摘要:管道结垢是影响火力发电厂运行的常见问题，通常会导致设备振动增大，工作效率降低，运行能耗增加等系列问题的出现，严重影响设备的连续运行和能效。应用振动监测技术结合设备运行工况进行综合分析，尽早发现和准确诊断此类故障，并采取针对性措施，可以有效控制、降低结垢对火力发电厂运行的影响，保障设备的连续、高效运行。
关键词:火力发电厂;管道结垢;防治
前 言：结垢是工业生产中不可避免的问题。大多数热交换设备表面和流体输送管道内壁都不同程度存在着污垢问题。设备结垢一方面降低了传热率，增加燃料费;另一方面还会常常因局部过热或高温导致机械性能的下降，严重时还会引发生产事故。管道结垢减少了介子流道面积，增加了输送泵的能耗，降低了生产效率，缩短了管道寿命，且腐蚀带来了跑、冒、滴、漏等问题。在生产过程中采取科学有效的防垢措施，具有重要的现实意义和经济意义。
1 火力发电厂管道结垢影响晶体生长的因素
1.1 温度
在所有其他条件相同的情况下，增长率应随着温度的升高而增加。但实际上，温度的升高并不总能产生这样的结果。其原因在于，不仅颗粒扩散界面处的处理速度取决于温度，而且许多其他值和性质也与温度有关。例如，液相的粘度，相临界表面的比能等都与温度有关。但是，溶解度取决于温度尤为重要。同时，过饱和度通常随着温度的升高而降低。因此，一方面由于颗粒相互作用过程的加速，随着温度的升高，晶体生长速率加快，另一方面，由于温度升高引起的过饱和度降低。结果，生长速率和温度之间的关系是复杂的。
1.2 压力
压力对无机盐晶型缩放有影响。特别地，碳酸盐垢具有参与反应的气体，并且压力具有相对大的影响。减压可以促进结垢。在管道输送过程中，压力一般会降低，因此结垢趋势总是在增加。
1.3 流体流速
对于所有类型的污垢，污垢的生长速率随着流体速度的增加而降低。这可以通过以下事实来解释：虽然流速增加可以增加结垢沉积速率，但同时，流速的增加导致形成的氧化皮层的冲洗更加显着，从而导致总体增长率。当流速降低时，沉积在介质中的固体颗粒的可能性增加，并且管道结垢的可能性也显着增加，特别是在结构突然的部分，流速急剧变化和一些通道很容易形成“死角”，因此，缩放现象更为明显。
1.4 晶体尺寸，表面状况等
晶体的生长速度与晶体的粒径无关，例如氯化钾，氯化钠等，并且一些与粒径有关，例如硫酸铝钾。形成氧化皮层的壁表面的光滑度也影响氧化皮层的形成，并且壁表面越光滑，氧化皮层粘附的可能性越小。
1.5 杂质（添加剂）
系统中杂质的存在往往对晶体的生长有很大影响，并且是结晶过程中的重要问题之一。一些杂质可以完全阻止晶体的生长，而其他杂质可以促进晶体的生长。其他可以对同一晶体的不同晶面产生选择性影响，因此不同晶面的生长速率不同，这可以改变习惯。一些杂质会在非常低的浓度下产生影响，而另一些则可以在非常高的浓度下起作用
1.6 pH值
研究表明，提高溶液的pH值，碳酸盐会迅速溶解，逐步的结垢耐热性增加，污垢的诱导期缩短，促进污垢的生长;但pH值太低，会增加腐蚀并导致腐蚀。污垢。确定培养基的pH需要考虑这两个问题和选择合适的pH。
2 火力发电厂管道防结垢方法介绍
化学工业中常用的两种主要方法是控制污垢：物理方法和化学方法。
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2.1 物理防污方法
（1）电场防污技术
水处理用高频电子除垢剂的原理是利用现代电子技术和分子表面能量重排技术，使水体吸收高频电磁能，使水中的钙镁离子不改变原有的化学成分。它不能与碳酸盐结合形成碳酸钙和碳酸镁等，从而防止结垢。由于水体吸收大量的受激电子，因此与盐的正离子和负离子的亲和性增加，使得管壁上的原始尺度逐渐软化甚至脱离，从而实现有效的除垢效果。近年来，由于成本低，无污染，电场防垢广泛应用于饮用水，工业循环冷却水，锅炉补给水等领域。
（2）超声波水处理技术
利用超声波技术降解水中的化学污染物，尤其是难降解的有机污染物，是近年来发展起来的一种新型水处理技术。它具有去除效率高，反应时间短，设备简单，占地面积小的优点。近年来，超声波技术在微污染水，高浓度难降解有机废水，污泥，杀菌，消毒，工业废水的除垢，除垢等方面取得了很好的效果。超声波的辐射能量直接在待处理的液体介质中产生大量的孔和气泡，即液体破裂形成无数微小的局部空腔，并且当孔和气泡破裂时或相互挤压，产生一定范围。强压力峰值使得水垢形成物质粉碎并悬浮在液体介质中，并破坏形成的水垢层，使其易于脱落。
（3）磁场防垢技术
磁场防垢技术从磁场产生的方式分为电磁式和永磁式。目前，磁场对流体防污机理尚无统一认识。磁处理对水的许多物理和化学性质都有影响，而磁处理会引起水结构的变化。磁处理对溶解，结晶，聚合，润湿，凝结和沉淀过程有影响，这可以显着激活水系统并影响化学反应的动力学。该研究还发现，磁场对水系统具有显着的“记忆效应”，即，当去除外部磁场时，水系统的物理和化学性质可以保持数小时或数天。磁场除垢技术具有安装方便，投资少，运行成本低，无污染等优点，应用范围更广，更广。
（4）辐射防垢技术
放射性辐射是具有较高能量放射线的电磁辐射。研究表明，锅炉水的适当放射性处理将对锅炉的结垢过程和规模产生非常显着的影响，这可以有效地防止水垢的形成并去除附着在加热管和炉壁上的水垢。该研究使用天然稀土矿石材料作为辐射源照射锅炉水。该方法可以有效地防止新垢的形成，并且还可以使原始水垢从加热管或壁上脱落。除垢方法具有无污染的绿色环保和节能的优点，具有良好的应用前景。然而，该技术仍处于研究的早期阶段，尚未得到广泛应用。此外，还存在基于静电和磁场方法开发的变频电场的防缩放方法，以及诸如电，磁和超声复合方法的方法。
2.2 化学方法
（1）添加酸法
加入一定量的硫酸使溶液的pH值降至6.5-7.2，防止碱性垢的形成。该方法比较了冷却和加热系统以及蒸发脱盐系统中的CaCO3和Mg（OH）2垢。有效但在加入H 2 SO 4后，除了加剧腐蚀和形成新的腐蚀产物外，还可以产生CaSO 4垢。
（2）加法复杂方法
加入络合剂后，络合剂可与阳离子结合形成稳定的络合物，大大降低了结晶速率。羧酸铵络合剂是一种主要由氨基羧酸组成的羧酸衍生物。它易与各种金属离子形成稳定的水溶性内部配合物（螯合物），并广泛用于Ca2 +，Mg2 +，Ba2 +，Sr2 +盐是不溶性水垢化学处理的主要成分。添加的络合剂的量取决于络合物的稳定性。
（3）加阻垢剂法
控制水中结垢的常用方法之一是在水中加入阻垢剂。阻垢剂是一种抑制水中结垢的化学试剂。由于设备简单，操作管理方便，投资少，用量少，成本低，效果好，阻垢剂应用广泛。阻垢剂可分为两类：阻垢剂和阻垢剂。阻垢剂由磷（或膦）酸化合物代表。它们具有阻垢和腐蚀抑制作用，但没有分散。常用的阻垢剂是多磷酸盐，有机磷酸盐和有机多膦酸。这些试剂由羧酸的均聚物和共聚物代表。它们具有阻垢和分散性，但大多数没有腐蚀抑制作用。
结 论：
虽然物理防垢和化学防垢的研究取得了很好的进展，但对防污机理的研究还有待进一步研究。同时，各种手段的复合防垢方法的研究和应用还有待进一步发展。增强防垢能力，减少环境污染，降低使用成本，智能防垢是未来防污开发的主流方向。
论文作者:曲伟东
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：方法论文; 晶体论文; 磁场论文; 水垢论文; 火力发电厂论文; 温度论文; 管道论文; 《电力设备》2019年第4期论文;