我国目前大约由各类工业锅炉近55万台主要用于工业用汽、加热、发电等。90%以上的燃煤热水锅炉使用软化水作给水,不过大都未配置除氧器。由于水处理管理水平低下造成锅炉给水水质本身不纯的原因,导致工业锅炉腐蚀、结垢问题普遍存在。工业锅炉结生水垢的类型较多且复杂,炉管沉积物既有硬度杂质浓缩沉积产生的,也有腐蚀产物沉积或炉水中杂质相互反应产生的。水垢的存在不仅降低锅炉热效率、增加运行成本,而且还会导致锅炉炉管的垢下腐蚀、蠕胀,甚至爆管事故的发生,严重影响生产和安全。而除垢则是解决这些问题的最主要的方式。
煮炉除垢技术煮炉除垢是根据垢的类型选定煮炉药剂,按规定的比例配制煮炉溶液并注入锅炉,充水至接近锅炉最高水位,然后给燃煤热水锅炉点火,维持锅炉一定压力24h以上。通过煮炉药剂与水垢之间的物理化学作用而达到除垢目的的一种方式。煮炉除垢常用的药剂有磷酸三钠(Na3PO4)、氢氧化钠(NaOH)、栲胶、腐殖酸钠等。磷酸三钠可以通过与硫酸盐、碳酸盐老垢的反应而使其转型脱落或转化为松散的水渣。它的用量是46kg/m3水。氢氧化钠可以清除硅垢,用量是12kg/m3水。栲胶和腐殖酸钠是两种渗透剂,它们通过络合和溶解双重作用降低水垢和炉管的结合程度而使水垢脱落,煮炉的效果比Na3PO4和NaOH效果好。它们的用量一般在300500g/m3。实际应用中常根据炉型、水垢类型、厚度等把几种药剂按一定比例混合在一起使用比单独一种或两种效果更佳。为增加煮炉效果,有时往往在煮炉药剂中加入少量表面活性剂如OP、JFC等,利用它们可降低表面张力后产生润湿、渗透、乳化、分散、增溶等作用,它们用量一般为0105%011%。为提高除垢效果,还可在煮炉剂中加入一定量的有机药剂如聚羧酸盐、有机膦酸盐等,但成本会增加。煮炉过程压力控制在锅炉额定压力的1/23/4。煮炉时间根据水垢的厚度和水垢的成分确定,一般24h以上。煮炉前应对锅炉内部进行检查,冲净积存的垢渣。把煮炉药剂混合配成均匀的药剂后再加入燃煤热水锅炉,以保证药剂浓度的均匀。煮炉过程中要监测药剂主要成分的浓度和炉水水质指标,浓度下降到初始浓度一半时要及时补加药剂。笔者在工作中曾用以下配方对厚达3mm的难溶垢煮炉,效果很好:Na3PO4+NaOH+腐殖酸钠+水解聚马来酸酐+OP-10。
煮炉除垢是垢层与煮炉药剂反应时使垢层变得松散而脱落,只有少部分垢是被溶解除去的,因此煮炉结束后必须清除脱落的垢渣。水管锅炉和水火管锅炉结束后一定要注意检查炉管、排污管是否被脱落的垢渣堵塞。汽包、联箱、炉底部的垢渣也要清除干净,防止二次水垢的生成。煮炉除垢的除垢效率与水垢的类型有关,但总体上比酸洗除垢低得多,最高可达80%左右。疏松多孔的水垢较易清除,致密坚硬的垢一般较难清除。对于结生硫酸盐、硅酸盐水垢的锅炉,煮炉除垢又是酸洗除垢前必不可少的一个步骤。煮炉除垢操作简单,危险性小,锅炉操作人员可以独立完成,是一种比较安全的除垢方式。2 酸洗除垢技术酸洗除垢是燃煤热水锅炉停运后利用酸性物质溶解清除水垢的一种除垢方式。98%以上的工业锅炉酸洗除垢选择盐酸(HCl)作为主清洗剂,为提高铁垢、硅垢除垢效率,往往在盐酸中加适量的氢氟酸或氟化物。酸洗可以采用浸泡清洗也可采用循环清洗,一般两者结合效果更佳,循环清洗必须连接好清洗系统建立简单的清洗回路。清洗回路的回酸管口一般加过滤网以便过滤掉清洗下来的垢渣。使用盐酸清洗效果好,效率高,价格低廉,清洗系统简单,工艺操作方便。不足的是针对硅酸盐水垢清洗效果差,无法清洗硫酸盐水垢。一般酸洗时盐酸的浓度控制在4%10%,酸洗液温度不超过60℃。氢氟酸或氟化物浓度一般在1%2%。硫酸、氨基磺酸、磷酸、硝酸等其它无机酸和有机酸因价格或效果等因素的限制,应用得较少。
燃煤热水锅炉酸洗前一般对水垢进行定性分析,并检查炉内水垢分布情况以及炉管腐蚀情况,根据水垢的类型和厚度确定酸的种类和浓度以及是否添加其他添加剂。积垢渣多的应先人工清除后再进行酸洗步骤。酸洗过程中必须添加缓蚀剂,所选用的缓蚀剂
