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山东锅炉清洗研究展望

时间:2016-12-27 22:15 编辑:锅炉清洗 点击:

我国目前用于发电和居民采暖等的锅炉有数万台之多[1],其蒸发量从10t到100t不等。这些锅炉在运转过程中不论采取何种水处理措施,都不可避免地会产生水垢。这些水垢含有造成锅炉表面腐蚀的氧化物,从而使锅炉受热面发生化学反应,产生对锅炉的腐蚀,造成锅炉设备的损坏[2]。另外,这些水垢的产生使得锅炉的导热性能减低,从而增加了燃料的消耗,进而使金属过热,金属强度减低,从而导致锅炉过热而爆管,产生经济损失[3]。因此,为保证锅炉的良好运转,避免炉管的结垢腐蚀所造成的损失,锅炉的清洗工作就成为必不可少的措施。锅炉化学清洗是用目前在锅炉清洗中常用的一种方法。本文针对目前锅炉清洗方面的工作进行了总结,并对锅炉清洗中存在的问题和前景进行了展望。 
 
  一、锅炉清洗方法 
  (一)碱洗法 
  目前碱洗法主要包括烧碱喷射法和碱煮法。其中烧碱喷射法主要是将质量分数在50%―60%的烧碱溶液加热至80℃左右,然后采用喷雾装置将其喷射到锅炉壁和管道内,间隔一段时间后,再进行重复进行一次,直至水垢脱落。碱煮法主要是利用质量分数在3%左右的烧碱溶液,通过加热和提高压力等方法对锅炉内的水垢进行处理。该法操作简单,费用低,但比较费时。目前国内已鲜有采用此法对锅炉进行清洗的事例。 
  (二)酸洗法 
  目前国内外应用最广的是酸洗缓释剂,其最早的应用可以追溯到1845年。至今,各种各样的酸洗缓释剂已得到了广泛的应用[4]。酸洗缓释剂中的酸主要有:盐酸、硫酸、硝酸、氨基磺酸、磷酸、甲酸、乙酸、柠檬酸等,其中应用最广的是盐酸。随着设备性能的提高,对于酸洗缓释剂的要求也越来越高,有机酸洗缓释剂就应运而生。如:敖建平等采用由含氮脂肪胺、芳香胺等多种常用有机缓释剂复配而成的DSCH―1缓释剂。该缓释剂在硝酸中对20#锅炉钢和紫铜的缓释效率可达99.7%以上;在不同组成的盐酸中对20#锅炉钢的缓释效率也可达98.5%以上。但它受Fe3+浓度的影响较大。因此,该缓释剂可以作为硝酸和盐酸酸洗缓释剂使用,但应该在使用过程中严密监测Fe3+浓度的变化情况[5]。由内蒙古山源非金属物料企业开发的新型锅炉除垢剂,以腐殖酸为原料,添加纯碱和特殊的活化剂,使其分子链变短,更易于与钙、镁、铁离子进行螯合和络合反应,形成不规则的、无附着力的有机盐,随锅炉排污水排出炉外,长期使用该产品能在金属表面形成一层保护膜,起到防腐蚀的作用[6]。 
  二、目前锅炉清洗中存在的问题 
  (一)清洗循环系统设计不合理 
  在清洗过程中,使用清洗泵或泵站进行强制性循环,是提高清洗效率的重要手段。但目前某些施工单位在清洗过程中采用浸泡的清洗方式,或采用人孔进液、锅筒排污出液等简单的循环方式,从而导致在清洗过程中各被清洗部位清洗液浓度不一样,设备内部结构清洗不彻底。最终导致清洗前锅炉还好,清洗后发生锅炉“爆管”事故。 
  正确方法是,采用下进上出或上进下出的循环模式对设备进行清洗,并采用安装临时清洗循环管线的方式,对设备的各个部位进行有效清洗,使清洗过程中产生的不溶物在清洗结束后及时排出设备外,进而避免所产生的大量脱落污垢堆积导致的锅炉“爆管”事故。 
  (二)清洗废液的乱排放 
  化学清洗包括碱洗、酸洗、漂洗、钝化等过程,从而直接产生过了相关的酸碱废液,废液如果不处理就直接排放会导致对环境产生污染。但由于处理废液成本较高,不少施工单位和工程单位都不愿承担这一费用,清洗后废液直接排入地沟现象,严重污染环境。 
  正确的方法是,化学清洗后产生的酸碱废液及钝化废液,按照国家标准进行相应处理后排放。 
  (三)锅炉加温方式不当 
  冬天施工时,由于气温较低,某些工程单位用点炉给酸液加热的方式对锅炉进行酸洗,由于局部温度过高,往往造成炉管严重腐蚀并泄漏。除此外,在清洗过程中使用的缓蚀剂也有使用温度限制,如超过温度限制,不仅会使缓蚀效果降低,而且会增加酸液的腐蚀性能。 
  正确的方式是,将锅炉内水加热至合适温度,顺序投放缓蚀剂、酸等进行清洗。 
  (四)化学清洗完毕后不进行钝化 
  化学清洗完成后所用的钝化过程其本质是将干净的锅炉本体表面与钝化剂重新反应。如果控制不当,钝化就会失败。某些清洗企业为追求利润,在酸洗完成后只进行简单的化学中和,就结束清洗。这会导致被清洗干净的锅炉表面产生二次浮锈,使锅炉的阻垢能力下降,再次产生锈蚀。 
  改进措施是设备酸洗后,进一步进行漂洗钝化,在漂洗过程中应严格控制总铁离子的浓度。并在漂洗完成后进行铁离子检测,达到要求后把pH值调到9―10,再加入钝化剂,并进行升温钝化。 
  三、锅炉清洗展望 
  (一)研究开发高性能、低毒性的化学清洗工艺和化学清洗过程中使用到的缓释剂、钝化剂,并对化学清洗过程产生的废液进行相应的处理或回收利用。 
  (二)对于目前出现的有新材料制成的新设备,进行化学清洗时积累相应的清洗经验,并进行经验总结和推广。 
  (三)在目前能源紧缺的情况下,研究和开发在设备不停机状态下的清洗工艺。 
   

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