水中杂质及其危害

        一、天然水中的杂质
        锅炉的给水主要取之天然水，天然水按其来源分为大气水、地表水、地下水三大类。雨水和雪水为大气水，江、河、湖、海、水库里的水为地表水，井水、泉水、地下河水为地下水。由于水是一种很好的溶剂，天然水在自然界的循环中溶解了许多杂质。按照颗粒直径大小来分，主要以悬浮物、胶体物、溶解物三种状态存在。
        1．悬浮物是指在水中呈悬浮状态不溶于水的物质，其粒径大于0.1微米(μm)。它的主要成分是矿物质(如泥砂、黏土)、有机物(动物的残体、藻类等)、其他不溶于水的工业废弃物。
        2．胶体物指的是水中带电荷的胶体微粒，粒径在0.001—0.1微米(μm)之间。它们在水中与水组成均一的稳定的体系，如铁、铝、硅的化合物及生物有机体分解所形成的有机质微粒。这些胶体物能稳定地存于水中，不易自行下沉。
        3．溶解物是溶于水中的各种钙、镁、钠等盐类及气体(表7—1)。
       
        自来水虽经加矾、沉淀、过滤、杀菌，仍有溶解盐类和气体存在，因此未经处理也不能作锅炉给水。
        二、水中杂质对锅炉的危害
        1．结垢钙、镁盐类的溶解度，随水温升高而下降。当水不断加热而蒸发时，含盐浓度逐渐增加。当超过饱和浓度后，便沉淀析出，在受热面上形成水垢。
        水垢的存在对锅炉的经济运行和安全的危害主要有以下几点：
        (1)浪费燃料水垢的导热性很差，其导热系数为钢材的几十分之一甚至近百分之一。受热面上结垢，传热恶化，锅炉热效率降低，排烟温度增高，浪费燃料。结垢厚度与浪费燃料的关系，见表7—2。

水垢厚度(mm)	0.5	1	3	6	8
浪费燃料(％)	2	3～5	6～10	15	34

        (2)增加维修费用，缩短锅炉使用期。
        (3)影响水循环水管内壁结垢，流动截面减少，增加流动阻力，严重时会堵管，破坏水循环。
        (4)影响安全运行  锅炉正常运行时，金属表面受热很快把热量传递给水，两者温差约为30～100℃。结垢的钢材温度急剧升高，强度明显下降。例如1兆帕(MPa)的锅炉，管壁温度高达680℃，此时钢抗拉强度从400牛／毫米²(N／mm²)降到100牛／毫米²(N／mm²)。导致受压部件过热变形、鼓包、裂纹、爆管，甚至爆炸。
        2．腐蚀金属溶于水中的氧(O₂)和二氧化碳(CO₂) 气体都会腐蚀金属。溶解的氧气能局部腐蚀，多发生在给水管和省煤器中、上锅筒的汽水分界面处、下降管和水冷壁管的下部。这些地方的金属表面呈现凹坑。当锅水碱度过高时，则发生碱性腐蚀。锅水中氯根、硫酸根等强酸阴离子过高，发生酸性腐蚀。
        3．恶化蒸汽品质  随着锅水不断浓缩，含盐量及碱度增高，使大量胶体粒子上升到锅筒蒸发面，形成微小汽泡不易破裂，又难以合并变大。这时就在锅筒的蒸发面形成一层泡沫，形成汽水共腾，使蒸汽夹带水分、盐类和其他杂质，蒸汽品质变坏。所谓汽水共腾，即锅筒内水位波动很大，产生泡沫，看不清水位。

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