核心發現：燃料決定結垢本質

研究表明，鍋爐結垢特性60%取決于燃料類型。同一水處理方案在不同燃料鍋爐中效果差異顯著，盲目套用可能導致能效下降甚至事故。

一、燃煤鍋爐：積灰與結垢的復合挑戰

結垢特性

1. 高硅酸鹽垢（占比40-50%）

   • 來源：煤灰中SiO2含量達40-60%

   • 特性：堅硬玻璃質，導熱系數＜0.5W/m·K

   • 易發部位：省煤器、過熱器

2. 硫酸鹽垢（占比25-35%）

   • 反應式：SO2+ H2O → H2SO3 → CaSO4↓

   • 特性：致密石膏狀，難溶于酸

3. 積灰-結垢耦合效應

   • 灰分覆蓋管壁→局部過熱→結垢加速

   • 實測數據：積灰嚴重區域結垢速度提高3倍

專屬防護方案

• 掃頻除垢設備設置：
  頻率側重15-25kHz（針對硅酸鹽）
  配合聲波吹灰器使用

• 水質控制重點：
  硅酸根＜20mg/L
  加強連續排污

二、燃氣鍋爐：高溫與水質的極致考驗

結垢特性

1. 碳酸鹽垢（占比60-70%）

   • 成因：高溫（＞800℃）下快速析出

   • 特性：多孔但導熱差（0.6-0.8W/m·K）

2. 氧化鐵垢（占比20-30%）

   • 來源：溶解氧腐蝕（即使＜0.1mg/L）

   • 特性：多發生在排污不暢區域

3. 特點：

   • 結垢速度慢但質地堅硬

   • 主要威脅在高溫部件（過熱器）

專屬防護方案

• 掃頻除垢設備設置：
  頻率側重5-15kHz（針對碳酸鹽）
  配合深度除氧器（溶解氧＜0.05mg/L）

• 水質控制重點：
  硬度＜0.03mmol/L
  嚴格控制TDS＜2000mg/L

三、生物質鍋爐：堿金屬與氯的腐蝕結垢

結垢特性

1. 鉀鈉硅酸鹽垢（占比50-60%）

   • 來源：秸稈/木屑中K、Na含量高

   • 特性：低溫熔融（600℃即軟化）

2. 氯化物垢（占比20-30%）

   • 反應：KCl + SiO2 → K2SiO3（低熔點玻璃）

   • 危害：導致高溫腐蝕+結垢耦合

3. 特點：

   • 結垢速度快（3-6個月即需清洗）

   • 垢層具有腐蝕性

專屬防護方案

• 掃頻除垢設備設置：
  頻率側重20-30kHz（針對堿金屬鹽）
  必須配合燃料預處理

• 水質控制重點：
  Cl-＜150mg/L
  加強定期排污（每班2次）

結垢特性對比表

鍋爐安裝掃頻除垢設備后的效果