Виды и физические свойства минеральных новообразований в котлах

При работе котлоагрегатов остро стоит проблема образования различных загрязнений на внутренних поверхностях нагрева. Речь идет об отложениях внутри испарителей, подогревателей, конденсаторов, пароперегревателей. Отложения образуются из-за присутствия в испаряемой и нагреваемой воде различных по свойствам, структуре и составу примесей.

Основные понятия

Питательная вода приносит с собой различные по характеристикам вещества, которые выпадают в осадок преимущественно в виде кристаллов. Причем кристаллизация происходит, как на поверхности нагрева, так и в самом объеме раствора. В первом случае, центрами осаждения выступают шероховатости, во втором, пузырьки газов, коллоидные частицы и даже различные взвеси в виде кристалликов других веществ.
Выделяют два вида отложений:

• Накипеобразователи. Так называют вещества, в виде плотных, твердых и прочных отложений на металлических поверхностях. К ним относятся соединения Mg и Ca, которые плохо растворяются в воде.

• Котельный шлам. К данной категории относятся вещества, которые образуются в основном в толще воды. Они имеют вид взвешенных кристаллов или конгломератов.

Несмотря на классификацию, четкой границы среди их определения не существует. Это связано с возможностью кристаллов переходит с течением времени в состояние шлама или накипи, и наоборот. Также выделяют особую категорию отложений, носящих название прикипающий шлам. Он образуется из гидрата окиси магния, который в зонах незначительной циркуляции водяного потока прилипает к поверхностям нагрева. При этом образуемые отложения характеризуются прочной, но пористой текстурой, с низкими показателями теплопроводности. Из-за неплотной текстуры, в порах происходит упаривание раствора, повышается концентрация взвесей и в последствие возникают очаги коррозии (подшламовая коррозия).

Виды минералов

В промышленных парогенераторах на предприятиях, в ходе различных исследований по изучению морфологически осложнённых труб, выявлены следующие виды минералов:

• самородные минералы;

• окислы и гидроокислы;

• карбонаты;

• сульфаты;

• фосфаты;

• силикаты.

Стоит отметить, что в трубах паровых котлов отлагается общим счетом до 100 кг минералов. В итоге загрязнения приводят к снижению температуры нагрева воды, вызывают необходимость включения большей теплопередающей поверхности, чем это требуется в очищенном состоянии. К тому же при резких температурных скачъках, накипь отслаивается от поверхностей в виде хрупких и плотных чешуек. Они уносятся с потоком раствора в места замедленной циркуляции, и там осаждаются в виде беспорядочного скопления кусочков, впоследствии сцементированных шламом в плотные образования.