热水锅炉供暖系统水渣的处理
摘 要：目前我国供暖行业普遍采用较大容量锅炉的集中供暖系统。实践表明，由热水锅炉、外网及楼房组成的封闭的循环系统里存在着大量的水渣，其危害已相当严重地影响了安全可靠的供暖运行。无论是对水管锅炉或烟火管锅炉，常造成水冷壁管堵塞过热，变形及爆管，高温段管板开裂、锅筒底部鼓包等。本文的论述在于：热水锅炉供暖系统中水渣的危害是相当严重的，作为供暖技术人员应转变传统的认识观念，并施之以科学的处理方法。对于供暖系统水渣的认识应从传统的一般认识范围升华而加以重新认识。因此目前在传统的认识基础上所采用的水渣处理方法是难以良好地解决存在的问题的。
关键词：水渣;供暖系统; 危害性;处理
一、水渣的形成及其危害性
在这里首先应当说明的是，我们提出的所谓的水渣与水垢有着一定的区别。蒸汽锅炉中进入锅炉的水是在锅炉内部不断的循环过程中被蒸发而变为蒸汽的，在这一循环过程中水中的致垢物质一盐份不断被浓缩着、被析出，而沉淀、附着在高温金属表面而形成白色的坚硬的水垢。而在热水锅炉中白色的水垢不常多见，而是常见含有多种成份的颜色为又黑而红的大量的松散状沉淀物质，因此称其为水渣是合适的，区别于水垢。应当承认在热水锅炉中也存在着水垢，经常可以看到爆管事故的管子内附着有白色的坚硬水垢。但此类事故发生的锅炉中更多看到的是大量的水渣在锅筒及下集箱内的沉淀。那么水渣的组成成份是什么呢，应当说水渣是多种成份组成的复杂物质。主要的是：
1.外网管道施工中带入系统内的泥砂。这是纯由外界带入系统内的，是因为在外网施工中管道内部清理不干净造成的。
2.注入供暖系统水中的固体悬浮物。指天然水中含有的不溶于水的砂粒、粘土等悬浮状物质。
3.盐类是在蒸汽锅炉中形成水垢的主要成份，在热水锅炉中同样成为形成水渣的主要成份，它们原溶解在水中，但进入锅炉后受热分解而析出，游离于水中而产生沉淀。
4.系统水中的氧气是腐蚀金属的有害气体，常造成金属的腐蚀而危害锅炉，其生成物在循环过程中形成沉淀，因此必须采取有效的除氧措施。氧气不仅在锅炉运行中造成金属的腐蚀，更为严重的是在停炉期间的腐蚀。我们知道，为了防止停炉期间的腐蚀，要求锅炉停炉期间的保水保压。
水渣的危害性是不言而语的，我们常见到室内供暖系统散热器及支管上水渣造成的堵塞，影响水流量及散热性能降低。在锅炉内部水渣常使水冷壁管堵塞引起爆管事故。在烟火管锅炉内经常集中堵塞高温段管板处烟管缝隙而造成管板过热、变形及开裂，集中在锅筒底部的水渣则造成锅筒底部鼓包等。上述这种现象是多年以来无数个实践证明而十分清楚的事情。问题的关键在于我们是否重视了水渣的危害性，是否相应采取了有效的科学预防措施。
二、水渣的有效处理
目前常用的水渣处理方法有以下几种：水的软化、锅炉排污、设置除污器及清洗。我所提出的改变传统的水渣处理方法，并非否定上述四种处理方法，而是要改变这种处理方法内容，并要有所侧重，使其更加科学而有效，因为传统的处理方法是难以达到理想的效果的。
1.水的软化
针对水中钙镁盐这些主要的致垢物质，长期以来采用着有效的软化水处理方法，即纳离子软化。这种在锅炉将水中致垢物质处理掉而不带入循环系统中的方法是应予以肯定的。如果注入整个供暖系统的原水和补水均为软化水，那么软化水质标准规定下的残余硬度偏高，说明没有完全将水中的致垢物质处理干净，在系统原水与补水均为软化水状态下也仍将产生一定量的水渣。
由此而联想到近年来出现的磁场水处理装置，其制造依据是水经过一定强度磁场而进入锅炉后，水中的致垢盐类结晶过程发生变化，从而新垢不再产生，促使老垢脱落变为泥渣。我想说明的是，即使在相结合而使用的情况下，因系统水中的残余硬度仍将产生一定量的水渣。
2.除污器
除污器设置在锅炉房和室内系统入口管道上，以求有效地将水渣分离。但实践表明其分离效果是有限的。特别是设置在锅炉房入口除污器，可以说其分离效果几乎是没有的。不论是立式的或卧式的其设计思想是用过滤网及较大的容积中沉淀来达到分离水中杂质的目的。然而可以试想，管道内水速近2米/秒的流动下金属过滤网难以承受水流的冲击力，加上腐蚀影响过滤网的寿命很难维持一个月以上。而且除污器的容积有限何以能产生沉淀作用呢。近年来出现的旋流式除污器也存在着问题，这种方法常采用在气体中颗粒的分离上。水中则不同，水渣中的砂粒及粘土物中与水的比重相差较大的只能是大颗粒，细小颗粒是无法予以分离的，因此旋流式除污器的分离效果也是有限的。那么实践中真没有有着良好分离作用的除污器吗?有的，大型容积式除污罐才能起到良好的分离作用。
3.锅炉排污
在蒸汽锅炉中排污是十分重要的，且其效果也是十分明显的，无论连续排污或定期排污均能有效地排出锅炉水中多余的含盐量。但在热水锅炉中排污的作用并不十分明显。不同点在于：首先蒸汽锅炉每小时进水量只有10T，而同容量热水锅炉中为240T。由此可以看出热水锅炉中水流量特别大，较之同容量蒸汽锅炉的20余倍。目前常用的排污方法是，循环泵停运2小时，待水中杂质沉淀然后打开排污阀见到清水为止。然而此种排污方法其效果有限，因为设置在锅筒及下集箱的排污管无法将远处的沉淀物排放干净。
4.水渣的清洗
实践证明，用化学与机械方法相结合的清洗水渣最行之有效的处理方法。有些人认为在供暖系统配置有效的软化水设施后不必再费力气去清洗。这种观念是不符合实际情况的，应当说，即要有软化水处理，又要配之清洗相结合方法，才是最有效的彻底的处理方法。
(1)锅炉内部的清洗
冬季运行结束后打开锅炉我们可以看到大量的红黑色松散状水渣沉积于锅筒底部及下集箱内，也看到片状水渣粘附在锅筒、水冷壁、烟管及集箱内壁。这些水渣的清洗可以用化学的或机械的方法。传统的机械装置是洗炉器;清洗效果较好，但因受到锅内空间的限制，尤其是对于烟火管锅炉无法施展。采用的化学药品煮炉与高压水抢机械相结合的清洗方法是有效的,可以达到锅炉受热面物见本色的程度。
(2)外网及室内设施的清洗
冬季运行结束后外网及室内设施中的水渣也应予以清洗，室内设施的清洗常采用简单的人
工清洗，外网中水渣的清洗可以采用循环泵运转情况下在室内系统入口除污器排污方法来处理。
任何具有先进性能的锅炉都必须在运行中加以科学的管理才能充分发挥其优越性，这是我们锅炉运行管理工作者的口头语。应当强调的是科学的管理内容上要包括对于水渣的有效的处理方法，工作要踏踏实实，一步一步地去解决实际问题。近年来我国工业锅炉发展史上出现了新型的螺纹烟管水管锅炉，较之快装锅炉有着众多先进性能，是包含着单行程螺纹烟管、双侧异型烟道、凸型管板、下降管入口引射、防止过冷沸腾等高新科学技术含量的、具有技术先进、性能优良、结构合理、体积小、热效率高等优点的,在我国热水锅炉发展史上攀登上一个新台阶的新型锅炉，正在供暖运行实践中发挥出越来越多的优越性。但是在实践中也可以看到出现水冷壁爆管，前管板变形及开裂的事故，其根本的原因应在于系统中水渣的过多造成的。事故的出现从锅炉投入运行后最短时间为三个月，在大量的水渣存在情况下任何锅炉都难以避免出现事故的。教训是深刻的，作为锅炉运行管理人员在大量的水渣存在情况下，对于热水锅炉供暖系统水渣的危害性要有高度的重视，并施之以科学的处理方法，以此保障安全可靠的正常供暖运行。
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