在热交换设备内,由于不同部位金属面上传导的温度不同,金属表面所结污垢的厚度、密度、垢量以及组成等物理化学状态也不同。四羟甲基硫酸磷在油田除垢,抑制硫化亚铁具有很好的效果。一般水垢随温度的变化呈现出梯度分布的规律。温度越高的金属表面结垢量越多,水垢越厚,越致密坚硬。低温受热面和非受热表面所结水垢较薄,所结水垢一般比较疏松,密度较小。
传热设备的高温受热表面易积结硫酸盐、硅酸盐(或硅质)等难溶性垢,而低温传热表面积结的水垢往往以碳酸盐类为主。当高温受热表面积结的水垢较厚时,紧贴金属表面的水垢层常以难溶硫酸盐或硅质化合物为主,而与水接触的表面水垢则以碳酸盐为主。以燕汽锅炉为例进行说明。
1,热负荷低、蒸发强度小的省煤器、下降管等部位,锅水尚未达到沸点,主要是碳酸氢根(HCO3)受热分解生成碳酸钙,以结晶形态沉积在管壁上,形成坚硬的碳酸盐水垢。
2,在水冷壁、对流管等热负荷高、锅水蒸发强度大的部位,由于锅水发生剧烈的蒸发浓缩,些难溶的盐类很容易达到溶度积,在受热面上形成的是坚硬、致密的硫酸盐和硅酸盐水垢或混合垢;在锅水沸腾的部位和蒸发面上,产生的碳酸盐颗粒细小松散,无法吸附在管壁及金属表面,往往以水渣形式存在,如不及时排污,很容易产生二次结垢,而给水水质变化或间断供汽的锅炉,热负荷高、锅水蒸发强度大的部位容易形成夹层式混合水垢;在热负荷很高或水循环不良的部位,容易生成多孔或坚硬致密的硅酸盐水垢。
3,汽包、水包和上下联箱等热负荷较低,锅水循环缓慢的部位,由于锅水循环减慢,水中携带的腐蚀产物和泥渣容易沉积下来,形成氧化铁垢和泥垢。
4,高参数和大容量的高压锅炉内,喷燃器附近的炉管、燃烧带上下部的炉管、燃烧带局部脱落或炉膛内结焦时的裸露炉管内等热负荷很高的炉管管壁部位,容易出现氧化铁垢。
5,局部热负荷很高的管壁上会有铜脱落下来,被水流带到水流速度较缓慢的汽包和联箱中,与水渣一起积聚,形成铜垢。
6,过热器和再热器等锅炉的蒸汽流通部位,有时会形成钾或钠的盐垢。