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鍋爐水垢很厚怎么辦?化學(xué)除垢法
閱讀:70 發(fā)布時(shí)間:2023-3-14鍋爐水垢很厚怎么辦?化學(xué)除垢法
鍋爐一旦結(jié)了水垢、污垢,不但會(huì)降低熱效率,給系統(tǒng)的安全、正常運(yùn)行帶來隱患,還會(huì)使水處理劑無法及時(shí)到達(dá)金屬表面而失效,加速金屬腐蝕的速度。因此,及時(shí)去除各類水垢是保證安全和設(shè)備壽命的重要前提!
一、鍋爐化學(xué)除垢的要求
1、新建鍋爐的化學(xué)除垢
熱力設(shè)備化學(xué)清洗原則方案應(yīng)與鍋爐初設(shè)一并送審。
對(duì)蒸汽壓力在5.9MPa以上的汽包爐,必須進(jìn)行啟動(dòng)前的鍋爐化學(xué)清洗。對(duì)容量在200MW以上機(jī)組的凝結(jié)水及高、低壓給水管道,應(yīng)進(jìn)行化學(xué)清洗。
對(duì)蒸汽壓力在12.7MPa及以上鍋爐,應(yīng)進(jìn)行過熱器蒸汽吹管或化學(xué)清洗。
對(duì)過熱器進(jìn)行整體化學(xué)清洗時(shí),必須防止垂直蛇形管發(fā)生汽塞、氧化鐵沉積和奧氏鋼腐蝕的措施。
對(duì)再熱器,除銹蝕嚴(yán)重外,不再進(jìn)行化學(xué)清洗,可采取蒸汽吹管。
2、運(yùn)行鍋爐的化學(xué)除垢法
對(duì)于運(yùn)行鍋爐的化學(xué)清洗,要在停爐期間進(jìn)行,通常是結(jié)合機(jī)組檢修時(shí)間加以安排。
化學(xué)清洗時(shí)間應(yīng)根據(jù)沉積物量及運(yùn)行年限確定。當(dāng)鍋爐水冷壁內(nèi)沉積物量達(dá)到表1中數(shù)值(洗垢法,向火側(cè)180°)或鍋爐化學(xué)清洗時(shí)間間隔達(dá)到表中規(guī)定時(shí),應(yīng)對(duì)鍋爐進(jìn)行化學(xué)清洗。
當(dāng)化學(xué)清洗間隔時(shí)間已到上述規(guī)定值,但是按規(guī)定的取樣方法水冷壁管的垢量低于規(guī)定垢量下限的1/2,并且無明顯垢下腐蝕的鍋爐,可以延遲化學(xué)清洗。
在鍋爐延期化學(xué)清洗期間要加強(qiáng)對(duì)水冷壁管垢量沉積及腐蝕情況的監(jiān)督與檢查,在垢量及腐蝕狀況達(dá)到上述規(guī)定之后應(yīng)盡快安排化學(xué)清洗。
由于結(jié)垢、腐蝕而造成水冷壁爆管或泄漏的鍋爐,即使鍋爐運(yùn)行年限或結(jié)垢量未達(dá)到化學(xué)清洗標(biāo)準(zhǔn),亦應(yīng)立即進(jìn)行化學(xué)清洗。
3、鍋爐除垢質(zhì)量
鍋爐及其熱力系統(tǒng)化學(xué)除垢的質(zhì)量應(yīng)達(dá)到如下要求:
(1)被除垢金屬表面清潔,基本無殘留氧化物、焊渣及其他雜物。
(2)無明顯金屬初晶析出的過洗現(xiàn)象,無二次浮銹,無點(diǎn)蝕;腐蝕指示片無點(diǎn)蝕,平均腐蝕速率應(yīng)小于8g/(mh),腐蝕總量應(yīng)小于80g/m;不應(yīng)有鍍銅現(xiàn)象并應(yīng)形成良好的鈍化保護(hù)膜。
為了達(dá)到上述要求,故鍋爐化學(xué)清洗通常包括堿洗(堿煮)、酸洗、漂洗及鈍化工藝。
二、鍋爐化學(xué)除垢方法
鍋爐化學(xué)除垢方法的范圍與要求,隨鍋爐機(jī)組參數(shù)、鍋爐狀態(tài)是新爐還是運(yùn)行爐,采取清洗劑及工藝的不同而要采取不同的清洗方法。
由于新爐各部位都可能較臟,清洗的范圍除鍋爐本體的水汽系統(tǒng)外,還應(yīng)包括清洗過熱器及爐前系統(tǒng)。也就是從凝結(jié)水泵出口,經(jīng)由除氧器,直至省煤器的全部水管道。而省煤器、水冷壁及汽包則屬于鍋爐本體水汽系統(tǒng)。
如果是運(yùn)行中鍋爐化學(xué)清洗,一般于鍋爐本體水汽系統(tǒng)。
新爐化學(xué)清洗屬于機(jī)組分部試運(yùn)的工作,由安裝單位負(fù)責(zé)。長(zhǎng)期以來,由于清洗對(duì)象為電廠主要設(shè)備,范圍大、工序多,有的清洗工藝如EDTA清洗,還需要鍋爐點(diǎn)火,涉及面很廣,故歷來受到各方面的重視。
新建鍋爐在投運(yùn)前清洗質(zhì)量,直接關(guān)系到鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,而且還有助于改善啟動(dòng)時(shí)的水汽質(zhì)量,使之能大大縮短新機(jī)啟動(dòng)到正常水汽品質(zhì)的時(shí)間,同時(shí)也有助于鍋爐投入正常運(yùn)行后水汽質(zhì)量保持合格穩(wěn)定。
現(xiàn)在可選用的清洗劑有鹽酸、氫氟酸、檸檬酸、EDTA等,在國(guó)內(nèi)都有許多次實(shí)踐,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),屬于成熟工藝。關(guān)鍵是應(yīng)根據(jù)新爐的具體情況,正確選擇清洗工藝與控制標(biāo)準(zhǔn),創(chuàng)造實(shí)施清洗的條件。
鍋爐清洗時(shí)要使用多種化學(xué)藥劑,針對(duì)不同要求采取不同的配方。所用的藥劑主要包括清洗劑、緩蝕劑、添加劑等。既達(dá)到清洗的目的,又防止金屬腐蝕并有助于鈍化成膜。
1、除垢用藥劑
緩蝕劑
鍋爐化學(xué)清洗劑通常為無機(jī)酸及有機(jī)酸,它們具有除垢能力的同時(shí),對(duì)金屬鐵都有不同程度的腐蝕作用。因而在鍋爐化學(xué)清洗過程中,要添加某種添加劑,來抑制金屬的腐蝕,而又不至降低清洗劑對(duì)水垢及沉積物的去除效果,這類添加劑,即稱為緩蝕劑。
采用不同的清洗劑,往往的配用不同的緩蝕劑。它們按緩蝕的作用原理可分為陽極性、陰極性、復(fù)合性;按形成保護(hù)膜的性質(zhì)則可分為氧化膜、沉淀膜、吸附膜型。各種緩蝕劑多為含氮、含硫或同時(shí)含有氮及硫的有機(jī)化合物如有機(jī)胺的亞硝酸鹽、硫醇、硫脲等。
作為緩蝕劑,應(yīng)具備如下性能:
1)加入少量的緩蝕劑,就能大大降低金屬的腐蝕速度,但不能降低去除水垢及沉積物的能力,而且對(duì)水汽系統(tǒng)各部位,如焊接點(diǎn),不同金屬的連接處等均有良好的緩蝕效果;
2)對(duì)金屬的機(jī)械性能與金相組織沒有任何影響;
3)無毒性、易溶、使用方便、價(jià)格較低,且清洗后的廢液易于處理,不致對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。 各種緩蝕劑都有使用條件,這可通過試驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果來加以確定。 例如鹽酸作清洗劑,常規(guī)的緩蝕劑為IS-129、IS-156、若丁等。
除垢劑
通常鍋爐除垢用除垢劑包括無機(jī)酸及有機(jī)酸兩大類,常用的無機(jī)酸主要為鹽酸、氫氟酸;有機(jī)酸為檸檬酸、EDTA等。
EDTA即乙二胺四乙酸,也是一種有機(jī)酸,它難溶于水,但它的鈉鹽或銨鹽,則在水中溶解性大大增加,作為清洗劑,它能與沉積物中鐵、銅、鈣、鎂等金屬氧化物反應(yīng)形成穩(wěn)定的絡(luò)合物轉(zhuǎn)入溶液而具有較強(qiáng)的除垢能力。清洗中產(chǎn)生的沉渣少,系統(tǒng)不易堵塞;對(duì)鐵的腐蝕性小,而且對(duì)奧氏體鋼沒有危害;清洗后金屬表面光潔,具有耐蝕性,不必再進(jìn)行鈍化處理;清洗工藝實(shí)施比較方便,它較適合鍋爐的整體清洗。EDTA價(jià)格高,這是一個(gè)很明顯的不足之處,不過清洗后的排出液還可以作為它用,或者從中回收部分EDTA,以降低清洗成本。
鹽酸
鹽酸是見的除垢劑,它除垢力強(qiáng)、反應(yīng)快、價(jià)格低廉,它還可以剝離水冷壁管中的氧化鐵垢;另一方面,如清洗條件控制不好,它會(huì)對(duì)鐵有腐蝕作用,故在清洗時(shí),加入一定的緩蝕劑是必要的。
CaCO3+ 2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑
MgCO3·Mg(OH)2+4HCl→MgCl2+3H2O+CO2↑
FeO+2HCl→FeCl2+H2O
Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O
以上反應(yīng)就是鹽酸去除碳酸鹽垢及氧化鐵垢的基本原理。
鹽酸會(huì)對(duì)金屬鐵產(chǎn)生腐蝕,這是的。
Fe+2HCl→FeCl2+H2↑
鹽酸作為清洗劑也有其不足之處:一是鹽酸中的Clˉ會(huì)促使奧氏體不銹鋼發(fā)生應(yīng)力腐蝕;二是它對(duì)硅酸鹽垢清洗能力差,需外加氟化物添加劑。
氫氟酸
高參數(shù)鍋爐蒸汽中對(duì)SiO2含量的要求很嚴(yán),因而鍋爐化學(xué)清洗時(shí)必須盡可能多的除去系統(tǒng)中的硅酸鹽垢,故鹽酸在這方面就存在不足,對(duì)高參數(shù)鍋爐來說,氫氟酸常選用為清洗劑。
氫氟酸是一種弱無機(jī)酸,它對(duì)硅化合物有很強(qiáng)的溶解能力;另一方面,它對(duì)氧化鐵也有很強(qiáng)的去除作用。
SiO2+6HF→H2SiO6+2H2O
HF+H2O→H3O++F—
HF在水中電離產(chǎn)生的F—,還能與Fe3+產(chǎn)生絡(luò)合作用,從而達(dá)到去除氧化鐵的目的。此外,HF還可以用于清洗由奧氏體鋼制造的鍋爐部件。這樣清洗時(shí)不用拆卸水汽系統(tǒng)中的有關(guān)部件,減少工作量又縮短化學(xué)清洗時(shí)間。應(yīng)用氫氟酸作清洗劑,清洗費(fèi)用將較高。