锅炉清洗项目的EDTA清洗应用

郭洪强

摘要：锅炉化学清洗，就是采用化学药剂水溶剂，在一定的工艺条件下来清除锅炉动力特种设备中水汽系统中的各种水垢、沉积物、腐蚀产物及油脂等污浊产物，使锅炉受热面清洁，并在金属表面形成良好的金属钝化保护膜。本文选用标准锌溶液做参照试剂，乙酸—乙酸钠作为缓冲溶液，二甲酚橙作为指示剂测定EDTA清洗液中游离EDTA浓度的测定。EDTA做参照试剂，磺基水杨酸钠做指示剂测定清洗液中全铁离子的测定。

关键词：锅炉;工业设备;化学清洗;EDTA清洗剂

1前言

锅炉行过程中，会在锅筒及管壁上粘附一层水垢。水垢的存在会使受热面传热状况恶化，使排出气体温度增高，热效率降低，增加物料消耗，并且会造成锅炉超压以及水冷壁管爆管等安全隐患，因此，如何避免锅炉安全隐患，控制运行时的成本是一个重要的课题，本文章重点研究锅炉使用中清洗剂EDTA的效应，以及该清洗剂的优势和安全性。

2实验部分

2.1清洗流程

化学清洗可分为四个分项：水冲洗、化学清洗、漂洗、钝化。

化学清洗前首先进行除盐水冲洗，要求冲洗后水质澄清，无大颗粒杂物，无大块焊渣。化学清洗时添加EDTA清洗剂，清洗时的添加缓蚀剂，防止腐蚀速率过快，损伤锅炉炉本体金属材料。漂洗钝化阶段，因为使用的是EDTA二钠进行锅炉化学清洗，所以可以添加氨水使之清洗液PH值升至9～10来进行“一次加药，一次成型”的目的，以形成良好钝化膜。

清洗范围主要包括：省煤器及清洗中的附属管件、汽包内壁及附属管件、水冷壁管及炉前系统管道。

2.2 EDTA的清洗原理

EDTA是常用的络合剂，不仅在分析化学中，常用作络合滴定的标准溶液，而且广泛用于电力，核工业、石油化工等工业设备的清洗。由于EDTA在水中溶解度较少，而在碱溶液中溶解度较大，并且与金属离子络合时通常以H2Y2-，HY3-，Y4-形式为主，因此用EDTA进行化学清洗时，一般采用氢氧化钠或氨来调节pH值，当pH值在5～6.5之间时会形成钠盐与铁离子垢络合稳定，当pH值在9～10时形成铵盐与钙镁等离子垢络合稳定。

EDTA电离反应：H4Y→H++H3Y-H3Y-→H++H2Y2-

H2Y2-→H++HY3-HY3-→H++Y4-

垢溶解反应：FeO+2H+→Fe2++H2O

Fe2O3+2H+→2Fe3++3H2O

CaCO3→Ca2++CO32-

MgCO3→Mg2++CO32-

EDTA与金属离子的络合反应：

Fe2++H2Y2-→FeY2-+2H+Fe3++H2Y2-→FeY-+2H+

Ca2++H2Y2-→CaY2-+2H+Mg2++H2Y2-→MgY2-+2H+

2.3锅炉清洗时的化验方法

在较高的pH值条件下，EDTA清洗液中的铁离子将因生成氢氧化铁沉淀而从络合物中释放并分离出来，过滤后的沉淀用酸溶解，便可测定溶液中的铁离子含量。

EDTA浓度测定：量取1ml经滤纸过滤的EDTA清洗液，倒入250ml的锥形瓶中，加入100ml纯净水，然后再往锥形瓶中加入10ml乙酸-乙酸钠缓冲溶液，用PH计检查被测液的pH值，若pH值不在5-6范围内，用7%的稀盐酸或5%的稀氨水调至PH=5-6范围内。调完PH后，向锥形瓶种加入10滴二甲酚橙指示剂，充分震荡，此时该混合溶液应为亮黄色，混合完毕后用0.05mol/L锌标准溶液进行滴定，随时观察溶液颜色变化，等溶液呈红色或紫红色时，记下标准溶液消耗量。

EDTA全铁离子的测定：在锥形瓶中放入1mlEDTA清洗液，然后加入100ml纯化水，再加入25%（NH4）2S2O8溶液3ml，加热至煮沸等待5分钟，然后加入10%磺基水杨酸钠1ml，用0.1mol/L EDTA标准溶液滴定，边滴定边观察颜色变化，当有紫红色变淡紫色或橙黄色，记下消耗的EDTA标准溶液消耗量。

2.4实验试剂

EDTA清洗液;乙酸-乙酸钠;1：4盐酸;1：4氨水;25%（NH4）2S2O8;10%磺基水杨酸钠溶液;EDTA标准液等。

2.5实验仪器

PH计，电子调温万用电炉。

3实验结果与讨论

表3.1给出了70℃清洗液中EDTA浓度和全铁含量存在以下关系。

结果表明清洗液中EDTA浓度在炉内循环好后逐渐增强，然后随时间和水垢反应增加逐步降低，最后趋于平稳，相应的全铁含量趋势也是如此。

某企业清洗锅炉汽包，清洗后表面呈现钢灰色，没有残余氧化皮和焊渣，管件内表面洁净，无浮锈及二次锈蚀，所有清洗范围内的金属表面均形成致密的钢灰色钝化膜。

4结论

实践证明EDTA二钠在清洗锅炉时，清洗液浓度在4-5%，清洗温度在60-80℃，清洗时间在2小时时清洗效果最佳，因此EDTA二钠适用于火力发电厂新建锅炉的化学清洗。

参考文献：

[1]《蒸汽和热水锅炉化学清洗规则》GB/T 34355-2017

[2]《火力发电厂锅炉清洗导则》DL/T 794-2012

[3]《锅炉化学清洗技术》/王娇凌等编著.——北京：新华出版社，2011.8

[4]《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》DL/T 975-2005

（淄博職业学院山东淄博  255000）