也就是说保证有足够的流通截面积。当炉管内壁结生水垢后，会使得管内流通截面积减少，流动阻力增大，破坏了正常的水循环，使得向火面的金属壁温升高。当管路安全被水垢堵死后，水循环则完全停止，金属壁温则更高，长期下去就易因过烧发生爆管事故。水冷壁管是均匀布置在炉膛内的，吸收的是辐射热。在离联箱400毫米左右的向火面高温区，如果结生水垢，就最易发生鼓疱、泄漏、弯曲、爆破等事故。

H. 水垢发红 怎么回事

水垢发红说明有铁锈，应及时清除后进行饮用。

形成过程：

在高温下，含有微溶水的硫酸钙通过水的蒸发析出，水中的碳酸盐与钙、镁等离子体结合形成不溶于水的碳酸钙和碳酸镁，即水碱。随着水的不断蒸发和浓缩，水和碱的含量不断增加，达到饱和，形成垢。

水垢主要是由于锅炉给水中含有钙、镁等盐类，经加热后与金属表面粘结而形成。水垢的导热系数非常小，约为普通钢材的2 ~ 5%，水垢在锅炉受热面上，会大大恶化传热效果，影响锅炉的效率;金属材料容易因局部过热而烧尽，甚至发生爆管事故;

能促进电化学腐蚀强化，引起锅炉水垢腐蚀，加速受热面的破坏。水垢形成后，应采用机械或化学方法清除。防止或减缓结垢的有效途径是严格控制供水质量，采取适当的措施，如锅炉水处理、锅炉排污等。

(8)硅酸盐水垢导热系数扩展阅读：

水垢分类：

(1)按化学成分分类，可分为碳酸盐垢、硫酸盐垢、硅酸盐垢和混合垢。碳酸盐垢的主要成分是碳酸钙和碳酸镁。硫酸盐垢和硅酸盐垢的主要成分是硫酸钙和硅酸盐化合物。混合比例尺更多的是上述三种比例尺的混合。

(2)按物性分类，有两种水垢牢固地粘结在锅和管壁上，且沉积物质地疏松，易脱落。

(1)结垢导热性差，会导致受热面传热恶化，浪费燃料或电力。

(2)若将水垢附着在热力设备受热面上，将危及热力设备的安全和经济运行。因为水垢的导热性很差，阻碍了传热。炉管从火焰侧吸收的热量不能很好地传递到给水，影响了炉管的冷却。因此，炉壁温度升高，导致炉管膨胀，导致炉管爆裂。

(3)结垢时，往往会附着大量的重金属离子。如果容器是用来盛饮用水的，那么重金属离子就有可能在饮用水中溶解过多。

参考资料：网络-水垢

I. 水垢成分

水垢主要成分有碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁、氯化钙、氯化镁等。水垢主要是因锅炉给水中所含钙、镁等的盐类受热后析出并粘结于金属表面而形成。水垢的导热系数很小，约为普通钢材的2～5%，水垢结于锅炉受热面上，会大大恶化传热效果，影响锅炉效率。

水垢主要成分有碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁、氯化钙、氯化镁等。水垢主要是因锅炉给水中所含钙、镁等的盐类受热后析出并粘结于金属表面而形成。水垢的导热系数很小，约为普通钢材的2～5%，水垢结于锅炉受热面上，会大大恶化传热效果，影响锅炉效率。