鍋爐結(jié)垢化學(xué)清洗處理
鍋爐受熱面結(jié)垢的危害主要有：
?。?） 由于垢的熱阻很大，使受熱面?zhèn)鳠嵝Ч陆?，結(jié)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(yán)重時會引起承壓部件鼓包、變形、超溫爆管。
?。?） 管內(nèi)結(jié)垢，使有效流通截面積減小，工質(zhì)流動阻力增大，有礙水循環(huán)的正常進(jìn)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。
?。?） 上述三項(xiàng)危害，最后會導(dǎo)致鍋爐出力下降，使用壽命縮短，經(jīng)濟(jì)性明顯變壞。
蒸汽鍋爐化學(xué)清洗
磷酸鹽等難溶水垢效果不是非常理想。由于酸洗技術(shù)操作不當(dāng)會使鍋爐遭受嚴(yán)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(qiáng)腐蝕性的鹽酸或硝酸和碳酸鹽反應(yīng)，生成可溶性鹽并放出CO2以達(dá)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(jìn)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(guī)定從事酸洗的操作人員要經(jīng)過嚴(yán)格的技術(shù)培訓(xùn)，并取得省級技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)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(guī)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(tǒng)工藝為在高溫下通過堿煮，轉(zhuǎn)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(dāng)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(jīng)過認(rèn)證過的藥劑，不要用一般公司自己內(nèi)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(yùn)行除垢劑”進(jìn)行運(yùn)行清洗：
停車須停爐清洗，對于生產(chǎn)任務(wù)忙的企業(yè)，會影響生產(chǎn)進(jìn)度。 但是清洗費(fèi)用較不停車清洗低很多，而且見效快，對設(shè)備不會重復(fù)，多次腐蝕。
不停車清洗技術(shù)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(yùn)行狀態(tài)。也不改變生產(chǎn)工藝的正常運(yùn)行參數(shù)，故可不停車在生產(chǎn)過程中進(jìn)行清洗。該工藝使用方法簡單，但是，常年的費(fèi)用較高，是停車清洗的10倍左右?，F(xiàn)在市場上的不停車清洗劑，大多數(shù)都是在磷含量上超標(biāo)，難以達(dá)到國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)！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(yùn)行過程中，會有較大的垢，直接從鍋爐內(nèi)壁脫落，嚴(yán)重的條件下會堵住排污和水冷壁管，運(yùn)行不停車藥劑時排污的次數(shù)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(yīng)太強(qiáng)，為增加除油效果適當(dāng)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(zhì)。新安裝鍋爐在制造和保管過程中帶進(jìn)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(zhuǎn)化為能溶于酸的物質(zhì)，以便在后續(xù)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(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)化，由堅(jiān)硬牢固的致密狀：態(tài)轉(zhuǎn)化為疏松易被潤濕狀態(tài)，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(tài)也好不進(jìn)行堿洗直接酸洗也是可以的。但對含有堅(jiān)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(guān)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(jī)酸和氨基磺酸、檸檬酸、乙酸、甲酸、羥基乙酸等有機(jī)酸，這些酸的性能特點(diǎn)在第八章中已詳細(xì)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(yōu)點(diǎn)。溶垢 能力強(qiáng)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(jī)酸達(dá)不到的。而且反應(yīng)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(yè)來源十分廣泛而且價格便宜，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)。使用鹽酸有安全可靠工藝簡單的特點(diǎn)，除了對金屬有一定腐蝕性外并無其他危害，產(chǎn)生的廢液只需中和酸度便于處理不會造成環(huán)境污染。所以鹽酸常作為鍋爐酸洗的首選藥劑，鹽酸的缺點(diǎn)是會使不銹鋼材料的設(shè)備發(fā)生小孔腐蝕，因此不適合用于清洗不銹鋼基質(zhì)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(wěn)定的固體，所以有貯存運(yùn)輸使用方便的優(yōu)點(diǎn)。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(jī)酸，適合用于已有嚴(yán)重腐蝕尤其已有晶間腐蝕的設(shè)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(jī)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(qiáng)，且無產(chǎn)生脆性腐蝕的傾向，用它對已有嚴(yán)重晶間腐蝕的亞臨界參數(shù)鍋爐更換有腐蝕的水冷壁管后進(jìn)行清洗可制止晶間腐蝕的發(fā)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(nèi)部擴(kuò)展的一種腐蝕。主要是由于晶粒表面與內(nèi)部間化學(xué)成分的差異以及晶界雜質(zhì)或內(nèi)應(yīng)力的存在造成的。晶間腐蝕破壞晶粒間的結(jié)合，大大降低金屬的機(jī)械強(qiáng)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(xué)測算,鍋爐內(nèi)壁每結(jié)一毫米的水垢,就白白燒掉8%的煤炭.
目前廣泛采用的傳統(tǒng)習(xí)慣的鍋爐燃煤方式,還是按照鍋爐水垢結(jié)到一定程度以后才進(jìn)行清洗和維護(hù).甚至水垢結(jié)到4—5毫米厚,發(fā)生爆管現(xiàn)象才進(jìn)行清洗,在這個結(jié)垢過程中,不知有多少煤炭不知不覺被浪費(fèi)掉,鍋爐也受到不同程度的損壞,而目前普遍人們現(xiàn)在認(rèn)為這是正常的鍋爐燃燒方式, 水垢的性質(zhì)因水垢的種類而異，對鍋爐工作影響大的是水垢的導(dǎo)熱系數(shù)及硬度等物理性質(zhì)，水垢的導(dǎo)熱系數(shù)是表示水垢傳導(dǎo)熱量多少快慢的系數(shù)，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(jīng)濟(jì)性；水垢的硬度是指水垢的堅(jiān)硬程度，關(guān)系著鍋爐結(jié)垢后是否易于清除，清除水垢是否需要花費(fèi)較高的代價，是否損壞鍋爐，對鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也有重要影響。
常見水垢的導(dǎo)熱系數(shù)和堅(jiān)硬程度表：
水垢種類 ： 碳酸鹽 硫酸鹽水垢 硅酸鹽垢 油 垢
導(dǎo)熱系數(shù)λ（W/m?k） 0.58～5.82 0.58～2.33 0.06～0.23 0.12 堅(jiān)硬程度 隨析出場所而異 堅(jiān)硬密實(shí) 堅(jiān) 硬 堅(jiān) 硬
普通碳鋼在常溫下的導(dǎo)熱系數(shù)為46.5 W/m?k,各種水垢的導(dǎo)熱系數(shù)小意味著水垢層傳熱性能差,傳熱阻力大。因而結(jié)垢對鍋爐工作的危害是：
一、浪費(fèi)燃料，降低鍋爐的熱效率
由傳熱學(xué)所知，通過固體壁面?zhèn)鳠崃康亩嗌偃Q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(dǎo)熱系數(shù)與壁厚的比值
壁面導(dǎo)熱系數(shù)截面越大，壁厚越小，其比值就越大，相應(yīng)地傳遞熱量就越多；壁面導(dǎo)熱系數(shù)越小，壁厚越大，其比值越小，相應(yīng)的傳熱量就越少。
當(dāng)鍋爐受熱面結(jié)垢時，本來通過金屬壁面?zhèn)鬟f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(dǎo)熱系數(shù)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(chǎn)氣量，增高排煙溫度，造成能源浪費(fèi)。
在沉積水垢的情況下，為了保持原有的蒸發(fā)量和蒸汽（熱水）參數(shù)，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(jié)垢而造成的燃料損失。據(jù)粗略估算，受熱面結(jié)1mm水垢，熱效率下降5%，鍋爐浪費(fèi)燃料8%。
二、提高結(jié)垢部位金屬壁的溫度
金屬結(jié)垢后就會過熱，金屬會出現(xiàn)蠕伸、變型、鼓包，嚴(yán)重時發(fā)生過熱暴管。
水垢層是位于金屬壁面和受熱介質(zhì)—水氣之間的，由于水垢層導(dǎo)熱系數(shù)小，有顯著的隔熱作用，結(jié)垢后大幅度提高金屬壁面的溫度。據(jù)估算，對蒸發(fā)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(zhì)流動
蒸發(fā)受熱面管子結(jié)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(huán)造成不利的影響。結(jié)垢嚴(yán)重的時甚至堵塞管子，影響介質(zhì)流動，無法清除時只好將鍋爐報廢。
四、造成經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)
沉積水垢即使有法清除，但需要大量的人力、物力、財(cái)力，造成經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)，垢對金屬的改變，影響壽命引發(fā)鍋爐爆炸事件。 在眾多的生活供暖系統(tǒng)、給水溫度、回水溫度及散熱面積均符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，五、影響系統(tǒng)散熱
諸多的原因是系統(tǒng)管路結(jié)垢影響了流量，或者是散熱器結(jié)垢阻礙了散熱。
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