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工業鍋爐清洗 工業鍋爐清洗
詳細說明:

水垢是鍋爐的“百害之首”,是引起鍋爐事故的主要原因,其危害性主要表現在: 浪費大量燃料:因為水垢的導熱系數只有鋼材的幾十分之一,所以當受熱面結垢后會使傳熱受阻,為了保持鍋爐一定的出力,就必須提高火側的溫度,從而使向外輻射及排煙造成熱損失。

    由于鍋爐的工作壓力不同,水垢的類型及厚度不同,所浪費的燃料數量不同,根據試驗和計算,水垢的厚度和損耗燃料有如下比例:當水垢厚度(S)≥1mm時,浪費燃料513%;≥2mm時,浪費燃料1318%;≥3mm時,浪費燃料1826%。 容易使鋼板、管道因過熱而被燒損:因為鍋爐結垢后,又要保持一定的工作壓力及蒸發量,只有提高火側的溫度,但是水垢越厚,導熱系數越低,火側的溫度就得越高。

    一般說來鍋爐火側的溫度在900℃左右,而水側的溫度在190℃左右。當沒有水垢時鋼板的溫度在230℃左右,一旦結垢1mm左右,鋼板的溫度比無垢時提高了140℃左右。20#鋼板當溫度達到315℃時,金屬的各項可塑性指標開始下降,當達到450℃時,金屬會因過熱而蠕動變形。所以鍋爐結垢是很容易使金屬被燒損的。 增加檢修費用和降低使用壽命:鍋爐因水垢而引起的事故大約是鍋爐事故總數的三分之一,還是上升趨勢,不但造成設備的損壞,也威脅到人身的安全。因此,在給水合格的情況下,鍋爐運行時應嚴格控制鍋內用水達到國家標準;并在運行中防止水垢的生成,而且結垢后,需及時進行處理,必須徹底防止及清除鍋爐爐內水垢及控制水質。要解決以上問題,目前最科學的方法是在鍋爐運行加入綜合性能好,功效全面的藥劑運行保養及定期清洗除垢。

     一,工業鍋爐清洗前的準備

    (1)學清洗前詳細了解了鍋爐的結構和材質,并對鍋爐內部進行檢查,以確定清洗方式和制定安全措施。如鍋爐有泄露和堵塞等缺陷,應采取有效措施預先處理。

    (2)清洗前必須確定水垢類別。應在鍋爐不同部位取有代表性的水垢樣品進行分析。水垢類別的鑒別方法見附錄1《水垢類別的鑒定方法》,額定壓力大于1.5Mpa的鍋爐需作樣垢定性分析。

    (3)清洗前必須根據鍋爐的實際情況,由專業人員制定清洗方案,并經技術負責人批準。清洗方案應包括以下內容:

    ①鍋爐使用單位名稱、鍋爐型號、登記編號、投運年限及上次清洗時間等。

    ②鍋爐是否存在缺陷:

    ③鍋爐結構和銹蝕的狀況,包括水垢的分布、厚度(或沉積量)、水垢分析結果和設備狀況。

    ④清洗范圍、清洗工式。

    ⑤根據“清洗工藝小型試驗”、鍋爐的結構和鍋爐的材質及垢量、清洗系統等確定清洗劑、緩蝕劑、鈍化劑和其它助劑的濃度、用量及清洗溫度、時間等工藝條件:

    ⑥化學清洗系統圖:

    ⑦清洗所需要的節流、隔離、保護措施;

    ⑧清洗過程中,應監測和記錄的項目;

    ⑨清洗廢液的排除放處理;

    ⑩清洗后的清掃或殘垢清理,清洗質量驗收條件;鍋爐化學清洗時應嚴厲格執行清洗方案,需有特殊情況需改變清洗方案,應經原批準的技術負責人簽字同意。

    (4)清洗前應對化學清洗的藥品如原液純度、所選擇的緩蝕劑緩蝕效率等進行復驗,并按技術、安全措施的要求做好設備、材料

    二,工業鍋爐化學清洗工藝及驗收要求

    1、工業鍋爐是指以向工業生產或生活用途提供蒸汽、熱水的鍋爐,一般指額定工作壓力≤25Mpa的鍋爐。  

    2、化學清洗條件的確定:工業鍋爐化學清洗包括堿洗或酸洗兩種類型。當鍋爐產生水垢或銹蝕時應及時清理,但采用酸洗方法的,應符合下列條件之一,且每臺鍋爐酸洗間隔不宜少于二年。

    (1)鍋爐受熱面被水垢覆蓋80X10-2以上且平均水垢厚度達到或超過下列數值;對于無過熱器的鍋爐:lmm;對于有過熱器的鍋爐:05mm;對于熱水鍋爐:lmm

    (2)鍋爐受熱面有嚴重的銹蝕。

    3、清洗系統:工業鍋爐僅采用堿洗的一般不需要循環系統。采用酸洗形式時,應采用循環和靜態浸泡相結合的方法。  

    4、化學清洗工藝

    (1)運行鍋爐化學清洗工藝包括堿煮轉型、水沖洗、酸洗后水沖洗、漂洗及鈍化等各階段,其中堿煮轉型和漂洗可視具體情況免做。

    (2)化學清洗前,應清除鍋內堆積的沉渣和污物。如有堵塞的管道應盡量預先加以疏通。

    (3)對以硫酸鹽為主的水垢,應進行堿煮轉型,要求如下:

    ①根據水垢厚度和成分,將溶解成溶液的碳酸鈉和磷酸三鈉混合液加入鍋爐內,并使鍋水中藥劑濃度均勻地達到: Na2CO3(0.30.6)x102Na3Po412H202(0.5-1.0)x102(相當于P043-濃度1250-2500mg/                L).         

    ②鍋爐應緩慢升壓,一般在5小時內使鍋爐壓力升至額定工作壓力的二分之一,并維持3648小時.結垢嚴重的還應適當延長堿煮轉型時間.

    ③煮爐時間,應定期取樣分析,當鍋水堿度低于45mmolLP043-濃度小于1000mg/L時,應適當補加碳酸鈉和磷酸三鈉。

    (4)堿煮轉型結后,應放盡堿液,并用水沖洗至出口水PH值小于9

    (5)酸洗控制要求如下:

    ①酸洗液的濃度:HCIHNO3(4-8)%,用鹽酸清洗,添加氟化物助劑:HFl%;或氟化鈉(5-8)‰。酸洗時間68小時。

    ②在酸洗后階段,應根據下列各點判定酸洗終點,及時停止酸洗。  

    a.酸液濃度趨于穩定:相隔30分鐘,兩次分析結果絕對差值小于0210-2 

    b.鐵離子濃度趨于平衡。

    (6)酸洗結束后,宜用清水迅速將鍋內的酸洗廢液頂出。如沖洗水量不足,也可采用邊排酸邊上水(排酸速度不大于上水速度),并在沖洗的后期加適量堿液中和的方法進行退酸中和水沖洗。水頂酸或退酸中和水沖洗至排出液的PH值大于或等于45為止。

    (7)酸洗后必須進行中和,鈍化、以防金屬腐蝕。一般采用下述方法鈍化:水沖洗后,在系統循環下,加入Na3PO410H2O,使其濃度達到(1-2)%,同時加入NaOH調整PH值,PH值應控制在1112,一般可采用小于工作壓力帶壓鈍化,當鍋內鈍化液濃度均勻后,關閉循環系統,然后鍋爐點火,緩慢將鍋爐升壓至額定工作壓力的二分之一左右,保壓鈍化時間應維持在16小時以上。對于額定工作壓力≥16Mp,且額定蒸發量≥10th的鍋爐,酸洗后應按電站鍋爐的要求進行漂洗、鈍化。  

    5、殘垢處理:中和后必須打開所有的檢查孔,用人工清理鍋內松動的殘垢和沉渣,以防水垢脫落后造成堵管。

    6、清洗過程中的化學監測:

  (1)堿煮過程:每4小時(接近終點時每1小時)測定堿洗液中的PH值、總堿度和PO43-濃度。

  (2)酸洗過程:開始時每30分鐘(酸洗中間階段可每1小時)測定酸洗液中的酸濃度。Fe3-Fe2-濃度,接近終點時,應縮短分析時間。

  (3)中和退酸水沖洗過程中,后階段每15分鐘測定出口的PH值。

  (4)鈍化過程,每3-4小時測定鈍化液中的PH值和PO43—濃度。

    上述項目的測定方法見附錄7《清洗過程化學監測分析方法》。  

    7、清洗質量驗收要求:

  (1)除垢率:

    ①清洗以碳酸鹽為主的水垢,除垢面積應達到原水垢覆蓋面積的80%。

    ②清洗硅酸鹽或硫酸鹽水垢,除垢面積應達到原水垢覆蓋面積的609%。如除垢率低于上述規定,或雖達到規定要求但鍋爐主要受熱面上仍覆蓋著難以清理的水垢時,應在維持鍋水堿度達到水質標準上限值的條件下,將鍋爐運1個月左右再停爐,用人工清理脫落后的殘渣和殘垢。

    (2)鍋爐清洗表面應形成良好的鈍化保護膜,金屬表面不出現二次浮銹,無點蝕。

    (3)用腐蝕指明示片測定的金屬腐蝕速度的平均值應小于6g/m2h,且腐蝕總量不大72 g/m2

    (4)鍋內所有的水冷壁管和對流管都應保持暢通無阻,如清洗前已阻堵塞管子,清洗仍無法暢通暢流的,應由有資格的單位修理更

    三,對不同的水垢和金屬材料,應選用合適的酸洗劑和助溶劑,工業鍋爐清洗劑一般選擇如下:

    (1) 對碳酸鹽水垢,一般采用鹽酸清洗。

    (2) 對硅酸鹽水垢,可在鹽酸中添加氫氟酸或氟化物清洗。

    (3) 對硫酸鹽水垢或硫酸鹽與硅酸鹽混合水垢,應預先堿煮轉型,然后再用鹽酸或鹽酸添加氟化物清洗。

    (4) 對氧化鐵垢,可在鹽酸中添加氟化物或采用硝酸清洗。

    (5) 對于電站鍋爐,當氧化伯垢中含銅量較高(CuO5×10-2)時,應采取防止金屬表面產生鍍銅的措施,一般可選用鹽酸加氟化物及硫脲等清洗助劑。

    (6) 奧氏體鋼的清洗,不可選用鹽酸作清洗劑。對于含鉻材料的鍋爐部件的清洗,一般可選用氫氟酸、EDTA、檸檬酸或甲酸、乙酸等有機混合酸作清洗劑。

    四,工業鍋爐清洗的必要性 

    鍋爐經過長時間運行,不可避免的出現了水垢、銹蝕問題,鍋爐形成水垢的主要原因是給水中帶有硬度成份,經過高溫、高壓的不斷蒸發濃縮以后,在爐內發生一系列的物理、化學反應,最終在受熱面上形成堅硬、致密的水垢。水垢是鍋爐的“百害之首”,是引起鍋爐事故的主要原因,其危害性主要表現在:

    1、浪費大量燃料:因為水垢的導熱系數只有鋼材的幾十分之一,所以當受熱面結垢后會使傳熱受阻,為了保持鍋爐一定的出力,就必須提高火側的溫度,從而使向外輻射及排煙造成熱損失。由于鍋爐的工作壓力不同,水垢的類型及厚度不同,所浪費的燃料數量不同,根據試驗和計算,水垢的厚度和損耗燃料有如下比例:當水垢厚度(S)≥1mm時,浪費燃料513%;≥2mm時,浪費燃料1318%;≥3mm時,浪費燃料1826%

    2、容易使鋼板、管道因過熱而被燒損:因為鍋爐結垢后,又要保持一定的工作壓力及蒸發量,只有提高火側的溫度,但是水垢越厚,導熱系數越低,火側的溫度就得越高。一般說來鍋爐火側的溫度在900℃左右,而水側的溫度在190℃左右。當沒有水垢時鋼板的溫度在230℃左右,一旦結垢1mm左右,鋼板的溫度比無垢時提高了140℃左右。20#鋼板當溫度達到315℃時,金屬的各項可塑性指標開始下降,當達到450℃時,金屬會因過熱而蠕動變形。所以鍋爐結垢是很容易使金屬被燒損的。

    3、增加檢修費用和降低使用壽命:鍋爐因水垢而引起的事故大約是鍋爐事故總數的三分之一,還是上升趨勢,不但造成設備的損壞,也威脅到人身的安全。因此,在給水合格的情況下,鍋爐運行時應嚴格控制鍋內用水達到國家標準;并在運行中防止水垢的生成,而且結垢后,需及時進行處理,必須徹底防止及清除鍋爐爐內水垢及控制水質。要解決以上問題,目前最科學的方法是在鍋爐運行加入綜合性能好,功效全面的藥劑運行保養及定期清洗除垢。

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