余热锅炉水质不良结垢的原因与综合治理方案

余热锅炉作为回收工业余热、提升能源利用效率的关键设备，广泛应用于冶金、化工、电力等诸多行业。然而，水质不良引发的结垢问题，始终是制约其安全稳定运行的重要隐患。水垢的堆积不仅会降低锅炉热交换效率、增加能耗，更可能导致受热面局部过热、腐蚀加剧，甚至引发爆管等严重安全事故。因此，新力锅炉将深入剖析结垢成因，制定科学有效的解决策略，对余热锅炉的长效运行具有重要现实意义。

一、结垢的核心危害与成因解析

（一）结垢对余热锅炉的多重危害

水垢的导热系数仅为钢材的几十分之一甚至几百分之一，一旦受热面形成水垢，会严重阻碍热量传递。为维持额定输出参数，锅炉需消耗更多燃料或依赖更高温度的余热，直接导致能源浪费，运行成本显著上升。同时，热量无法及时传递会使管壁温度急剧升高，超出钢材允许使用温度，造成管壁过热、鼓包、变形，缩短设备使用寿命。此外，水垢与管壁之间易形成局部腐蚀电池，引发垢下腐蚀，进一步破坏受热面完整性，为安全运行埋下隐患。

（二）水质不良引发结垢的主要成因

余热锅炉结垢的主要原因在于补给水中含有过量的钙、镁离子、碳酸盐、硫酸盐等杂质，这些杂质在锅炉运行的高温高压环境下发生物理化学变化，最终析出附着在受热面上。具体来看，一是碳酸盐结垢，补给水中的碳酸氢盐在高温下分解为碳酸钙，因其溶解度随温度升高而降低，易结晶析出形成坚硬水垢；二是硫酸盐结垢，当水中硫酸根离子与钙离子浓度乘积超过溶度积时，会生成硫酸钙沉淀，尤其在高水温区域易形成致密水垢；三是硅酸盐结垢，水中的硅化合物在碱性条件下易与钙、镁离子结合，形成难以清除的硅垢，且硅垢会与其他水垢交织，加剧结垢危害。此外，补水预处理不彻底、锅炉排污量不足、水循环不畅等运行管理问题，会进一步加剧结垢现象。

二、结垢问题的综合治理策略

（一）源头把控：强化水质预处理工艺

解决结垢问题的关键在于从源头降低补给水中杂质含量，需根据原水水质特点选择合适的预处理工艺。对于碳酸盐含量较高的原水，可采用石灰软化法，通过投加石灰乳使钙、镁离子形成沉淀去除；若原水硬度较高且含有多种杂质，可采用离子交换法，利用阳离子交换树脂置换水中的钙、镁离子，使水质达到软化标准。对于水质复杂的工业废水回用作为补给水源的情况，需增加超滤、反渗透等深度处理工艺，不仅能去除硬度离子，还可截留悬浮物、胶体颗粒等，从源头减少结垢物质来源。预处理后的水质需严格符合《工业锅炉水质》标准，其中钙、镁离子总量应控制在规定范围内。

（二）运行调控：优化锅炉运行管理

合理的运行调控是延缓结垢的重要手段。一是规范排污操作，定期进行连续排污和定期排污，连续排污可及时排出锅水中浓缩的盐分和杂质，定期排污则能清除沉积在锅炉底部的泥垢和沉渣，排污量需根据锅水水质化验结果调整，既要保证水质达标，又要避免水资源浪费。二是优化水循环，通过合理设计水循环系统、定期清理水冷壁管内的杂物等措施，确保水流速度均匀稳定，减少杂质在受热面的沉积机会。三是投加水质稳定剂，在锅水中适量投加阻垢剂，如聚磷酸盐、有机膦酸盐等，这类药剂能与钙、镁离子形成稳定的络合物，阻止其结晶析出，或使析出的晶体颗粒分散在水中，随排污排出。

（三）精准处理：科学清除已形成水垢

对于已形成的水垢，需根据水垢类型和厚度选择合适的清除方法。对于较薄的碳酸盐水垢，可采用化学酸洗法，常用盐酸、柠檬酸等酸液作为清洗剂，通过溶解作用去除水垢，但酸洗前需对锅炉进行钝化处理，防止酸液腐蚀管壁。对于坚硬的硫酸盐、硅酸盐水垢，化学酸洗效果有限，可采用机械除垢法，利用高压水射流、钢丝刷、刮刀等工具，通过物理作用清除水垢，这种方法对设备损伤较小，但劳动强度较大，适合局部除垢。对于大面积、厚层复杂水垢，可采用复合除垢法，先通过化学药剂松动水垢，再结合机械手段清除，以达到较好的除垢效果。除垢后需对受热面进行检查，确保水垢清除彻底，同时对锅炉进行水压试验，检验设备完整性。

（四）长效保障：建立全流程监测体系

建立完善的水质监测与设备巡检体系，是实现结垢问题长效管控的关键。需在原水入口、预处理出口、锅水、排污口等关键节点设置监测点，定期检测水质硬度、pH 值、含盐量、悬浮物等指标，实时掌握水质变化情况，及时调整预处理工艺和药剂投加量。同时，定期对锅炉受热面进行内窥镜检查或超声波检测，监测水垢生成情况，制定针对性的除垢计划。此外，加强操作人员培训，提高其对水质管理重要性的认识，规范操作流程，确保各项防垢、除垢措施落实到位。

余热锅炉水质不良导致的结垢问题，是影响设备安全、高效运行的重要因素，需从成因入手，采取源头预处理、运行过程调控、已结垢科学清除相结合的综合治理策略。通过强化水质管理、优化运行操作、建立完善的监测体系，可有效控制结垢现象，降低设备故障风险，延长使用寿命，为企业实现节能降耗、安全生产提供有力保障。在工业绿色发展的大背景下，更应重视余热锅炉的水质管控，不断优化技术方案，提升设备运行管理水平。