浅谈工业锅炉化学清洗在企业中的应用

余光丰

摘要:以化学清洗的方式进行工业锅炉除垢,既能保证锅炉设备的安全运行,又符合国家节能减排的政策。

关键词:工业锅炉 化学 清洗

中图分类号:TM621文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)03-0135-01

随着中国经济的发展,锅炉在企业中的运用越来越广泛,锅炉的使用同时也带来了由于锅炉水质处理不当而引发的结垢问题,尤其是在水质不良地区或者采用不恰当水处理方法的企业,这些问题尤为突出。采用化学清洗的方法,除去锅炉水冷壁管、其他受热面管道及热交换器夹套水侧内壁上所沉积的水垢,既可以保证锅炉或热交换设备的安全运行、延长使用寿命,又能为企业节约大量能源,同时也符合国家的节能减排政策。

1化学清洗的定义

时企业节约大量能源,很多企业都会在实际生产中遇到各种形式的化学清洗问题。锅炉或热交换器除垢,通常有化学清洗和物理清洗两种手段,化学清洗是利用某些化学药剂的水溶液将金属管壁上各种垢类沉积物,以化学反应的方式,使它们溶解下来,并在其金属表面形成一层保护膜。而物理除垢通常是人工通管、刀刮铲凿,或者采用带有刀头的钻管机进行强行清管。实践证明,化学清洗是除垢的最经济科学的方法,而物理除垢往往徒劳无功,严重的还会使管壁受损变薄变形,影响设备安全使用。

2化学清洗在企业工业锅炉中的应用

2.1清洗碳酸盐水垢

碳酸盐水垢,也称钙镁水垢,易在锅炉水循环较慢和温度较低的部位形成,如锅炉预热器、省煤器、给水管道以及冷却水通道和冷却塔中,一般热水锅炉结垢的大多是这种。碳酸盐水垢遇稀盐酸时,可以大部分溶解并生成大量的泡,且溶液内所剩的残渣很少。

2.2清洗硫酸盐水垢

硫酸盐水垢是以硫酸钙为主要成分的水垢,常沉积在锅炉内温度高、蒸发量最大的蒸发面上,通常是白色或黄白色,特别坚硬致密,手感滑腻。

还有硅酸盐水垢,其成分绝大部分是铝铁的硅酸化合物,一般是灰白色的坚硬水垢,常常匀整的覆盖在热负荷很高或水循环不良的炉管内壁上,如水冷管壁。这种水垢在稀盐酸中很难溶。

此外,还有以碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐以及铁铝氧化物等混合组成的混合垢,很难分出哪种是主要成分。另外还有呈黑色的油垢,多结生在锅炉温度最高的部位。这种垢加酸不溶,难于清除,危害甚大。

3企业工业锅炉化学清洗的工艺过程和条件

以最常见的盐酸清除碳酸盐水垢为例,对工业锅炉的化学清洗工艺过程进行简单的讨论。

工业锅炉的化学清洗通常采用清洗系统内清洗液动态循环的模式。锅炉的化学清洗一般步骤为:清洗前的准备、水冲洗、碱煮、酸洗和钝化。

①清洗前的准备。化学清洗应选择有清洗资质的队伍进行,清洗前应选择适当的清洗工艺,制定好清洗方案,必要时还要对锅炉内部管路进行适当截留,以保证结垢段管路清洗液流速大致相同。

②水冲洗。除去锅炉运行中产生的部分可被冲刷掉的沉积物,同时还可以检验该清洗系统是否有渗漏。水冲洗至排水清澈透明即可。

③碱煮。碱煮是指在锅炉内加碱液后,升温进行煮烧,其目的是使金属和氧化物电位改变,为酸洗创造条件。碱煮的药品主要是氢氧化钠和磷酸三钠,通常是混合配比使用。碱煮期间在维持压力和排气量为额定蒸发量5%-10%的条件下,维持12-14小时,视污垢量可适当延长时间,当药剂浓度下降到一半时,应适当补加到开始浓度。

④酸洗。预备一个大容量的耐酸水箱,将清洗用的所有药品都加入其中。配置成一定浓度的溶液,并用适当方法加热到一定程度,然后用耐酸型清洗泵将清洗液灌注入清洗系统中进行循环清洗。在配制过程中,应严格控制清洗液的浓度,并在酸液中加入适量的缓蚀剂,清洗过程中严格控制温度和流速。无论浸泡或循环,都要取样测定浓度、含铁量,以决定酸洗的终点。酸洗结束后,要避免放空,因为空气进入锅炉内会发生严重的腐蚀,酸洗结束后,立即用软化水(或除盐水)排挤废酸,即以水顶酸。同时进行冲洗,尽可能提高冲洗流速,尽量缩短冲洗时间,以防酸洗后的金属表面重新生锈。

⑤钝化。酸洗后的金属表面极易受到腐蚀,因此,应立即进行钝化处理,一般采用氢氧化钠和磷酸三钠的混合溶液,从锅炉下部打入原有清洗系统中,并且循环10-12小时,一方面将酸洗时残留在循环回路中的酸液中和掉,另一方面促使金属表面形成黑色保护膜。钝化结束后,用软化或者除盐水冲洗干净。

总之,工业锅炉的化学清洗,可以说是企业在日常工作中随时会触及的一个问题,解决好这个难题,是锅炉设备继续安全运行的保障。做好日常工作,尽量避免锅炉结垢,结垢后及时采取正确的化学清洗方式,是节能减排政策的最好响应。

参考文献:

[1] 郝景泰,于萍,周英.工业锅炉水处理技术[M].气象出版社,2007.

[2] 劳动部教材办公室.工业锅炉水质处理[M].中国劳动出版社,1997.