关于电厂锅炉化学清洗时的安全事项及防护措施

项中煜

摘 要：文章主要介绍了电厂锅炉化学清洗的组织与实施；锅炉化学清洗剂的危害、使用时需注意的安全事项，从安全生产的角度论述了后续的处理过程；为保证化学清洗的安全可靠，简要介绍了锅炉清洗过程中的安全事项及防护措施等。

关键词：电厂锅炉；化学清洗；安全事项

引言

在电厂锅炉运行中，结垢和腐蚀是给水对锅炉造成的两个主要危害方式。含有杂质的给水进入锅炉以后，经过不断地蒸发、浓缩，当达到饱和程度时，在锅炉水侧的金属表面，以固体析出的沉淀物即称为水垢。人们称水垢是锅炉的“百害之源”，这是因为水垢的热导率太小，导热性能太差。水垢会严重影响锅炉的传热效果，降低其使用效率；会使锅炉钢板、管路因过热而被烧坏；会浪费大量燃料；降低锅炉的出力运行，增加检修量。因此，对锅炉水垢进行定期的化学清洗，是做好节能和安全的一项重要工作。锅炉的化学清洗必须考虑安全及防护的问题，预先作好相应的工作，以避免任何安全事故的发生。

1 水垢对电厂锅炉造成的危害

如果锅炉在运行中结生水垢，首先会严重影响传热，当锅炉内表面结垢后，燃料燃烧产生的热量不能很好地传到水侧，从而造成排烟温度升高，浪费燃料，增加运行成本。据有关资料介绍，锅炉结垢后被浪费的燃料成下列比例关系：当水垢的厚度≥1mm时，锅炉将多消耗燃料5～8%；当水垢的厚度≥2mm时，锅炉将多消耗燃料10～18%；当水垢的厚度≥3mm时，锅炉将多消耗燃料18～26%。

锅炉内如结有水垢，又要保持一定的出力，这样只有增加火侧的温度。因此水垢越厚，热导率越差，锅炉火侧的温度越高。这样容易烧损锅炉钢材，造成安全事故。据某电厂统计，每年大修锅炉中，有65%是因为水垢而烧坏的。

2 作好锅炉化学清洗前的准备工作

既然锅炉结垢会对电厂运行造成如此重大的危害，那么定时对电厂锅炉进行化学清洗就有了非常重要的意义。对电厂锅炉进行化学清洗，首先要分辨什么样的锅炉可以进行清洗，按《锅炉化学清洗规则》所诉，以水为介质的固定式锅炉可以进行化学清洗。锅炉的化学清洗，主要包括新炉的煮炉和旧炉的除垢俩部分。锅炉化学清洗前应详细了解锅炉的结构和材质，并对锅炉内外部位进行仔细检查，以确定清洗方式和制订安全措施。如锅炉有泄漏或堵塞等缺陷，还应采取有效措施进行预先处理。

然后应充分作好清洗前的准备工作。需要成立一个清洗工作组，这个工作组应有锅炉操作、设备维修、化学工艺、检验试验、环境保护及工厂安全等方面的专业人员参与。参与清洗人员应取得省级及以上锅炉压力容器安全监察机构的资格认证，才能承担相应级别的锅炉化学清洗。

清洗过程中涉及危害性很大的化学清洗剂，而且要将其加热至一定温度，使其在炉内循环。因为许多化学清洗剂对人体有着相当的危害性，因此安全是一个特别需要重视的问题。

3 化学清洗剂的危险性及使用注意事项

化学清洗剂的选择，主要取决于水垢的组成，但同时还要考虑锅炉的材质、型式、安全及环保要求等。目前所用的清洗剂种类较多，主要有酸洗及碱洗等方式。在清洗过程中，一般都要用到酸、碱、钝化剂以及缓蚀剂。这些试剂都对人体有着直接或间接的危害作用。下面将常用的几种化学清洗剂的危害及使用注意事项作简要介绍。

3.1 盐酸是锅炉清洗过程中常用的清洗试剂

盐酸是锅炉清洗过程中常用的清洗试剂，其引起危害的主要原因，在于氯化氢与空气中的水蒸气反应生成盐酸雾。盐酸雾对上呼吸道有强烈的刺激作用，同时还具有一定的腐蚀性。操作浓盐酸时，应戴眼镜、口罩和橡皮手套，避免和皮肤接触或溅入眼内。当浓盐酸接触皮肤时，立即用大量清水冲洗，万一溅入眼内，必须立刻用大量清水冲洗，然后用0.5%重碳酸钠溶液清洗，严重者要及时送医院救治。

3.2 硝酸在锅炉化学清洗中的作用

由于硝酸盐溶解度较大，因此硝酸对铁锈、铜锈、各类污垢都有较好的去除作用，特别在清除不锈钢表面的污垢时，由于硝酸具有氧化性，可使不锈钢自钝化，几乎不对不锈钢造成腐蚀。但硝酸对低碳钢有强烈的腐蚀性，必须选用可靠的缓蚀剂。硝酸具有很强的氧化性以及腐蚀性，在使用过程中要特别注意安全事项，做好安全防护工作，防止发生酸腐蚀、酸烧伤等安全事故，对于酸泄漏也要引起严格重视。

3.3 柠檬酸是清洗过程中使用最多的有机酸

用柠檬酸进行清洗，主要是利用它与铁离子生成络合离子的能力。虽然这种清洗剂腐蚀性小、无毒性、容易保存和运输，安全性好、清洗液不易形成沉渣或悬浮物，避免了管道的堵塞。但是，柠檬酸清除附着物的能力比盐酸小，对钙、镁和硅化物水垢的溶解能力差，价格较贵。所以一般只在不宜用盐酸清洗的情况下才使用柠檬酸，而且要在清洗过程中需要严格注意，防止烫伤及烧伤的发生。

3.4 氢氧化钠是常用的碱性清洗试剂

氢氧化钠溶液具有强碱性，对皮肤、织物、纸张等有强烈的腐蚀作用，在使用时要特别注意安全。

人体皮肤接触容易引起烧伤。所以在开启碱桶时，要使用专用工具，禁止用铁锤和凿子开启，并且要戴防毒面具，以防固碱碎块溅到脸上和眼内。溶解块碱时，应放在有盖的槽中进行，要逐渐投入并用木棒随时搅拌或用蒸汽化解。

3.5 EDTA是现代锅炉常用的清洗剂

EDTA是一种重要的络合物，是化学中的一种良好的配合剂，它有六个配位原子，形成的配合物叫做螯合物，可以有效的溶解金属氧化物。其清洗机理为金属氧化物水解后与EDTA反应，在一定的条件下生成可溶的络合物。近年来，EDTA已经成为高参数、大容量锅炉化学清洗的一种主要清洗剂。然而，作为一种化学用品，EDTA可以刺激皮肤，黏膜，引起哮喘，皮肤发疹的负面作用正在凸现，是一种可能引起过敏的物质，通过丙二醇等透皮吸收剂被摄取后会引起钙缺乏症，血压降低，肾脏障碍，染色体异常和原生变异等一系列有害作用。

3.6 锅炉化学清洗过程中的缓蚀剂

在酸洗时，酸不仅对某些水垢有溶解作用，同时对钢铁也会发生溶解作用。所以为防止锅炉酸洗中发生上述危害，通常在酸洗液中加入少量的某些药剂来缓解酸洗造成的金属腐蚀，这种药剂就是缓蚀剂。

在酸洗中根据所选用的缓蚀剂品种不同，其毒性差别也很悬殊，应根据具体情况制定出相应的安全措施。

4 化学清洗中的安全与防护措施

在锅炉化学清洗过程中，一定要注意安全生产事项，遵守相关安全生产规章制度。宜遵循以下安全防护措施：（1）酸洗过程中临时管线的安装必须严格保证质量，安装完毕后要进行严格的水压试验，水压试验合格后方可投入使用。若在使用中发现任何细小的渗漏，都必须重新补焊或将丝扣紧牢，直到试压完全合格为止。（2）化学清洗系统的最高部位应安装排气出口，最好将排气管引出室外，以使酸洗过程中产生的二氧化碳以及因缓蚀剂效果不好或使用不当而使铁腐蚀产生的氢气能够顺畅排出锅外，以免影响清洗液的流动和循环。同时最高部位换气后，可保证整个清洗系统充满清洗介质，不留死角。（3）清洗现场必须照明充足，道路通畅。需将动力电源和照明电源分开，并将电源控制板设置在远离清洗系统、且便于操作的位置。（4）准备必要的急救药品和劳保用品。如饱和石灰水，2%的碳酸氢钠溶液以及1%或2%的硼酸水溶液。清洗期间现场应有医务人员值班，及时处理受伤人员。（5）操作时必须统一指挥，分工负责。所有重要部位如酸泵、阀门、加药点都要设置专人值班。值班人员不许在酸洗系统旁休息。（6）化学清洗现场不得动用明火（如电焊、气焊、抽烟、生火等），以防万一空气中的可燃气体达到爆炸极限遇明火而发生爆炸。（7）清洗现场必须设置专门的休息室。（8）参加调试的所有工作人员应严格执行《安规》及现场有关安全规定，确保调试工作安全可靠地进行。（9）清洗现场应道路通畅照明充足、并设有警示围栏，张贴“严禁烟火”、“非清洗工作人员请勿入内”等警告牌。酸洗作业区应用警戒线隔离，无关人员不得入内。（10）严禁将酸直接倒入锅内，否则有可能会因为大量二氧化碳气体的产生而冲击酸液使其溅出锅外，造成安全事故。

5 化学清洗过程中的废液处理及排放废液排放

锅炉清洗废液的排放应严格按照工业“三废”排放标准的要求进行排放，严禁排放未经处理的酸、碱液及其它有毒刻液，也不得采用渗坑、渗井和漫流的方式排放废液。根据废液的实际情况，锅炉化学清洗废液的处理一般采用以下几种方法进行处理。（1）稀释法。对于中小型锅炉的化学清洗，后处理方法常是稀释法。当选用具有特殊毒性的清洗剂、缓蚀剂或钝化剂时，必须作特殊的后处理，废液才能排放。稀释法主要适用于浓度不高的一般酸碱清洗废液，使用大量水将盐酸、碳酸钠等清洗废液稀释排放，可达到国家排放标准。（2）中和法。对于浓度较高的酸、碱清洗液的排放，不宜采用稀释法处理，因为即使消耗大量水也不能保证将废液稀释到排放标准。因此应先作适当的中和，然后再稀释排放。如果一台锅炉采用完整的化学清洗步骤来进行清洗时，可将先排放的废碱液贮存起来，待酸洗后用来中和酸洗废液。（3）特殊处理法。必须注意，并不是所有的酸、碱溶液都能采用一般的稀释法中和法进行处理。如氢氟酸排放液的处理，氢氟酸废液的处理只能采用石灰中和法，既能将废液的pH值提高到6～9，还可使游离F-离子的浓度到<10mg/L。使二者均能达到排放标准。在中小型锅炉的清洗工艺中，钝化液如果采用亚硝酸钠钝化，那么，钝化废液必须经过特殊化学处理措施，以保证亚硝酸钠残余浓度符合排放要求。亚硝酸钠的处理尚没有成熟定型的方法。目前比较好的处理办法是在酸性介质中用尿素分解使其生成氮气，该反应方程式如下：

2NaNO2+CO（NH2）2+2HCl=3H2O+CO2+2NaCl+2N2

经过上述处理后，方可排放。锅炉化学清洗刻液的排放应依据当地受纳水体功能的要求，按GB8978-1996《污水综合排放标准》的规定控制污染物排放浓度。对于未达到标准规定浓度的污染物，以及虽然达到了规定的浓度标准但是其排放总量超过标准规定的总量控制标准，要严禁排入当地水体，以防对地表水及地下水造成污染，影响水环境的健康发展。

6 结束语

中小型锅炉的钝化，最好采用磷酸盐。对于电厂运行来说，化学清洗是对于锅炉的安全运行和节约能源有着重要的作用。锅炉在运行过程中，需要定期进行化学清洗。在化学清洗工艺过程中，一定要严格遵守安全规章制度，按照锅炉化学清洗安全注意事项的要求进行清洗工作。这样才能够缓解锅炉结垢，并且延长锅炉结垢时间，让锅炉得到安全经济运行。

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