简述工业锅炉清洗的必要性

　　锅炉经过长时间运行，不可避免的出现了水垢、锈蚀问题，锅炉形成水垢的主要原因是给水中带有硬度成份，经过高温、高压的不断蒸发浓缩以后，在炉内发生一系列的物理、化学反应，终在受热面上形成坚硬、致密的水垢。水垢是锅炉的“百害之首”，是引起锅炉事故的主要原因，其危害性主要表现在：

　　1、浪费大量燃料:因为水垢的导热系数只有钢材的几十分之一，所以当受热面结垢后会使传热受阻，为了保持锅炉一定的出力，就必须提高火侧的温度，从而使向外辐射及排烟造成热损失。由于锅炉的工作压力不同，水垢的类型及厚度不同，所浪费的燃料数量不同，根据试验和计算，水垢的厚度和损耗燃料有如下比例：当水垢厚度（S）≥1mm时，浪费燃料5～13%；≥2mm时，浪费燃料13～18%；≥3mm时，浪费燃料18～26%。

　　2、容易使钢板、管道因过热而被烧损:因为锅炉结垢后，又要保持一定的工作压力及蒸发量，只有提高火侧的温度，但是水垢越厚，导热系数越低，火侧的温度就得越高。一般说来锅炉火侧的温度在900℃左右，而水侧的温度在190℃左右。当没有水垢时钢板的温度在230℃左右，一旦结垢1mm左右，钢板的温度比无垢时提高了140℃左右。20#钢板当温度达到315℃时，金属的各项可塑性指标开始下降，当达到450℃时，金属会因过热而蠕动变形。所以锅炉结垢是很容易使金属被烧损的。

　　3、增加检修费用和降低使用寿命:锅炉因水垢而引起的事故大约是锅炉事故总数的三分之一，还是上升趋势，不但造成设备的损坏，也威胁到人身的安全。因此，在给水合格的情况下，锅炉运行时应严格控制锅内用水达到国家标准；并在运行中防止水垢的生成，而且结垢后，需及时进行处理，必须彻底防止及清除锅炉炉内水垢及控制水质。要解决以上问题，目前科学的方法是在锅炉运行加入综合性能好，功效全面的药剂运行保养及定期清洗除垢。

   由于锅炉的工作压力不同，水垢的类型及厚度不同，所浪费的燃料数量不同，根据试验和计算，水垢的厚度和损耗燃料有如下比例：当水垢厚度（S）≥1mm时，浪费燃料5～13%；≥2mm时，浪费燃料13～18%；≥3mm时，浪费燃料18～26%。 容易使钢板、管道因过热而被烧损:因为锅炉结垢后，又要保持一定的工作压力及蒸发量，只有提高火侧的温度，但是水垢越厚，导热系数越低，火侧的温度就得越高。水垢是锅炉的“百害之首”，是引起锅炉事故的主要原因，其危害性主要表现在： 浪费大量燃料:因为水垢的导热系数只有钢材的几十分之一，所以当受热面结垢后会使传热受阻，为了保持锅炉一定的出力，就必须提高火侧的温度，从而使向外辐射及排烟造成热损失。一般说来锅炉火侧的温度在900℃左右，而水侧的温度在190℃左右。当没有水垢时钢板的温度在230℃左右，一旦结垢1mm左右，钢板的温度比无垢时提高了140℃左右。20#钢板当温度达到315℃时，金属的各项可塑性指标开始下降，当达到450℃时，金属会因过热而蠕动变形。所以锅炉结垢是很容易使金属被烧损的。 增加检修费用和降低使用寿命:锅炉因水垢而引起的事故大约是锅炉事故总数的三分之一，还是上升趋势，不但造成设备的损坏，也威胁到人身的安全。因此，在给水合格的情况下，锅炉运行时应严格控制锅内用水达到国家标准；并在运行中防止水垢的生成，而且结垢后，需及时进行处理，必须彻底防止及清除锅炉炉内水垢及控制水质。要解决以上问题，目前科学的方法是在锅炉运行加入综合性能好，功效全面的药剂运行保养及定期清洗除垢。

　　一，工业锅炉清洗前的准备

　　(1)学清洗前详细了解了锅炉的结构和材质，并对锅炉内部进行检查，以确定清洗方式和制定安全措施。如锅炉有泄露和堵塞等缺陷，应采取有效措施预先处理。

　　(2)清洗前必须确定水垢类别。应在锅炉不同部位取有代表性的水垢样品进行分析。水垢类别的鉴别方法见附录1《水垢类别的鉴定方法》，额定压力大于1.5Mpa的锅炉需作样垢定性分析。

　　(3)清洗前必须根据锅炉的实际情况，由专业人员制定清洗方案，并经技术负责人批准。清洗方案应包括以下内容：

　　①锅炉使用单位名称、锅炉型号、登记编号、投运年限及上次清洗时间等。

　　②锅炉是否存在缺陷：

　　③锅炉结构和锈蚀的状况，包括水垢的分布、厚度（或沉积量）、水垢分析结果和设备状况。

　　④清洗范围、清洗工式。

　　⑤根据“清洗工艺小型试验”、锅炉的结构和锅炉的材质及垢量、清洗系统等确定清洗剂、缓蚀剂、钝化剂和其它助剂的浓度、用量及清洗温度、时间等工艺条件：

　　⑥化学清洗系统图：

　　⑦清洗所需要的节流、隔离、保护措施；

　　⑧清洗过程中，应监测和记录的项目；

　　⑨清洗废液的排除放处理；

　　⑩清洗后的清扫或残垢清理，清洗质量验收条件；锅炉化学清洗时应严厉格执行清洗方案，需有特殊情况需改变清洗方案，应经原批准的技术负责人签字同意。

　　(4)清洗前应对化学清洗的药品如原液纯度、所选择的缓蚀剂缓蚀效率等进行复验，并按技术、安全措施的要求做好设备、材料

　　二，工业锅炉化学清洗工艺及验收要求

　　1、工业锅炉是指以向工业生产或生活用途提供蒸汽、热水的锅炉，一般指额定工作压力≤2．5Mpa的锅炉。

　　2、化学清洗条件的确定：工业锅炉化学清洗包括碱洗或酸洗两种类型。当锅炉产生水垢或锈蚀时应及时清理，但采用酸洗方法的，应符合下列条件之一，且每台锅炉酸洗间隔不宜少于二年。

　　(1)锅炉受热面被水垢覆盖80X10-2以上且平均水垢厚度达到或超过下列数值；对于无过热器的锅炉：lmm；对于有过热器的锅炉：0．5mm；对于热水锅炉：lmm。

　　(2)锅炉受热面有严重的锈蚀。

　　3、清洗系统：工业锅炉仅采用碱洗的一般不需要循环系统。采用酸洗形式时，应采用循环和静态浸泡相结合的方法。

　　4、化学清洗工艺

　　(1)运行锅炉化学清洗工艺包括碱煮转型、水冲洗、酸洗后水冲洗、漂洗及钝化等各阶段，其中碱煮转型和漂洗可视具体情况免做。

　　(2)化学清洗前，应清除锅内堆积的沉渣和污物。如有堵塞的管道应尽量预先加以疏通。

　　(3)对以硫酸盐为主的水垢，应进行碱煮转型，要求如下：

　　①根据水垢厚度和成分，将溶解成溶液的碳酸钠和磷酸三钠混合液加入锅炉内，并使锅水中药剂浓度均匀地达到： Na2CO3：(0.3—0.6)x10—2Na3Po412H202(0.5-1.0)x10—2(相当于P043-浓度1250-2500mg／ L)．　　      

　　②锅炉应缓慢升压，一般在5小时内使锅炉压力升至额定工作压力的二分之一，并维持36—48小时．结垢严重的还应适当延长碱煮转型时间．

　　③煮炉时间，应定期取样分析，当锅水碱度低于45mmol／L，P043-浓度小于1000mg/L时，应适当补加碳酸钠和磷酸三钠。

　　(4)碱煮转型结后，应放尽碱液，并用水冲洗至出口水PH值小于9。

　　(5)酸洗控制要求如下：

　　①酸洗液的浓度：HCI或HNO3(4-8)％，用盐酸清洗，添加氟化物助剂：HFl％；或氟化钠(5-8)‰。酸洗时间6—8小时。

　　②在酸洗后阶段，应根据下列各点判定酸洗终点，及时停止酸洗。

　　a．酸液浓度趋于稳定：相隔30分钟，两次分析结果差值小于0．2＊10-2

　　b．铁离子浓度趋于平衡。

　　(6)酸洗结束后，宜用清水迅速将锅内的酸洗废液顶出。如冲洗水量不足，也可采用边排酸边上水(排酸速度不大于上水速度)，并在冲洗的后期加适量碱液中和的方法进行退酸中和水冲洗。水顶酸或退酸中和水冲洗至排出液的PH值大于或等于4．5为止。

　　(7)酸洗后必须进行中和，钝化、以防金属腐蚀。一般采用下述方法钝化：水冲洗后，在系统循环下，加入Na3PO4．10H2O,使其浓度达到(1-2)％，同时加入NaOH调整PH值，PH值应控制在11—12，一般可采用小于工作压力带压钝化，当锅内钝化液浓度均匀后，关闭循环系统，然后锅炉点火，缓慢将锅炉升压至额定工作压力的二分之一左右，保压钝化时间应维持在16小时以上。对于额定工作压力≥1．6Mp，且额定蒸发量≥10t／h的锅炉，酸洗后应按电站锅炉的要求进行漂洗、钝化。

　　5、残垢处理：中和后必须打开所有的检查孔，用人工清理锅内松动的残垢和沉渣，以防水垢脱落后造成堵管。

　　6、清洗过程中的化学监测：

　　(1)碱煮过程：每4小时(接近终点时每1小时)测定碱洗液中的PH值、总碱度和PO43-浓度。

　　(2)酸洗过程：开始时每30分钟(酸洗中间阶段可每1小时)测定酸洗液中的酸浓度。Fe3-和Fe2-浓度，接近终点时，应缩短分析时间。

　　(3)中和退酸水冲洗过程中，后阶段每15分钟测定出口的PH值。

　　(4)钝化过程，每3-4小时测定钝化液中的PH值和PO43—浓度。

　　上述项目的测定方法见附录7《清洗过程化学监测分析方法》。

　　7、清洗质量验收要求：

　　(1)除垢率：

　　①清洗以碳酸盐为主的水垢，除垢面积应达到原水垢覆盖面积的80％。

　　②清洗硅酸盐或硫酸盐水垢，除垢面积应达到原水垢覆盖面积的609％。如除垢率低于上述规定，或虽达到规定要求但锅炉主要受热面上仍覆盖着难以清理的水垢时，应在维持锅水碱度达到水质标准上限值的条件下，将锅炉运1个月左右再停炉，用人工清理脱落后的残渣和残垢。

　　(2)锅炉清洗表面应形成良好的钝化保护膜，金属表面不出现二次浮锈，无点蚀。

　　(3)用腐蚀指明示片测定的金属腐蚀速度的平均值应小于6g/m2．h，且腐蚀总量不大72 g/m2

　　(4)锅内所有的水冷壁管和对流管都应保持畅通无阻，如清洗前已阻堵塞管子，清洗仍无法畅通畅流的，应由有资格的单位修理更

　　三，对不同的水垢和金属材料，应选用合适的酸洗剂和助溶剂，工业锅炉清洗剂一般选择如下：

　　(1) 对碳酸盐水垢，一般采用盐酸清洗。

　　(2) 对硅酸盐水垢，可在盐酸中添加氢氟酸或氟化物清洗。

　　(3) 对硫酸盐水垢或硫酸盐与硅酸盐混合水垢，应预先碱煮转型，然后再用盐酸或盐酸添加氟化物清洗。

　　(4) 对氧化铁垢，可在盐酸中添加氟化物或采用硝酸清洗。

　　(5) 对于电站锅炉，当氧化伯垢中含铜量较高(CuO＞5×10-2)时，应采取防止金属表面产生镀铜的措施，一般可选用盐酸加氟化物及硫脲等清洗助剂。

　　(6) 奥氏体钢的清洗，不可选用盐酸作清洗剂。对于含铬材料的锅炉部件的清洗，一般可选用氢氟酸、EDTA、柠檬酸或甲酸、乙酸等有机混合酸作清洗剂。