鍋爐結垢化學清洗處理

2019-02-23 18:14:54

   鍋爐結垢化學清洗處理

                     

鍋爐受熱面結垢的危害主要有:

1 由于垢的熱阻很大,使受熱面傳熱效果下降,結果使鍋爐排煙溫度升高,熱效率下降。

2 使受熱面金屬壁溫升高,嚴重時會引起承壓部件鼓包、變形、超溫爆管。

3 管內結垢,使有效流通截面積減小,工質流動阻力增大,有礙水循環的正常進行,某些脫落的水垢沉積下來,還會造成局部堵塞或流通不暢。

4 上述三項危害,最后會導致鍋爐出力下降,使用壽命縮短,經濟性明顯變壞。

                        蒸汽鍋爐化學清洗

磷酸鹽等難溶水垢效果不是非常理想。由于酸洗技術操作不當會使鍋爐遭受嚴重   1、蒸汽鍋爐的停爐清洗:

   酸洗主要使用于碳酸鹽水垢的清除,其原理是用強腐蝕性的鹽酸或硝酸和碳酸鹽反應,生成可溶性鹽并放出CO2以達到除垢目的:

  為防止酸對金屬的腐蝕,在酸洗過程中加有緩蝕劑以減緩對金屬腐蝕,將腐蝕速度控制在6g/m2.h以下,我公司利用先進的緩腐劑,一般情況下可將其控制在2g/m2.h左右。酸洗對清除碳酸鹽水垢效果非常明顯,但對硫酸鹽、硅酸鹽及的腐蝕損傷甚至報廢,因此,國家規定從事酸洗的操作人員要經過嚴格的技術培訓,并取得省級技術監督部門頒發的資格證書方可從事酸洗。所以選者一家有清洗證書的正規清洗單位也是十分重要的。

   2、堿煮加酸洗:

  對于難溶垢的清洗,傳統工藝為在高溫下通過堿煮,轉化為酸溶性碳酸鹽,再用酸洗除去。本公司研制出一套完整的硫酸鹽清洗工藝,效果相當明顯。

蒸汽鍋爐的清洗可分為停車清洗和不停車清洗

擇有經過認證過的藥劑,不要用一般公司自己內部研究出來沒有任何保證的  3、蒸汽鍋爐不停車清洗:

  利用運行除垢劑進行運行清洗:

  停車須停爐清洗,對于生產任務忙的企業,會影響生產進度。    但是清洗費用較不停車清洗低很多,而且見效快,對設備不會重復,多次腐蝕。

  不停車清洗技術對鍋爐的各類水垢,特別是對難溶垢具有一定的清洗能力。由于其清洗時不改變鍋爐水的運行狀態。也不改變生產工藝的正常運行參數,故可不停車在生產過程中進行清洗。該工藝使用方法簡單,但是,常年的費用較高,是停車清洗的10倍左右?,F在市場上的不停車清洗劑,大多數都是在磷含量上超標,難以達到國家環保標準!本公司提醒客戶,要選擇這種清洗藥劑,最好選非法藥劑!

  在不停車清洗過程中,主要的問題還在于,在不停車藥劑的運行過程中,會有較大的垢,直接從鍋爐內壁脫落,嚴重的條件下會堵住排污和水冷壁管,運行不停車藥劑時排污的次數要比正常多很多,這樣也影響操作,增加成本!

二、常用鍋爐清洗藥劑 

1.堿洗劑 

清洗鍋爐使用的堿主要是磷酸三鈉,有時也配合加入適量的氫氧化鈉和碳酸鈉,但堿性一般不應太強,為增加除油效果適當加入低泡型表面活性劑潤濕劑如OP—15(烷基酚聚氧乙烯醚)。 堿洗有三個作用:

(1)除去污垢中的油脂性憎水物質。新安裝鍋爐在制造和保管過程中帶進的油脂,要在使用前用堿液清洗,這種工藝叫堿煮爐,利用堿對油脂的皂化作用把.它清除掉。

(2)使污垢中難溶于酸的硫酸鈣、硅酸鈣轉化為能溶于酸的物質,以便在后續的酸洗過程中被清除。

(3)使垢變得疏松易被清除。在堿處理過程中污垢發生化學轉化,由堅硬牢固的致密狀:態轉化為疏松易被潤濕狀態,從而易被除去。

但堿洗并不是每臺鍋爐清洗時必須采取的步驟,如果鍋爐污垢易被酸溶解,表面潤濕狀態也好不進行堿洗直接酸洗也是可以的。但對含有堅硬鐵垢或含硅垢,堿洗往往是不可缺少的。

2.酸洗劑 

   酸洗是清除鍋爐銹垢和水垢的關鍵步驟是整個清洗工藝的核心。使用的酸洗劑包括鹽酸、硝酸、氫氟酸等無機酸和氨基磺酸、檸檬酸、乙酸、甲酸、羥基乙酸等有機酸,這些酸的性能特點在第八章中已詳細介紹,在此只做一簡單的敘述。

(1)鹽酸 是清洗鍋爐最常用的酸,與其他酸洗劑相比它有幾個突出的優點。溶垢      能力強每lkg 5%鹽酸能溶解鐵垢(Fe304)39.6g,是每lkg 3%檸檬酸銨的5倍,是每1kg 3%磷酸的40倍。1L 5%鹽酸能溶解碳酸鈣水垢70g,也是其他無機酸達不到的。而且反應生成的鹽都易溶于水,不存在生成難溶性鹽影響清洗效果的問題。鹽酸工業來源十分廣泛而且價格便宜,具有經濟實用的特點。使用鹽酸有安全可靠工藝簡單的特點,除了對金屬有一定腐蝕性外并無其他危害,產生的廢液只需中和酸度便于處理不會造成環境污染。所以鹽酸常作為鍋爐酸洗的首選藥劑,鹽酸的缺點是會使不銹鋼材料的設備發生小孔腐蝕,因此不適合用于清洗不銹鋼基質的鍋爐。

(2)硝酸 是一種很好的酸洗劑,硝酸鹽均易溶于水而且硝酸對鋼鐵有鈍化作用,對不:銹鋼無腐蝕致脆作用,所以在不宜使用鹽酸的場合時常用它做酸溶除垢劑。 

(3)氨基磺酸 是較穩定的固體,所以有貯存運輸使用方便的優點。氨基磺酸易溶于水,組成中含有氨基對鋼鐵有一定緩蝕作用,因此對金屬的腐蝕性比鹽酸刀、耐蝕能力弱的材料可用氨基磺酸代替鹽酸清洗。一種鍋爐酸洗劑的配方示于表28—4。 

注:烷基醇酰胺有防止鍋爐爐體被腐蝕的作用以及潤濕作用。 

(4)醋酸 醋酸是一種弱有機酸,適合用于已有嚴重腐蝕尤其已有晶間腐蝕的設備清洗,醋酸鹽均易溶于水,不會因生成難溶鹽而影響清洗。 

(5)羥基乙酸(又稱羥基醋酸、乙醇酸) 羥基乙酸是良好的有機弱酸溶垢劑,組成中含有羥基使它的酸性及清洗力比醋酸強,且無產生脆性腐蝕的傾向,用它對已有嚴重晶間腐蝕的亞臨界參數鍋爐更換有腐蝕的水冷壁管后進行清洗可制止晶間腐蝕的發展。晶間腐蝕是金屬局部腐蝕的一種,是沿著金屬晶粒間的分界面向內部擴展的一種腐蝕。主要是由于晶粒表面與內部間化學成分的差異以及晶界雜質或內應力的存在造成的。晶間腐蝕破壞晶粒間的結合,大大降低金屬的機械強度而且往往金屬表面仍是完好的,但已不能承受敲擊所以是一種危害很大的腐蝕。

1、椐科學測算,鍋爐內壁每結一毫米的水垢,就白白燒掉8%的煤炭.

目前廣泛采用的傳統習慣的鍋爐燃煤方式,還是按照鍋爐水垢結到一定程度以后才進行清洗和維護.甚至水垢結到4—5毫米厚,發生爆管現象才進行清洗,在這個結垢過程中,不知有多少煤炭不知不覺被浪費掉,鍋爐也受到不同程度的損壞,而目前普遍人們現在認為這是正常的鍋爐燃燒方式,     水垢的性質因水垢的種類而異,對鍋爐工作影響大的是水垢的導熱系數及硬度等物理性質,水垢的導熱系數是表示水垢傳導熱量多少快慢的系數,直接影響鍋爐的傳熱效果和金屬壁溫,影響鍋爐的安全性和經濟性;水垢的硬度是指水垢的堅硬程度,關系著鍋爐結垢后是否易于清除,清除水垢是否需要花費較高的代價,是否損壞鍋爐,對鍋爐的安全經濟運行也有重要影響。

常見水垢的導熱系數和堅硬程度表:

水垢種類            碳酸鹽     硫酸鹽水垢 硅酸鹽垢

導熱系數λW/m?k 0.585.82 0.582.33 0.060.23 0.12 堅硬程度 隨析出場所而異 堅硬密實

普通碳鋼在常溫下的導熱系數為46.5 W/m?k,各種水垢的導熱系數小意味著水垢層傳熱性能差,傳熱阻力大。因而結垢對鍋爐工作的危害是:

一、浪費燃料,降低鍋爐的熱效率

由傳熱學所知,通過固體壁面傳熱量的多少取決于:

1、壁面兩邊的溫度差

   壁面兩邊的溫度差越大,傳熱量就越大。由火焰通過金屬壁面向水蒸汽。傳熱時,火焰溫度越高,水和蒸汽的溫度越低,壁面兩邊的溫差越大,傳遞的熱量越多。

2、傳熱壁面面積的大小

壁面面積越大,傳遞熱量越多,壁面面積越小,傳遞熱量越少。

3、導熱系數與壁厚的比值

   壁面導熱系數截面越大,壁厚越小,其比值就越大,相應地傳遞熱量就越多;壁面導熱系數越小,壁厚越大,其比值越小,相應的傳熱量就越少。

當鍋爐受熱面結垢時,本來通過金屬壁面傳遞熱量變成了金屬層和垢層兩層壁傳遞熱量,此時傳熱面積變化不大,如果壁面兩邊的溫差也變化不大的話,由于垢層導熱系數非常小,傳熱壁面加厚,使得阻力,大大增加,傳熱量明顯降低。即使垢層僅有1mm厚即會明顯地降低產氣量,增高排煙溫度,造成能源浪費。

在沉積水垢的情況下,為了保持原有的蒸發量和蒸汽(熱水)參數,就得多燒燃料以提高火焰和煙氣溫度,這部分多投入的燃料就是因結垢而造成的燃料損失。據粗略估算,受熱面結1mm水垢,熱效率下降5%,鍋爐浪費燃料8%。

二、提高結垢部位金屬壁的溫度

   金屬結垢后就會過熱,金屬會出現蠕伸、變型、鼓包,嚴重時發生過熱暴管。

水垢層是位于金屬壁面和受熱介質水氣之間的,由于水垢層導熱系數小,有顯著的隔熱作用,結垢后大幅度提高金屬壁面的溫度。據估算,對蒸發受熱面,沉積水垢的爐膽常會過熱塌陷,沉積水垢的受熱鍋殼(鍋筒)常會過熱鼓包,沉積水垢的受熱面管子則常會過熱暴管。

三、影響介質流動

   蒸發受熱面管子結垢后,由于吸熱量減少,流通截面減少,流動阻力增大,對鍋爐的循環造成不利的影響。結垢嚴重的時甚至堵塞管子,影響介質流動,無法清除時只好將鍋爐報廢。

四、造成經濟浪費

   沉積水垢即使有法清除,但需要大量的人力、物力、財力,造成經濟浪費,垢對金屬的改變,影響壽命引發鍋爐爆炸事件。 在眾多的生活供暖系統、給水溫度、回水溫度及散熱面積均符合國家規定標準,五、影響系統散熱

諸多的原因是系統管路結垢影響了流量,或者是散熱器結垢阻礙了散熱。  


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