鍋爐一旦結(jié)了水垢、污垢，不但會降低熱效率，給系統(tǒng)的安全、正常運行帶來隱患，還會使水處理劑無法及時到達金屬表面而失效，加速金屬腐蝕的速度。因此，及時去除各類水垢是保證安全和設(shè)備壽命的重要前提！

一、鍋爐化學(xué)除垢的要求

 

1、新建鍋爐的化學(xué)除垢

 

熱力設(shè)備化學(xué)清洗原則方案應(yīng)與鍋爐初設(shè)一并送審。

 

對蒸汽壓力在5.9MPa以上的汽包爐，必須進行啟動前的鍋爐化學(xué)清洗。對容量在200MW以上機組的凝結(jié)水及高、低壓給水管道，應(yīng)進行化學(xué)清洗。

 

對蒸汽壓力在12.7MPa及以上鍋爐，應(yīng)進行過熱器蒸汽吹管或化學(xué)清洗。

 

對過熱器進行整體化學(xué)清洗時，必須防止垂直蛇形管發(fā)生汽塞、氧化鐵沉積和奧氏鋼腐蝕的措施。

 

對再熱器，除銹蝕嚴重外，不再進行化學(xué)清洗，可采取蒸汽吹管。

 

2、運行鍋爐的化學(xué)除垢法

 

對于運行鍋爐的化學(xué)清洗，要在停爐期間進行，通常是結(jié)合機組檢修時間加以安排。

 

化學(xué)清洗時間應(yīng)根據(jù)沉積物量及運行年限確定。當(dāng)鍋爐水冷壁內(nèi)沉積物量達到表1中數(shù)值（洗垢法，向火側(cè)180°）或鍋爐化學(xué)清洗時間間隔達到表中規(guī)定時，應(yīng)對鍋爐進行化學(xué)清洗。

 

當(dāng)化學(xué)清洗間隔時間已到上述規(guī)定值，但是按規(guī)定的取樣方法水冷壁管的垢量低于規(guī)定垢量下限的1/2，并且無明顯垢下腐蝕的鍋爐，可以延遲化學(xué)清洗。

 

在鍋爐延期化學(xué)清洗期間要加強對水冷壁管垢量沉積及腐蝕情況的監(jiān)督與檢查，在垢量及腐蝕狀況達到上述規(guī)定之后應(yīng)盡快安排化學(xué)清洗。

 

由于結(jié)垢、腐蝕而造成水冷壁爆管或泄漏的鍋爐，即使鍋爐運行年限或結(jié)垢量未達到化學(xué)清洗標準，亦應(yīng)立即進行化學(xué)清洗。

 

3、鍋爐除垢質(zhì)量

 

鍋爐及其熱力系統(tǒng)化學(xué)除垢的質(zhì)量應(yīng)達到如下要求：

 

（1）被除垢金屬表面清潔，基本無殘留氧化物、焊渣及其他雜物。

 

（2）無明顯金屬初晶析出的過洗現(xiàn)象，無二次浮銹，無點蝕；腐蝕指示片無點蝕，平均腐蝕速率應(yīng)小于8g/（mh），腐蝕總量應(yīng)小于80g/m；不應(yīng)有鍍銅現(xiàn)象并應(yīng)形成良好的鈍化保護膜。

 

為了達到上述要求，故鍋爐化學(xué)清洗通常包括堿洗（堿煮）、酸洗、漂洗及鈍化工藝。

 

二、鍋爐化學(xué)除垢方法

 

鍋爐化學(xué)除垢方法的范圍與要求，隨鍋爐機組參數(shù)、鍋爐狀態(tài)是新爐還是運行爐，采取清洗劑及工藝的不同而要采取不同的清洗方法。

 

由于新爐各部位都可能較臟，清洗的范圍除鍋爐本體的水汽系統(tǒng)外，還應(yīng)包括清洗過熱器及爐前系統(tǒng)。也就是從凝結(jié)水泵出口，經(jīng)由除氧器，直至省煤器的全部水管道。而省煤器、水冷壁及汽包則屬于鍋爐本體水汽系統(tǒng)。

 

如果是運行中鍋爐化學(xué)清洗，一般僅限于鍋爐本體水汽系統(tǒng)。

 

新爐化學(xué)清洗屬于機組分部試運的工作，由安裝單位負責(zé)。長期以來，由于清洗對象為電廠主要設(shè)備，范圍大、工序多，有的清洗工藝如EDTA清洗，還需要鍋爐點火，涉及面很廣，故歷來受到各方面的重視。

 

新建鍋爐在投運前清洗質(zhì)量，直接關(guān)系到鍋爐的安全經(jīng)濟運行，而且還有助于改善啟動時的水汽質(zhì)量，使之能大大縮短新機啟動到正常水汽品質(zhì)的時間，同時也有助于鍋爐投入正常運行后水汽質(zhì)量保持合格穩(wěn)定。

 

現(xiàn)在可選用的清洗劑有鹽酸、氫氟酸、檸檬酸、EDTA等，在國內(nèi)都有許多次實踐，積累了豐富的經(jīng)驗，屬于成熟工藝。關(guān)鍵是應(yīng)根據(jù)新爐的具體情況，正確選擇清洗工藝與控制標準，創(chuàng)造實施清洗的條件。

 

鍋爐清洗時要使用多種化學(xué)藥劑，針對不同要求采取不同的配方。所用的藥劑主要包括清洗劑、緩蝕劑、添加劑等。既達到清洗的目的，又防止金屬腐蝕并有助于鈍化成膜。

 

1、除垢用藥劑

 

 

緩蝕劑

 

鍋爐化學(xué)清洗劑通常為無機酸及有機酸，它們具有除垢能力的同時，對金屬鐵都有不同程度的腐蝕作用。因而在鍋爐化學(xué)清洗過程中，要添加某種添加劑，來抑制金屬的腐蝕，而又不至降低清洗劑對水垢及沉積物的去除效果，這類添加劑，即稱為緩蝕劑。

 

采用不同的清洗劑，往往的配用不同的緩蝕劑。它們按緩蝕的作用原理可分為陽極性、陰極性、復(fù)合性；按形成保護膜的性質(zhì)則可分為氧化膜、沉淀膜、吸附膜型。各種緩蝕劑多為含氮、含硫或同時含有氮及硫的有機化合物如有機胺的亞硝酸鹽、硫醇、硫脲等。

 

作為緩蝕劑，應(yīng)具備如下性能：

 

 

1）加入少量的緩蝕劑，就能大大降低金屬的腐蝕速度，但不能降低去除水垢及沉積物的能力，而且對水汽系統(tǒng)各部位，如焊接點，不同金屬的連接處等均有良好的緩蝕效果；

 

2）對金屬的機械性能與金相組織沒有任何影響；

 

3）無毒性、易溶、使用方便、價格較低，且清洗后的廢液易于處理，不致對環(huán)境產(chǎn)生污染。 各種緩蝕劑都有最佳使用條件，這可通過試驗室試驗結(jié)果來加以確定。 例如鹽酸作清洗劑，常規(guī)的緩蝕劑為IS-129、IS-156、若丁等。

 

除垢劑

 

通常鍋爐除垢用除垢劑包括無機酸及有機酸兩大類，常用的無機酸主要為鹽酸、氫氟酸；有機酸為檸檬酸、EDTA等。

 

EDTA即乙二胺四乙酸，也是一種有機酸，它難溶于水，但它的鈉鹽或銨鹽，則在水中溶解性大大增加，作為清洗劑，它能與沉積物中鐵、銅、鈣、鎂等金屬氧化物反應(yīng)形成穩(wěn)定的絡(luò)合物轉(zhuǎn)入溶液而具有較強的除垢能力。清洗中產(chǎn)生的沉渣少，系統(tǒng)不易堵塞；對鐵的腐蝕性小，而且對奧氏體鋼沒有危害；清洗后金屬表面光潔，具有耐蝕性，不必再進行鈍化處理；清洗工藝實施比較方便，它較適合鍋爐的整體清洗。EDTA價格高，這是一個很明顯的不足之處，不過清洗后的排出液還可以作為它用，或者從中回收部分EDTA，以降低清洗成本。

 

鹽酸

 

 

鹽酸是最常見的除垢劑，它除垢力強、反應(yīng)快、價格低廉，它還可以剝離水冷壁管中的氧化鐵垢；另一方面，如清洗條件控制不好，它會對鐵有腐蝕作用，故在清洗時，加入一定的緩蝕劑是必要的。

 

CaCO3+ 2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑

 

MgCO3·Mg（OH）2+4HCl→MgCl2+3H2O+CO2↑

 

FeO+2HCl→FeCl2+H2O

 

Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O

 

以上反應(yīng)就是鹽酸去除碳酸鹽垢及氧化鐵垢的基本原理。

 

鹽酸會對金屬鐵產(chǎn)生腐蝕，這是眾所周知的。

 

Fe+2HCl→FeCl2+H2↑

 

鹽酸作為清洗劑也有其不足之處：一是鹽酸中的Clˉ會促使奧氏體不銹鋼發(fā)生應(yīng)力腐蝕；二是它對硅酸鹽垢清洗能力差，需外加氟化物添加劑。

 

氫氟酸

 

 

高參數(shù)鍋爐蒸汽中對SiO2含量的要求很嚴，因而鍋爐化學(xué)清洗時必須盡可能多的除去系統(tǒng)中的硅酸鹽垢，故鹽酸在這方面就存在不足，對高參數(shù)鍋爐來說，氫氟酸常選用為清洗劑。

 

氫氟酸是一種弱無機酸，它對硅化合物有很強的溶解能力；另一方面，它對氧化鐵也有很強的去除作用。

 

SiO2+6HF→H2SiO6+2H2O

 

HF+H2O→H3O＋+F—

 

HF在水中電離產(chǎn)生的F—，還能與Fe3+產(chǎn)生絡(luò)合作用，從而達到去除氧化鐵的目的。此外，HF還可以用于清洗由奧氏體鋼制造的鍋爐部件。這樣清洗時不用拆卸水汽系統(tǒng)中的有關(guān)部件，減少工作量又縮短化學(xué)清洗時間。應(yīng)用氫氟酸作清洗劑，清洗費用將較高。