9种过热器结垢成分分析及应对措施解析

导致过热器结垢爆管九种常见结垢成分形成原因及解决措施

导致过热器结垢的原因通常是炉水处理不好，蒸汽带盐在过热器里沉积，或者除氧不好，导致氧化腐蚀物结垢，再或者是锅炉汽水分离设备装置或汽包水位等问题，造成蒸汽携带炉水在过热器结垢。

一、锅炉过热器结垢的3大危害

锅炉过热器结垢危害1，无论是钠盐垢、钙镁垢、腐蚀物氧化铁垢还是氧化硅垢传热速率低，会阻碍高温烟气与蒸汽介质热交换，造成烟气温度高，锅炉热效率下降，浪费能源增加锅炉运行成本。

锅炉过热器结垢危害2，锅炉过热器结垢会阻碍过热管内蒸汽流通，蒸汽流量少导致蒸汽温度高和过热管超温，过热管超温会引发高温腐蚀，过热器结垢情况严重，还会引起垢块脱落阻塞过热管，从而导致过热管短期超温爆管。

锅炉过热器结垢危害3，过热器垢块传热速率低，蒸汽介质带走热量少，造成过热器过热管壁超温，超温会引起过热管道材料发生形变和蠕胀，长期超温或结垢情况严重会导致过热器爆管。

▲上图为，山西某煤化工公司，一台高压锅炉低压运行使用，设计压力42公斤，使用压力10公斤；设计蒸汽温度420摄氏度，使用温度350摄氏度，使用99%纯度的磷酸三钠作锅炉阻垢剂，2020年10月过热管堵发生爆管，后经割管从管道倒出一个黑色磷酸盐垢块

二、导致过热器结垢爆管九种常见结垢成分形成原因

从各种因为结垢导致爆管的过热器的联箱、弯头等部位中通常能发现结垢的垢块，通过对过热器垢块成分检测发现，过热器垢块成分常见的有硫化物硫酸钠Na2SO4、硅酸钠Na2SiO3、磷酸三钠Na3PO4、碳酸钠Na2CO3、氯化钠NaCl、氧化硅SiO2、氧化铁、钙盐、镁盐9种常见物质

锅炉用户在处理锅水时，为了阻垢和提高锅水碱度通常投加磷酸钠Na3PO4，为了提高锅炉给水或锅水的PH值通常投加氨水、碳酸钠Na2CO3或氢氧化钠NaOH。饱和蒸汽所携带的九种常见结垢成分在过热器内的沉积情况如下：

过热器磷酸三钠Na3PO4垢、硫酸钠Na₂SO垢₄、硅酸钠Na2SiO3垢，这3种杂质温度愈高溶解度愈小。例如，当温度大于120℃时，磷酸三钠Na3PO4的溶解度迅速降低，当锅炉热负荷升高时，管内沸腾剧烈，近管壁水中盐类浓度增大，而此时磷酸三钠的溶解度又明显降低，故该处磷酸三钠的浓度很容易超过其溶解度而析出，并沉积在过热器过热管内表面；

过热器碳酸钠Na2CO3垢，碳酸钠Na2CO3、氢氧化钠NaOH这2种杂质温度愈高，溶解度愈大，因此它呈浓液滴带往过热器，并粘附在过热器管壁上，氢氧化钠NaOH与CO2作用，也生成碳酸钠Na2CO3而沉积在过热器中。

过热器氯化钠NaCl垢，压力大于9.8MPa时，氯化钠NaCl的溶解度很大，氯化钠NaCl常溶解在过热蒸汽中带往汽轮机或用汽设备。

过热器氧化硅SiO2垢，锅水中偏硅酸H₂SiO₃或原硅酸H₄SiO₄2种杂质，在过热器中受热失水变为氧化硅SiO2垢，氧化硅SiO2在过热蒸汽中溶解度很大，一般都带往汽轮机或用汽设备。

过热器氧化铁垢，锅炉除氧效率不高或除氧器温度波动大，过热器管壁超温过热氧腐蚀、应力腐蚀或垢下腐蚀都产生氧化铁垢。

过热器钙盐、镁盐垢，锅水中钙镁硬度杂质随蒸汽携带进入过热器，粘附在过热器管壁上形成钙盐、镁盐垢。

综上情况，中、低压锅炉过热器内的沉积物主要是钠的化合物，硫酸钠Na2SO4、硅酸钠Na2SiO3、磷酸三钠Na3PO4、碳酸钠Na2CO3、氯化钠NaCl等；高压锅炉过热器内的沉积物主要是 Na2SO4和Na3PO4，其它钠盐含量很少；超高压锅炉过热器内的盐类沉积物量很少。

各位同仁，各位同学，除了这九种常见导致过热器爆管结垢成分，您还知道哪些导致过热器爆管结垢成分？又是如何解决的？关于过热器结垢、过热器爆管、过热器结垢爆管、凝汽器腐蚀结垢、锅炉排污水颜色发红、锅炉给水调节PH值、炉水发红、蒸汽冷凝回水有硬度、锅炉腐蚀结垢爆管、蒸汽系统腐蚀、蒸汽冷凝水铁超标、蒸汽凝结水颜色发黄、凝汽器结垢不停机不停工不停车在线清洗除垢技术、锅炉结垢不停炉不停工在线除垢技术等问题，北京化工大学颜辉I86OO475З86随时欢迎各位同仁讨论问题交流经验心得，随时欢迎各位同仁分享锅炉设备管理使用经验，就解决锅炉各种实际问题相互学习。导致过热器结垢爆管九种常见结垢成分形成原因及解决措施

三、过热器结垢5种常见解决办法

过热器结垢5种常见解决办法1、保证锅炉给水品质，防止磷酸三钠Na3PO4过量，防止锅水碱度过大，造成锅水汽水共沸，蒸汽携带锅水；然后就是保证汽包内汽水分离设备装置元件完好，防止汽水分离不充分；运行中汽包水位不可过高，避免蒸汽带炉水。这些措施能防止蒸汽携带杂质在过热器管壁内形成硫酸钠Na2SO4、硅酸钠Na2SiO3、磷酸三钠Na3PO4、碳酸钠Na2CO3、氯化钠NaCl、氧化硅SiO2、钙盐、镁盐8种常见物质成分垢。

过热器结垢5种常见解决办法2、保障锅炉除氧效率或者减小除氧器温度波动，防止过热器管壁超温过热氧腐蚀，这些措施能防止过热器管壁内形成氧化铁垢。

过热器结垢5种常见解决办法3、需要严格加强锅炉过热蒸汽温度的控制，保持热负荷稳定，防止锅炉低负荷运行时部分过热管蒸汽流量不足，蒸汽介质带走热量减少导致过热管超温过热发生爆管，特别是高温段过热蒸汽温度的控制。另外，还要加强对锅炉水质量的监督，防止减温水水质不合格。

过热器结垢5种常见解决办法4、加强对停备用锅炉的保养，防止过热器过热管停用腐蚀。

过热器结垢5种常见解决办法5、为了避免过热器结垢爆管对锅炉安全生产运行产生不利影响，锅炉过热器结垢要及早预防。过热器系统结垢不可以酸洗可以定期反冲洗，一般每半年至一年冲洗过热器一次，冲洗合格的标志就是冲洗水排水含盐量合格。

四、过热器结垢导致爆管案例

山东某热力公司有1台75吨蒸汽锅炉，运行过热温度220℃，压力1.2Mpa。锅炉原水使用地下井水经反渗透处理为除盐水作为给水，锅炉投加磷酸三钠阻垢，投加氨水提高给水PH值防腐，蒸汽提高开发区周边用户作为热源使用，蒸汽冷凝水不回用。

▲上图为，从过热器联箱里面取出来的垢块，经检测垢块成分为：铁Fe 55.87%，钙Ga 5.097%，磷P 未检出，镁Mg 6.357%，氧化硅SIO2 4.32%，硫化物S 8.95%，钠Na 2.25%，其他 污泥。

锅炉低负荷时过热器爆管3次，2023年更换过热器，从过热器联箱里面取出来的垢块如上图，从爆管的过热器弯头处取出来的垢块如下图。

▲上图为，爆管的过热器弯头处取出来的垢块，经检测垢块成分为：铁Fe 48.92%，钙Ga17.30%，磷P 0.062%，镁Mg 3.22%，钠Na 1.63%，氧化硅SIO2 6.25%。

▲上图为，75吨锅炉爆管的过热器过热管爆口特征

目前该75吨锅炉负荷比较低，过热器钠离子超标，75吨的炉子产气量只能烧到20吨左右，有时候开启对空排汽。各位同仁，各位同学，您认为该锅炉过热器爆管的是什么原因？该锅炉过热器结垢是什么原因？您认为该锅炉频繁爆管这个工况应该如何解决，颜辉欢迎各位同仁同学把你的看法、观点和建议发在下面评论栏上。

导致过热器结垢爆管九种常见结垢成分形成原因及解决措施（颜辉）