蒸汽锅炉中的水垢及除垢方法
蒸汽锅炉中的水垢是水加热效率下降、增加油耗、产生腐蚀的主要负面因素。这就是要为什么要清除和预防水垢的主要原因。
什么是水垢？
加热锅炉中的水垢是钙和镁盐的硬层，是在多次加热水的过程中，在加热器表面和容器中形成。水沸腾的时候产生水蒸发和盐分解过程，形成不溶性沉淀物。当进一步加热时，盐沉淀在表面并变硬。
水垢的主要类型如下：
1）碳酸盐；
2）硅酸盐；
3）硫酸盐。
水垢形成的原因
在蒸汽锅炉中出现水垢形成的主要原因是使用硬水，即溶解在其中的钙和钠盐。溶解杂质的数量用“硬度”这个概念，水在质量上分为以下几类：
1）软水 – 小于2毫克当量/升；
2）中硬度 – 2~10毫克当量/升；
3）高硬度 – 大于10毫克当量/升。
也就是说，理想的选择是使用蒸馏水，这将导致额外的财务成本。一般情况下，锅炉制造商建议使用硬度为0.1毫克当量/升的水。
结垢的另一个原因是使用质量差或价格低的净水器和软化剂。
如何发现水垢？
可以通过拆卸和部分拆卸锅炉，直观地查看是否有水垢的存在。但是，在这种情况下，会导致失去厂家的保修服务。此外，还必须聘请专家，以防止锅炉结构的损坏。
另一种检测方法可以称为间接检测，因为它可以在不拆解锅炉本身的情况下实现。要做到这一点，你需要关闭锅炉，等待它冷却，然后拧开加热回路管上的螺母，排干水，并检查内表面的状态。如果存在水垢，则可以看到白色斑点或盐片。
水垢形成的征兆
1）锅炉中存在水垢的征兆包括：
2）最高加热温度下降；
3）能源消耗增加；
4）锅炉外部表面过热；
5）触发过热保护；
6）故障发生：加热元件过热，锅炉减压；
7）散热器温度不同；
8）出现异常噪音。
清理水垢的方式
有两种方法可以清理锅炉中的水垢：
拆卸方式：当水垢的数量足够多，无法以其他方式清除时且锅炉无法运行时；
不拆卸方式，通过使用有效的阻垢剂和清洁剂提前防止和清除外壳内壁上的沉积物。
拆卸方式是最有效但最耗时的方法。它不仅能评估锅炉的当前状态，而且允许以任何适当的方式完全清除水垢（机械、物理或化学方式）。
各种清理方式分析如下：
1、拆卸方式清理锅炉：
我们首先要详细阅读说明书弄清楚锅炉的结构，还要准备必要的工具、清洁剂和其它维修用品。
1）关闭锅炉的电源，等待它冷却到室温；
2）关闭加热回路的输入和输出管上的通风口，从锅炉中排出水；
3）拧开所有固定位置的螺栓，拆卸保护罩，小心操作，以免破坏螺纹；
4）我们取下顶盖，进入内部容器；
5）拆卸加热元件和热交换器。
这种方式的缺点：不适用于焊接密封结构，有装配不当或耐热涂层损坏的可能性。
2、不拆卸方式清理锅炉：
不拆卸方法用于减少和清除锅炉中的水垢，而不会对设备产生严重后果。其优点是没有必要聘请专家。在某些情况下，可以不停止锅炉的运行。
1）这种方式清理锅炉的缺点：
2）锅炉清理效率只能通过间接特征来评估：温度稳定性、加热均匀性等；
3）无法控制锅炉中剩余的水垢量，以及是否需要进一步清理；
4）由于水垢化学成分的未知性，很难选择最有效的补救措施；
5）锅炉在清理过程中的不稳定性。
清理水垢的方法
有以下几种方法可以清理蒸汽锅炉表面的水垢：
机械方法、化学方法、水动力学方法、物理方法。
1、机械方法清理锅炉中的水垢：
只有在部分或完全拆解锅炉并进入锅炉的内表面后，才能对锅炉进行机械清理。在执行之前，应该降低锅炉的温度，然后拆下分离装置。
在选择清理方法之前，应该评估蒸汽加热锅炉中的水垢量、性质（化学成分）和硬度。为此，应小心地用刮刀（在难以到达的地方）或柔性喷头去除松散的表面层。在清洁过程中，您需要使用高压气流。
喷头必须与水垢层平行，并平稳地按压在水垢层上。其直径至少比水垢空间小3毫米。
如果水垢层的厚度很小，并且易于清除，喷头朝远离自己的方向移动。水垢层厚度较大的情况下，则应该在表面上来回做往复运动，这将延长工具本身的使用寿命，不会损坏锅炉的内部保护层。
无法使用机械头或难以到达的地方时，使用手动清洁。在进行工作时，应不断查看水垢层的清除情况，用水冲洗其表面的残留物。工作完成后，清理锅炉内所有水垢残留物。
2、化学方法清理锅炉中的水垢
如果锅炉的水垢量相对较小，建议使用化学试剂将其清除。化学试剂根据形成的水垢厚度数据进行选择，目的是软化水垢并使其与锅炉零部件的内表面分离，然后用水冲洗。活性物质的百分比应以清除所有水垢为准，但不要损坏保护涂层。
对于铸铁和钢锅炉，最常见的化学试剂是盐、正磷、磺胺、柠檬或抗坏血酸，并在其中添加腐蚀抑制剂。对于不锈钢锅炉，硫胺和磷酸配方是有效的。
如果锅炉的水垢量相对较小，建议使用化学药剂将其清除。具有腐蚀抑制剂的试剂不仅能抵抗生锈过程，而且能为金属提供保护。
拆解锅炉方式清理过程如下：
1）为电子设备提供保护条件，以防止试剂进入电子设备；
2）用水流在几个小时内洗掉与表面关系较弱的软沉积物；
3）在室温下或锅炉加热时用带有防腐剂的酸性溶液冲洗。温度根据所应用的试剂成分类型和试剂制造商的建议选择；
4）用水冲洗表面，防止酸残留物和溶解的水垢沉积物；
5）用强大的水流从锅炉中去除沉积物；
6）用特殊成分中和所有内部金属表面。
锅炉中的水垢量也可以在不被拆解的情况下清理，并且可以通过在操作过程中直接以严格计算的比例添加溶解化学试剂的纯净水。它不使用强酸、而使用螯合物和聚合物溶液。使用此类物质的限制是锅炉中允许的最大压力高达50bar。
化学盐的作用基于对钙和镁离子螯合物及其含量的复合物的捕获，将不溶性盐转化为水溶液，然后在聚合物存在的情况下转化为胶体形式。同时，锅炉内的金属和保护涂层完好无损，但前提是完全符合比例。
此类清洁的期限可能从几天到一个月不等。这完全取决于水垢的厚度和水中活性物质的比例。试剂的最佳浓度为0.4-1毫克/升。
3、水动力清理锅炉中的水垢
无需使用化学品和机械工具即可清洁锅炉，而使用水动力方法。它允许有效地去除任何成分的水垢，即使在最难以到达的地方也可以有效清除，同时不损坏金属的保护涂层。其实施基于高压装置（高达300个大气）的应用。
流体动力学方法的优点是能够清洁即使是密封的焊接结构、具有复杂几何形状的热交换器以及其他方法不适用的设备。它包括以下阶段：
1）使用高压溶解活性物质的水循环去除沉积物；
2）用高压水冲洗热交换器内部；
3）金属表面中和；
4）使用特殊试剂钝化，以保护金属免受腐蚀。
仅当锅炉进出管的直径允许必要的水通过时，才使用这种方法进行清洁。只有当锅炉进出管的直径允许提供必要的水通量并承受数小时的工作压力时，才能使用这种方法进行清洁。厚和坚固的水垢层也是放弃这种方法的原因。
4、物理方法
为了降低蒸汽锅炉清理水垢的费用和人力投入，目前比较流行的方式是采用物理除垢方式，这种方式的主要优点是无需拆开锅炉、无需停止锅炉的运行、运行费用低、无人值守、安装方便、使用寿命长、无环境污染、不使用化学药剂等。
俄通环保生产的ET-B除垢仪是锅炉专用电子除垢仪。与其它同类产品相比，它的特点是不仅可以通过电磁脉冲信号对水的作用达到除垢和防垢的目的，还可以把锅炉本体作为信号传导的介质，至整个锅炉得到保护。独特的作用原理使其可以清除锅炉中所有类型水垢，包括那些其它电子除垢仪无法清除的水垢。
防止锅炉结垢的措施：
采取适当的措施可以防止锅炉中水垢形成的数量。
安装加热功率高达2400瓦的铝加热元件；
定期进行技术维护；
检查内部零件上的保护涂层状况；
遵循制造商关于所用水质的建议；
使用软化剂和电子除垢仪：化学试剂、电子除垢仪等。
在清理锅炉的水垢之前，您需要评估层的厚度和组成、工作的技术条件，然后选择合适的方法。这不仅取决于沉积物去除的有效性，还取决于墙壁和热交换器表面的保护性内部涂层的安全。只有以合适的方式解决问题，才能确保锅炉的使用寿命尽可能长，而且不会造成故障。