鍋爐化學(xué)清洗方法

1、可編輯電力工業(yè)中的清洗點擊數(shù)：【字體：小大】【收藏】一、鍋爐及其污垢.鍋爐鍋爐是火力發(fā)電站最基本的設(shè)備之一，電力正是通過鍋爐產(chǎn)生的蒸汽推動汽輪機組和發(fā)電機而產(chǎn)生的。鍋爐設(shè)備原理圖見圖28-1。圖28-1鍋爐設(shè)備原理圖1一噴燃器；2一爐膛；3一冷灰斗；4一灰渣斗；5一水冷壁；6一防渣管；7一過熱器；8一省煤器；9一空氣預(yù)熱器；10一汽鼓；11一下降管；12一聯(lián)箱；13一除塵器；14一引風(fēng)機；15一送風(fēng)機鍋爐按其功能分為采暖鍋爐、工業(yè)鍋爐和發(fā)電鍋爐：按其使用壓力分為低壓鍋爐、中壓鍋爐、次高壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界參數(shù)鍋爐和超臨界參數(shù)鍋爐；按工作介質(zhì)的循環(huán)方式分為自然循環(huán)鍋爐、強制循環(huán)鍋

2、爐和直流鍋爐。按燃料分為燃煤、燃?xì)?、燃油鍋爐。采暖鍋爐都是低壓鍋爐，按采暖方式又分為蒸汽供熱鍋爐和熱水鍋爐。低壓蒸汽鍋爐均為自然循環(huán)鍋爐，它利用鍋爐水與補給水的密度大于帶有蒸汽的鍋爐水（常稱為水汽混合物）密度的原理而循環(huán)，以帶走燃燒產(chǎn)生的熱量。輕工業(yè)供汽用的工業(yè)鍋爐多為低壓鍋爐，大型工礦企業(yè)的供氣工業(yè)鍋爐多用中壓鍋爐、次高壓鍋爐或高壓鍋爐，后者常同時用于發(fā)電這類鍋爐也是自然循環(huán)鍋爐。發(fā)電鍋爐也稱電站鍋爐，除少量與電網(wǎng)不連接的地方電廠仍使用中壓鍋爐外，基本都是高壓、超高壓鍋爐、亞臨界參數(shù)鍋爐和超臨界參數(shù)鍋爐。高壓、超高壓鍋爐基本都是自然循環(huán)鍋爐，亞臨界參數(shù)鍋爐有自然循環(huán)方式也有強制循環(huán)方式、直流

3、方式。超臨界參數(shù)鍋爐都是直流鍋爐，直流鍋爐的最大特點是去掉了循環(huán)鍋爐所必需的汽鼓，它使補給水直接受熱汽化并成為過熱蒸汽。常見蒸汽鍋爐的、容量及配套機理列于表281。表28-1常見蒸汽鍋爐的參數(shù)、容量及配套機組低中次高超亞超臨鍋爐參數(shù)壓壓高壓壓高壓臨界界飽和蒸汽壓力/MPa25.0溫度/C225250294310316343356374.2過熱蒸汽壓力/MPa23.0溫度/C350450480510535520540530550530550蒸發(fā)量/t/h3565130120250220430410670850205010503000配套機組/MW6122525505010012520025060

4、0300600.鍋爐產(chǎn)生污垢的原因page鍋爐上的結(jié)污垢主要來自水中雜質(zhì)，鍋爐用水中含有的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)在受熱過程中會沉積在受熱表面成垢，其中懸浮物的粒徑在t2m上下，長時間靜置即可因重力而自然分離并沉積成垢，膠體物質(zhì)的粒徑在0.1gm上下，如水合二氧化硅和腐殖酸它們不會從水中自然分離，但在鍋爐中受熱時可吸附到鍋爐內(nèi)、表面而成垢。水中含有的各種鈣、鎂鹽其中以幌(HCO3)2、Mg(HCO3)2形式存在的，在鍋爐中受熱會分解成難溶的CaC03、Mg(0H)2沉積成垢，而以CaS04、CaSiO3、Ca3(PO4)2形式存在的微溶鹽在受熱濃縮過程中也會沉積成垢。水中含有的CO2、O2以及酸堿等

5、物質(zhì)可使鍋爐材料中的鈉鐵或銅受到腐蝕i而產(chǎn)生鐵的氧化物、銅的氧化物和碳酸鹽。因此鍋爐中的污垢主要是永垢和腐蝕產(chǎn)物。由于鍋爐的形式不同，操作條件不同，各地水質(zhì)不同所形成的垢組成也不同、，通常鍋爐水垢，尤其是高壓鍋爐中的水垢主要是鈣、鎂的硫酸鹽和硅酸鹽以及鐵垢，它們在高溫下形成堅硬致密的復(fù)合鹽。而換熱器的垢多為鈣鎂的碳酸鹽、硫酸鹽、鐵垢和硅垢，而且呈多孑L疏松狀態(tài)。因此鍋爐清除污垢比一般換熱器難得多，工藝也復(fù)雜。表282列出不同種類鍋爐中垢的組成。表283列出普通鍋爐管道中水垢成分。表28-2不同種類鍋爐中垢的組成/%鍋爐類型垢的成分火力發(fā)電鍋爐一般工業(yè)鍋爐鍋爐類型垢的成分火力發(fā)電鍋爐一般工業(yè)鍋爐

6、62.292.621.20.05Fe2O3+AI2O320.3微量MgO2.1CuOP2O5Si020.91.48SO33.0CaO0.82.30灼燒減量9.41.03表28-3普通鍋爐管道中水垢成分/%水垢形成部位成分靠近火焰一側(cè)靠近爐壁一側(cè)水垢形成部位成分靠近火焰一側(cè)靠近爐壁一側(cè)碳0.240.40氧化鎂1.963.70二氧化硅16.389.00銅2.7020.20三氧化二鐵11.5810.170.960.52三氧亞鐵6.2010.23氧化鈉23.3820.92三氧化二鋁1.650.756.303.95氧化鈣18.7016.25磷酸鹽8.50硫酸鹽氧化鋅3鍋爐結(jié)垢的危害page第一篇中已介紹

7、過水垢的危害具體表現(xiàn)為增加燃料消耗，降低傳熱效率，引起設(shè)備腐蝕I損壞設(shè)備等。如結(jié)垢影響傳熱每結(jié)1mm厚的水垢，工業(yè)鍋爐的傳熱效率即降低5%以上,造成大量燃料的浪費，結(jié)垢引起金屬傳熱面超溫而失效。每種金屬材料都有一個最高允許使用溫度，如碳鋼為490C,而結(jié)水垢后傳熱效率下降要使鍋爐內(nèi)的水達到同樣的溫度，結(jié)垢的金屬表面溫度要比清潔的金屬表面高得多，從而加速金屬材料的破壞，造成金屬材料強度下降I鍋爐使用壽命縮短。而垢層下的鍋爐水可被濃縮上萬倍，其中含有的化學(xué)物質(zhì)濃度急劇加妃這種局部濃縮作用是造成鋼鐵等材料腐蝕的重要原因，腐蝕產(chǎn)生的鐵的氧化物與水垢樣影1響傳熱。而鋼鐵傳熱使溫度上升反過來又加速了金屬的

8、腐蝕。結(jié)垢還會造成管道折彎處的堵1塞，使液體流動不暢并降低設(shè)備的生產(chǎn)能力。因此要努力減少鍋爐的結(jié)垢，積垢達一定厚度則要及時清洗，一般情況下壓力為17.65MPa(180kgf/cm2)的大型鍋爐23年要清洗一次，壓力為12.7514.71MPa(130150kgf/em2)的中型鍋爐要35年清洗一次，壓力為98MPa(100kgf/cm2)左右的小型鍋爐也應(yīng)46年清洗一次。二、常用鍋爐清洗藥劑1.堿洗劑清洗鍋爐使用的堿主要是磷酸三鈉，有時也配合加入適量的氫氧化鈉和碳酸鈉，但堿性一般不應(yīng)太強，為增加除油效果適當(dāng)加入低泡型表面活性劑潤濕劑如OP15(烷基酚聚氧乙烯醚)。堿處理的作用在第八章已詳細(xì)介

9、紹，在此再簡述一下。堿洗有三個作用。除去污垢中的油脂性憎水物質(zhì)。新安裝鍋爐在制造和保管過程中帶進的油脂，要在使用前用堿液清洗，這種工藝叫堿煮爐，禾U用堿對油脂的皂化作用把它清除掉。使污垢中難溶于酸的硫酸鈣、硅酸鈣轉(zhuǎn)化為能溶于酸的物質(zhì)，以便在后續(xù)的酸洗過程中被清除。使垢變得疏松易被清除。在堿處理過程中污垢發(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)化，由堅硬牢固的致密狀：態(tài)轉(zhuǎn)化為疏松易被潤濕狀態(tài)，從而易被除去。但堿洗并不是每臺鍋爐清洗時必須采取的步驟，如果鍋爐污垢易被酸溶解，表面潤濕狀態(tài)也好不進行堿洗直接酸洗也是可以的。但對含有堅硬鐵垢或含硅垢，堿洗往往是不可缺少的。2.酸洗劑酸洗是清除鍋爐銹垢和水垢的關(guān)鍵步驟是整個清洗工藝的核

10、心。使用的酸洗劑包括鹽酸、硝酸、氫氟酸等無機酸和氨基磺酸、檸檬酸、乙酸、甲酸、羥基乙酸等有機酸，這些酸的性能特點在第八章中已詳細(xì)介紹，在此只做一簡單的敘述。鹽酸是清洗鍋爐最常用的酸，與其他酸洗劑相比它有幾個突出的優(yōu)點。溶垢能力強每Ikg5%鹽酸能溶解鐵垢(Fe304)39.6g,是每Ikg3%檸檬酸銨的5倍，是每1kg3%磷酸的40倍。1L5%鹽酸能溶解碳酸鈣水垢70g，也是其他無機酸達不到的。而且反應(yīng)生成的鹽都易溶于水，不存在生成難溶性鹽影響清洗效果的問題。鹽酸工業(yè)來源十分廣泛而且價格便宜，具有經(jīng)濟實用的特點。使用鹽酸有安全可靠工藝簡單的特點，除了對金屬有一定腐蝕性外并無其他危害，產(chǎn)生的廢液

11、只需中和酸度便于處理不會造成環(huán)境污染。所以鹽酸常作為鍋爐酸洗的首選藥劑，鹽酸的缺點是會使不銹鋼材料的設(shè)備發(fā)生小孔腐蝕，因此不適合用于清洗不銹鋼基質(zhì)的鍋爐。page硝酸是一種很好的酸洗劑，硝酸鹽均易溶于水而且硝酸對鋼鐵有鈍化作用，對不：銹鋼無腐蝕致脆作用，所以在不宜使用鹽酸的場合時常用它做酸溶除垢劑。氨基磺酸是較穩(wěn)定的固體，所以有貯存運輸使用方便的優(yōu)點。氨基磺酸易溶于水，組成中含有氨基對鋼鐵有一定緩蝕作用，因此對金屬的腐蝕性比鹽酸刀、耐蝕能力弱的材料可用氨基磺酸代替鹽酸清洗。一種鍋爐酸洗劑的配方示于表284。表28-4種鍋爐酸洗劑的配方原料名稱成分/%(質(zhì)量)氨基磺酸95.8緩蝕劑3.8烷基醇酰

12、胺(非離子表面活性劑)0.4注：烷基醇酰胺有防止鍋爐爐體被腐蝕的作用以及潤濕作用。醋酸醋酸是一種弱有機酸，適合用于已有嚴(yán)重腐蝕尤其已有晶間腐蝕的設(shè)備清洗，醋酸鹽均易溶于水，不會因生成難溶鹽而影響清洗。羥基乙酸(又稱羥基醋酸、乙醇酸)羥基乙酸是良好的有機弱酸溶垢劑，組成中含有羥基使它的酸性及清洗力比醋酸強，且無產(chǎn)生脆性腐蝕的傾向，用它對已有嚴(yán)重晶間腐蝕的亞臨界參數(shù)鍋爐更換有腐蝕的水冷壁管后進行清洗可制止晶間腐蝕的發(fā)展。晶間腐蝕是金屬局部腐蝕的一種，是沿著金屬晶粒間的分界面向內(nèi)部擴展的一種腐蝕。主要是由于晶粒表面與內(nèi)部間化學(xué)成分的差異以及晶界雜質(zhì)或內(nèi)應(yīng)力的存在造成的。晶間腐蝕破壞晶粒間的結(jié)合，大大

13、降低金屬的機械強度而且往往金屬表面仍是完好的，但已不能承受敲擊所以是一種危害很大的腐蝕。清除水垢用的其他酸的性能特點在第八章已有介紹。.絡(luò)臺劑大容量電站鍋爐的污垢主要是鐵的氧化物，這些鐵氧化物既有隨水帶人鍋爐的，也有鍋爐運轉(zhuǎn)中自身腐蝕產(chǎn)生的，這類污垢適合用絡(luò)合劑清除，常用的絡(luò)合劑有些是酸如檸檬酸、氫氟酸有些是有機酸的鹽如二乙胺四乙酸鈉鹽(EDTA),它們都含有絡(luò)合能力很強的陰離子。page檸檬酸檸檬酸是一種無毒、易溶于水、易生物降解的有機酸。常用于清洗不銹鋼材質(zhì)的鍋爐過熱器和再熱器管。由于鐵的氧化物被檸檬酸絡(luò)合溶解，不會有成片剝落造成彎頭部位卡塞的危險。通常用3%的檸檬酸加氨水調(diào)節(jié)pH=3.5

14、4形成檸檬酸單銨(NH4H2C6H5O7)。檸檬酸單銨在90C以上與鐵的氧化物反應(yīng)生成易溶于水的螯合物，使鐵銹溶解。氫氟酸氫氟酸溶解鐵氧化物的能力遠(yuǎn)高于鹽酸，在常溫和較低濃度下即能快速清除鐵的氧化物。目前氫氟酸特別應(yīng)用于直流鍋爐的開路清洗中。氫氟酸對硅垢也有很強的絡(luò)合清洗能力。新安裝鍋爐內(nèi)表面的積垢主要是氧化皮、浮銹和灰塵，化學(xué)成分為鐵的氧化物和i氧化硅，因此適合用氫氟酸清洗，尤其是直流鍋爐的管徑小，可用氫氟酸以較高流速流過的方法除去表面上的鐵氧化物和二氧化硅，由于氫氟酸對鐵氧化物的溶解速度比鹽酸和檸檬酸快幾十倍至幾百倍。因此在用鹽酸和檸檬酸清洗時，常加入少量氟化物或氫氟酸做助溶劑，以提高酸洗

15、液對鐵的氧化物和硅垢的溶解速度。通常加入的氟化物有氟化銨或氟化氫銨。EDTA的二鈉鹽或二銨鹽通常EDTA為乙二胺四乙酸的縮寫，但它的二銨鹽或二鈉鹽同樣也簡稱EDTA，在使用時應(yīng)弄清它的具體成分，乙二胺四乙酸結(jié)構(gòu)式很復(fù)雜通常用H4Y的簡式代表，式中Y4-是乙二胺四乙酸根，它可以與多種金屬離子形成五個五元環(huán)組成的整合物，在配合物中Y4-的配合數(shù)是六(形式六個配位鍵)，通常與金屬離子以1:1方或結(jié)合。女口Ca2+Y4-=CaY2-Fe3+Y4-=FeY-EDTA=鈉鹽分子用Na2H2Y表示，與Fe3+離子的絡(luò)合反應(yīng)表示為：Fe3+H2Y2-=FeY-+2H+乙二胺四乙酸在ph1的酸性介質(zhì)中以難溶于水

16、的H4Y狀態(tài)存在，電離產(chǎn)生的Y4-離子很少，所以通常不在pH14Zn(OH)25.46.48.010.512TiO(OH)200.52.0Ce(OH)37.17.413Tl(Oh)30.61.6Fe(OH)27.59.713.5Ce(OH)40.81.2*Co(OH)26.57.69.214Sn(OH)20.92.14.71013.5*_Ni(OH)26.67.79.5ZrO(OH)21.32.33.8Cd(OH)26.78.29.7Fe(OH)31.52.34.1Ag2O7.28.211.2HgO1.32.45.0*_Pb(OH)26.27.28.710In(OH)33.414*Mn(OH)

17、28.810.41413Ga(OH)33.59.7Mg(OH)27.810.412.4*Bi(OH)34稀土9.46.88.5Al(OH)34.0WO3n2O09.5Th(OH)44.5SiO2n2O007.58Cr(OH)33.34.95.27.810.8Nb2O5n2O014*Cu(OH)2TaO5nHO14PbO2n2O0125.05.26.28.8*析出氫氧化物沉淀之前，先形成堿式鹽沉淀。.鈍化劑經(jīng)酸洗除垢后的金屬表面變得活潑，需要在表面形成一層鈍化膜加以保護。因此鍋爐在清洗之后投入運行之前需要進行鈍化處理。最適用的鍋爐鈍化劑是亞硝酸鈉，但亞硝酸鈉大量排放到水中會造成污染環(huán)境，所以在人

18、口稠密地區(qū)的鍋爐，不宜選用亞硝酸鈉而寧可選用鈍化效果稍差的磷酸鹽鈍化劑。用亞硝酸鈉鈍化處理的工藝為：page1%2%NaN02,用NaOH或氨水調(diào)節(jié)pH=1012，在5565C溫度下，以0.10.3m/s流速循環(huán)處理46h。用磷酸鹽做鈍化劑的處理工藝為：2%3%NaaPO42H2O，用NaOH調(diào)節(jié)pH=12，在溫度7080C,流速為0.10.3m/s循環(huán)處理式浸泡處理610h。由于磷酸鹽與鋼鐵形成鐵的磷酸鹽膜，這種膜在空氣中有良好的防銹作用。其他用于鍋爐的鈍化劑還有碳酸鈉、聯(lián)氨、雙氧水等。大容量鍋爐尤其是超臨界鍋爐必須采用揮發(fā)性藥劑鈍化。所以采用堿性處理鈍化時使用易揮發(fā)的聯(lián)氨并用氨水調(diào)節(jié)pH值

19、。如果在中性介質(zhì)鈍化則采用雙氧水做氧化鈍化劑。氧化形成的鈍化膜與永久氧化膜成分相同，在鍋爐運轉(zhuǎn)中可轉(zhuǎn)換成永久鈍化膜。關(guān)于鈍化機理在第八章已作介紹。三、鍋爐清洗工程中的系統(tǒng)設(shè)計鍋爐清洗時清洗液在鍋爐中的運動規(guī)律與鍋爐正常運行時水、汽的運動規(guī)律是不伺的。對稍大的鍋爐（有過熱器）需要清洗的部位一般是水的加熱段而不是鍋爐系統(tǒng)的全部，因此在清洗時要對鍋爐系統(tǒng)進行適當(dāng)?shù)母脑欤瑸榱税彦仩t需清洗部位與清洗設(shè)備聯(lián)結(jié)起來需要建立相應(yīng)的臨時管線，并對鍋爐系統(tǒng)進行改造。1.鍋爐本體系統(tǒng)的改造鍋爐本體改造的目的：一是把鍋爐需清洗的部位從整個鍋爐系統(tǒng)中“孤立”出來，使被清洗的部位與臨時管線形成回路，清洗液進入被清洗部位；

20、而又會進入其他不清洗部位，:是根據(jù)清洗的要求把組成的清洗系統(tǒng)變成無死角、無偏流、無短路的正常清洗系統(tǒng)。對小型鍋爐一般把鍋爐的給水系統(tǒng)與蒸汽（或熱水）的出口斷開，即可把清洗部位“孤立”出來，鍋爐本體不需做任何變動。清洗劑的進口應(yīng)設(shè)在鍋爐的最低位置，出口應(yīng)在鍋爐的最高位置，進出口不應(yīng)在鍋爐的同一側(cè)，而應(yīng)處于對角線的相對位置，這樣使鍋爐清洗時能全部裝滿清洗液，不留空氣和水的死角，排放時能干凈徹底不留殘液。考慮到鍋爐的安全和工作方便原則上不要重新安裝進出口，而應(yīng)盡量利用鍋爐原有的通道。一般利用鍋爐的排污口或給水閥門做清洗液的進液口和排污口，出口則利用安全閥或蒸汽出口的位置進行改裝。而結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鍋爐，改

21、造任務(wù)要繁重得多。首先把汽包內(nèi)的分離裝置拆除，將汽包內(nèi)所有能進入過熱器的通道全部堵死，使清洗液不能進入過熱器部位，然后利用爐外臨時管線將鍋爐清洗管道（一般為水冷壁管）分成若干個循環(huán)清洗回路。清洗回路的分組應(yīng)使每一個回路內(nèi)具有相近的流通截面及水力特性，以保證回路流速相同。鍋爐回路分組不宜過多，一般為24組。每組過多使臨時管線變得十分復(fù)雜操作不方便。通過調(diào)整閥門使各組都能實現(xiàn)正、逆向循環(huán)，當(dāng)某一回路中清洗液循環(huán)時，其余回路能處于靜止浸泡狀態(tài)。也可以調(diào)整閥門在整個清洗系統(tǒng)實現(xiàn)大循環(huán)。圖282蒸發(fā)量75t/h汽包爐二回路清洗系統(tǒng)設(shè)計圖蒸發(fā)量75t/h汽包爐二回路清洗系統(tǒng)設(shè)計圖見圖282。設(shè)計回路時，用

22、于計算和調(diào)整流速的公式如下：TOC o 1-5 h z清洗回路流通截面積F式中F回路流通截面積，m2;pagen回路中平行管的根數(shù)；D回路中每一根管子的內(nèi)徑，mm;n圓周率3.1416;清洗回路的流速V式中V清洗回路中清洗液的流速：m/s;Q酸洗循環(huán)泵的最大流量，m3/h;F清洗回路流通的截面積，m2。進、出口母管的內(nèi)徑D式中D母進、出口母管的內(nèi)徑，m;Q酸洗循環(huán)泵最大流量，m3/h;V進、出口母管允許的流速，m/s。(取46m/s為宜)2臨時管線的設(shè)計臨時管線是把鍋爐被清洗系統(tǒng)與貯酸箱、酸泵等清洗設(shè)備連接起來組成完整的清洗回路所臨時安裝的管線。設(shè)計臨時管線應(yīng)根據(jù)清洗要求、酸洗設(shè)備情況、鍋爐房

23、布置和周圍環(huán)境決定。必須保證所有工藝操作(如進液、排液、工序間轉(zhuǎn)換、水沖洗)都能按規(guī)定方便地進行。圖283和圖284分別為小型鍋爐和大中型鍋爐的清洗工程爐外臨時管線設(shè)計原理圖。圖中只表明各部件間關(guān)系及管線的連接方式廠溶液走向。而具體部件的規(guī)格、位置及管線的長短彎直要根據(jù)鍋爐的實際情況確定。圖283小型鍋爐清洗工程爐外臨時管線設(shè)。計原理圖page圖28-4大中型鍋爐清洗工程爐外臨時管線設(shè)計原理圖四、鍋爐清洗工程的實施1鍋爐化學(xué)清洗一般步驟一般鍋爐清洗步驟為預(yù)洗一堿洗一水洗一酸洗一水洗一鈍化。在堿洗之前一般做一次預(yù)洗。預(yù)洗把鍋，爐清洗系統(tǒng)和臨時管線全部裝滿自來水，如果清洗系統(tǒng)比較臟，可適當(dāng)提高水流

24、速進行沖洗。沖洗后保持滿水位，然后爐膛點火把爐內(nèi)水加熱到預(yù)定溫度，加熱過程中始終保持水在清洗系統(tǒng)中循環(huán)。如在其他鍋。爐可供給清洗系統(tǒng)足夠的蒸汽量時，可用蒸汽加熱臨時管線中的水箱，通過水循環(huán)使?fàn)t內(nèi)升溫。這種加熱方式需時間較長但安全可靠。堿洗在水不斷循環(huán)過程中，把預(yù)先計算好數(shù)量的堿洗藥劑分批加入到臨時系統(tǒng)的水箱中。當(dāng)堿洗藥劑濃度和pH值達到預(yù)定指標(biāo)后停止加藥并繼續(xù)保持水循環(huán)68h進行堿洗。水洗堿洗結(jié)束后把堿液排放干凈，再用清水沖洗，以盡可能高的速度沖洗至出水口溶液pH值小于9。然后將排水口關(guān)閉，加水至清洗系統(tǒng)滿水位，并用前述相同方法把水加熱至預(yù)定溫度。酸洗達到預(yù)定溫度后停止加熱，繼續(xù)保持清洗系統(tǒng)內(nèi)

25、的水不斷循環(huán)。然后加入緩，蝕劑緩蝕劑應(yīng)一次加入，并保證整個清洗系統(tǒng)中能保持足夠的濃度，緩蝕劑加入量計算公：式為：W=VXA%X102(28-3)式中W緩蝕劑用量，kg;V整個系統(tǒng)中酸液的體積，m3;A%預(yù)定緩蝕劑濃度，%。然后加入濃酸，加酸速度應(yīng)緩慢。特別是以碳酸鹽水垢為主的鍋爐加酸后會有大量二氧化碳，氣體逸出，加酸速度更不能太快。加酸后定時從清洗系統(tǒng)的出水口取樣分析酸的濃度和鐵離子的濃度，一般隔510min取樣分析一次，當(dāng)出口處酸的濃度穩(wěn)定在4%以上時，停止加酸并繼續(xù)循環(huán)清洗或浸泡清洗數(shù)小時，并每隔2030min取樣一次。當(dāng)發(fā)現(xiàn)酸濃度降低時應(yīng)及時補充酸。判斷酸洗終點是通過分析酸的濃度，F(xiàn)e2

26、+、Fe3+離子濃度以及看是否還有二氧化碳?xì)馀莓a(chǎn)生。當(dāng)酸的濃度在23h、內(nèi)穩(wěn)定不變Fe2+離子濃度上升到一定值后保持穩(wěn)定、而Fe3+離子濃度已越過最高濃度的峰值并開始下降，并且無二氧化碳產(chǎn)生，即認(rèn)為酸洗接近完成，再適當(dāng)延長一段時間即可結(jié)束酸洗。page更直接而且比較可靠的判斷酸洗終點的方法是通過監(jiān)視管觀察被清洗的程度。如果能保證監(jiān)視管上的垢與鍋爐上的垢成分一致，并且清洗條件基本一致，那么監(jiān)視管如果被清洗干凈可認(rèn)為鍋爐也被清洗干凈。水洗酸洗結(jié)束后，將酸洗液以最快速度排放，并且用盡可能高的流速用水沖洗清洗系統(tǒng)，在盡可能短的時間內(nèi)使水的pH值達到45。鈍化水洗結(jié)束后，把整個鍋爐清洗系統(tǒng)沖滿水，然后用

27、前述相同方法使鍋爐中的水升溫，同時按公式計算量一次加入鈍化劑并保持不斷循環(huán)，升溫到預(yù)計溫度后停止加熱，并取樣分析鈍化液中堿的濃度，調(diào)整pH=1011，循環(huán)式浸泡1012h進行鈍化處理。鈍化結(jié)束后把鈍化液排出，并用水沖洗至pH=89。完成清洗過程。對于采暖低壓熱水鍋爐和小容量低壓蒸汽鍋爐一般預(yù)洗和堿洗可省略可直接進行酸洗。酸洗采用浸泡還是循環(huán)方式應(yīng)根據(jù)實際情況確定。如清除碳酸鹽垢可用靜態(tài)浸泡方式清洗，因為酸溶解碳酸鹽垢時產(chǎn)生的二氧化碳有鼓泡攪動酸液和使垢崩解的作用。而水垢成分中磷酸鹽式鐵氧化物含量較多時，溶垢速度較慢又缺乏二氧化碳的鼓泡攪動和使垢松動崩解作用，此時可采用氮氣鼓泡靜態(tài)清洗工藝，即在

28、酸洗除垢前將氮氣瓶連接到各底部排污管上。酸洗時利用氮氣泡的鼓泡攪動作用加速垢的溶解、采用循環(huán)清洗除垢效率要比浸泡清洗高，但安裝循環(huán)清洗系統(tǒng)管線工作量大，需用管通閥門多因此成本高。當(dāng)清洗以鐵的氧化物為主的水垢即使用氮氣鼓泡方式清洗，也難取得預(yù)期效果時應(yīng)采用循環(huán)清洗。研究表明采用低速循環(huán)清洗較實惠，用0.050.15m/s舶流速進行循環(huán)清洗已能達到對酸液的更替攪動作用和對垢的沖刷沖擊作用，再提高清洗液的流速對提高除垢率的作用并不顯著，但清洗成本卻大幅度提高。表287列舉了鍋爐清洗工藝。表28-7鍋爐清洗工藝工藝步驟主要任務(wù)清洗液成分工藝參數(shù)預(yù)(水)洗沖法臟物自來水高流速堿洗除油、松動垢層、清除垢層

29、中部分溶物質(zhì)0.5%Na3PO4、0.1%Na2HPO40.05%表面活性劑8090C流速00.3m/s,810h水沖洗清除堿液使pH=89自來水高流速酸洗清除垢層和銹層4%6%鹽酸加0.20.3%緩蝕劑4060C0.20.5m/s至垢溶為止水沖洗清除酸液使pH=45自來水高流速鈍化形成金屬鈍化表面保護內(nèi)部1%2%Na3PO4溫度7080C時間824h流速00.2m/spH=10112人工或機械方法清洗鍋爐人工清掃蒸汽鍋爐最早的清理方法是人工清掃，如利用童工或身體瘦小的工人進入火管鍋爐鏟刷污垢或用榔頭敲打使水垢松動脫落。目前飲用水鍋爐仍采用人為敲打鏟除方式除垢。凝汽器上結(jié)的污泥通常用，毛刷逐根

30、捅刷或用壓力水槍逐根噴射吹掃。(機械方法除垢排管式鍋爐可用帶金屬軟管和電動刮刀的除垢器刮除污垢。應(yīng)注意的是無論人工除垢還是機械除垢，凡工人進入鍋爐都必須保持良好的通風(fēng)換氣，必須有人監(jiān)護操作，以保證人身安全。page3煮爐清洗煮爐清洗包括新鍋爐的除油鈍化和結(jié)水垢鍋爐酸洗前堿處理兩種工藝。新鍋爐的除油鈍化目的是利用較高濃度的堿和在加熱條件下將鍋爐中的油脂皂化，使灰塵等硅酸鹽溶解去除同時在金屬表面建立磷酸鐵和氧化鐵鈍化膜以提高鍋爐的防腐蝕能力。具體工藝為：先用自來水對鍋爐進行一次預(yù)沖洗，通過充水、排水清除臟物。然后把用軟水配成的含NaOH、Na3PO4各23g/L的煮爐溶液，注入鍋爐至泡鼓的中間水位

31、，然后點火升溫升壓至0.8MPa，并保持810h。然后從下聯(lián)箱排污點放水把污水放凈后，再補充上述煮爐溶液至汽鼓中間水位加熱升壓至11.5MPa并保持810h。然后把水排盡再補充煮爐液至汽鼓中間水位加熱升壓至22.5MPa并保持810h。經(jīng)過三期煮爐處理即可達到除油垢和建立鈍化膜的目的。結(jié)垢鍋爐的煮爐清垢要根據(jù)垢的具體情況配制不同的堿液進行煮爐清洗。對碳酸鹽垢用23g/L氫氧化鈉、2030g幾磷酸三鈉組成的煮爐液，硅酸鹽垢用1020g億氫氧化鈉和510g兒磷酸三鈉組成的煮爐液，硫酸鈣垢用1020g/L碳酸鈉、510g/L磷酸三鈉組成的煮爐液(以上用藥量均為垢厚為3mm時的參考用量，應(yīng)根據(jù)垢厚的具

32、體情況適當(dāng)增減)。為提高煮爐效果減少藥劑消耗，煮爐前先用壓力水沖掃，除去泥渣、腐蝕產(chǎn)物和軟垢水垢。然后把藥液注入鍋爐至最高水位和中間水位之間的高度，點火加熱升壓至鍋爐額定壓力的50%，保持煮爐10h，并且每隔2h在各下部放水點排污lmin。完成第一次煮爐后補充藥液至述同樣高度并加熱升壓至鍋爐額定壓力的75%，再保持煮爐10h，仍采用每隔2h排污一次的方式。結(jié)束煮爐后熄火降壓排污，最后再用壓力水沖洗鍋爐。另外為了使已有腐蝕的鍋爐停止腐蝕轉(zhuǎn)入鈍態(tài)，應(yīng)使用氫氧化鈉、磷酸三鈉式碳酸鈉作堿煮液進行堿煮。4用絡(luò)合清洗去除鍋爐氧化鐵垢鍋爐酸洗最常用的是鹽酸，但用檸檬酸、氫氟酸和乙二胺四乙酸二鈉鹽這些具有絡(luò)合

33、能力的酸或鹽清洗氧化鐵垢都有很好的效果。因此鍋爐清洗中常用這些絡(luò)合劑清洗新建鍋爐的銹垢和鍋爐高溫使用中產(chǎn)生的氧化皮。下面對使用絡(luò)合劑的清洗工藝進行具體介紹。(1)檸檬酸清洗工藝檸檬酸清洗成本較高，因此只在清洗奧氏體不銹鋼材料或完全是鐵的氧化物垢時才用檸檬酸清洗，而不作為運轉(zhuǎn)鍋爐的常規(guī)清洗手段。實際清洗液使用的是檸檬酸單銨，因此在檸檬酸溶液中通人氨水控制pH值在3.5左右。檸檬酸清洗液的配制方法是，先用除鹽水溶解檸檬酸得到清洗所需數(shù)量的2%6%檸檬酸溶液；另將緩蝕劑二鄰甲苯硫脲用酒精和水調(diào)成糊狀，然后攪拌溶解加入到檸檬酸溶液中，再加入氨水調(diào)節(jié)pH=3.33.5即可。由于檸檬酸鐵溶解度較低，因此清

34、洗時溫度應(yīng)盡量保持在95C以上，低于80C時會有檸檬酸鐵沉淀產(chǎn)生。檸檬酸清洗多用于過熱器管，為防止在立式的過熱器下彎頭積有雜質(zhì)造成堵塞，清洗時流速可提高到0.50.8m/s,清洗時間宜控制在5h以內(nèi)，以防清洗過久因檸撩酸鐵局部過飽和而產(chǎn)生沉淀。循環(huán)清洗時每隔1520min采樣一次，化驗pH值，F(xiàn)e2+、Fe3+離子和檸檬酸濃度各一次。整個清洗過程保持pH=3.5,當(dāng)Fe2+離子濃度保持穩(wěn)定后停止清洗。用90C以上的除鹽水置換出檸檬酸液，并沖洗至pH值超過5。最后用0.5%亞硝酸鈉在pH=9以上溫度在6570C進行鈍化處理6h即完成清洗工藝。page(2)氫氟酸清洗注意不能用氫氟酸單獨清洗含碳酸

35、鈣垢的鐵銹垢，因為會產(chǎn)生難溶的氟化鈣影響清洗的進行。當(dāng)鍋爐垢中二氧化硅含量超過15%，用堿處理轉(zhuǎn)化也難以奏效時可用鹽酸加氟化氫銨的方法，或鹽酸中加少量氫氟酸配成的混酸進行清洗。在檸檬酸清洗時也可以加入上述藥劑助溶，加入的氟化氫銨濃度小于0.5%、氫氟酸用量在0.3%0.5%。一般水垢中含有少量二氧化硅而以碳酸鹽垢和鐵銹垢為主時用鹽酸即可清除，因為鹽酸與水垢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，會使少量的二氧化硅成小片殘渣狀態(tài)從水垢中掉下來同時被除去+但，當(dāng)二氧化硅含量大于10%時，二氧化硅不僅不掉下來反而形成一層薄膜，起到保護碳酸鹽水垢，阻礙其與鹽酸反應(yīng)的作用，此時應(yīng)使用鹽酸與氫氟酸的混合溶液去除含硅質(zhì)較多的水垢，

36、實際清洗中如果二氧化硅含量在10%左右，可在鹽酸中加入71%氫氟酸。二氧化硅含量在15%時，在鹽酸中加入2%的氫氟酸，當(dāng)二氧化硅含量大于20%時，在鹽酸清洗液中應(yīng)加人3%的氫氟酸。具體清洗工藝為：使用HCI:HF=&2,總酸濃度為10%左右的混酸洗液，在3040C溫度下清洗，并應(yīng)加入Lan5做緩蝕劑，酸洗后排出廢液再用自來水沖洗至中性?；蛟儆?.5%2%的氫氧化鈉做堿洗鈍化處理，溫度為8090C,鈍化后再用水沖洗干凈。也可以單獨使用氫氟酸對新建汽鼓鍋爐和直流鍋爐進行清洗，此時一般把鍋爐分成凝結(jié)水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、鍋爐本體幾個系統(tǒng)分別清洗。氫氟酸使用濃度為1%1.5%、用泵進行通過式清洗，清洗液溫

37、度在4555C之間，每個系統(tǒng)所用清洗時間少于幾，工藝流程為循環(huán)除油潤濕清洗一一開路氫氟酸除銹清洗十循環(huán)鈍化處理。循環(huán)除油潤濕清洗工序是因為使用氫氟酸清洗處理時間短，為確保清洗效果事先必須對被清洗設(shè)備徹底除油，以使氫氟酸清洗時能充分與銹層接觸。一般使用除油能力強的表面活性劑如十二烷基磺酸鈉、平平加型脂肪醇聚氧乙烯醚，OP型烷基酚聚氧乙烯醚等做除油洗滌劑。氫氟酸除銹清洗時，在配制氫氟酸溶液時要非常小心，應(yīng)戴好防護手套、眼鏡避免氫氟酸與皮膚接觸。氫氟酸清洗時要配合使用緩蝕劑，常用的SH416等商品緩蝕劑主要成分都是以2-疏基苯并噻唑為主要成分的，用量在0.2%左右。清洗后直流鍋爐用聯(lián)氨和氨進行循環(huán)鈍化處理，汽鼓鍋爐用亞硝酸鈉或磷酸鹽進行鈍化處理，處理溫度為8590C。乙二胺四乙酸二鈉鹽清洗由于EDTA鈉鹽價格昂貴，清洗成本高。因此只在必要時才使用。如已有嚴(yán)重腐蝕再用鹽酸清洗將加重腐蝕的鍋爐，用奧氏體不銹鋼新建鍋爐進行整體清洗可用EDTA鈉鹽清洗