水垢(Water scale)俗称“
水锈、水碱”,是指硬水煮沸后所含矿质附着在容器(如锅、壶等)内逐渐形成的白色块状或粉末状的物质,主要成分有
碳酸钙、
氢氧化镁、
碳酸镁、
硫酸钙、
硫酸镁、
氯化钙、
氯化镁等。水垢的导热能力很差,如果锅炉内形成的水垢过厚则会导致锅炉效率降低,重则会引起锅炉爆管造成锅炉事故。
水垢主要是因锅炉给水中所含钙、镁等的盐类受热后析出并粘结于金属表面而形成。水垢的
导热系数很小,约为普通钢材的2~5%,水垢结于锅炉受热面上,会大大恶化传热效果,影响锅炉效率;容易使金属材料因局部过热而烧坏,甚至发生爆管事故;会促使
电化学腐蚀加剧,引起锅炉水垢腐蚀,加速受热面的损坏。水垢形成后应及时采用机械的或化学的方法予以清除。防止或减慢水垢形成的有效办法在于严格控制给水品质,并采取适当的锅炉水处理和
锅炉排污等措施。
高温状态下,含有微溶于水的硫酸钙会由于水的蒸发而析出,水中的碳酸根会与钙、镁等离子相结合,生成不溶于水的碳酸钙、碳酸镁,也就是
水碱。随着水分的不断蒸发、浓缩,水碱含量不断增加,以达到饱和后就形成了水垢。
(1)按化学成分分类,可分为碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢和混合水垢等。碳酸盐水垢的主要成分是碳酸钙和碳酸镁;硫酸盐水垢和硅酸盐水垢的主要成分各为硫酸钙及硅酸化合物;混合水垢则多为以上三种水垢的混合物。
(2)水垢如果附着在热力设备受热面上时都将危及热力设备的安全、经济运行。因为水垢的导热性很差,妨碍传热。使炉管从火焰侧吸收的热量不能很好地传递给水,炉管冷却受到影响,这样壁温升高,造成炉管鼓包,引起爆管。
(3)
离子交换除水垢法。采用特定的
阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来,由于钠盐的
溶解度很高,所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。
(4)
膜分离除水垢。
纳滤膜(NF)及
反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子,从而从根本上降低水的硬度。膜分离除水垢方法的特点是,效果明显而稳定,处理后的水适用范围广;但是对进水压力有较高要求,设备投资、运行成本都较高。
(5)水垢
清洁剂清除水垢。
水垢清洁剂主要成分是羟基丙三酸,原料安全无毒还环保。这种水垢清洁剂使用便捷而且效果好,有合适的剂量和比较详尽的说明,很适合家庭用户使用。