工业锅炉水垢类型及化学清洗对策(最新版)
工业锅炉水垢的危害及化学清洗方法

工业锅炉水垢的危害及化学清洗方法工业锅炉是工业生产中常见的一种设备,其作用是将水加热蒸发,产生蒸汽以供工业生产中的热能需要。
在使用过程中,由于水质等因素的影响,工业锅炉往往遭受水垢的困扰。
水垢的产生不仅会影响锅炉的工作效率,还会对工业生产造成严重的危害。
本文将分析工业锅炉水垢的危害,以及介绍其化学清洗方法。
一、工业锅炉水垢的危害1. 影响热传导:水垢是由无机盐和有机物质组成,会在锅炉热交换表面上不断地沉积,形成厚实的防护膜。
这些细小的水垢会严重降低热传导的效率,导致热能不能有效地传递。
2. 增加能耗:由于水垢的存在,热交换表面被阻隔,使得锅炉在工作时需要更多的燃料或电力来提供相同的工作效率。
这不仅增加了生产成本,还浪费了大量的资源。
3. 减短设备寿命:水垢的存在会导致锅炉的温度升高,增加设备的腐蚀程度,加速了锅炉的老化和损坏,减短了锅炉的寿命。
4. 影响工业生产:当工业锅炉发生故障时,将会导致生产线停工,产生巨大的经济损失,影响整个生产计划。
二、化学清洗方法为了解决工业锅炉水垢带来的种种问题,许多企业采用了化学清洗的方法。
化学清洗是指使用一定的化学试剂来溶解、分离水垢,从而达到清洗的目的。
下面介绍几种常见的化学清洗方法。
1. 酸性清洗方法:酸性清洗方法是指使用酸性清洗剂将水垢中的无机盐溶解,从而清洗锅炉内部的水垢。
常用的酸性清洗剂有硝酸、磷酸等。
这种方法能够有效地溶解水垢,是一种常见的清洗方法。
需要说明的是,化学清洗方法需要根据锅炉内部的实际情况来选择合适的清洗剂和清洗方法。
在进行化学清洗时,应严格遵守操作规程,避免对人员和设备造成伤害。
三、注意事项1. 确保安全:在进行化学清洗时,要确保操作人员了解化学清洗剂的性质和使用方法,并配备好相应的个人防护装备。
2. 选择合适的清洗剂:要根据锅炉内部的水垢成分和情况选择合适的清洗剂,以达到清洗的效果。
3. 控制清洗时间和温度:清洗时间和温度过长都会对锅炉材质造成损害,要根据清洗剂的性质和锅炉材质来控制清洗时间和温度。
锅炉水垢清洗方法

锅炉水垢清洗方法1.锅炉机械除垢主要采用电动洗管器、扁铲、钢丝刷及手锤等工具进行机械除垢。
此法比较简单,成本低,但劳动强度大,除垢效果差,易损坏金属表面,只适用于结垢面积小,且构造简单,便于机械工具接触到水垢的小型锅炉。
近年来,由于清洗专用的高压水枪的应用,使水力冲洗的机械除垢发展较快,这种高压水力除垢的效果较使用原始的机械工具有很大的提高,且较为安全、方便。
但目前高压水力除垢仍仅限于结构较直观的工业锅炉。
2.锅炉碱洗煮除垢锅炉碱煎的促进作用主要就是并使水垢转型,同时使得其收紧开裂。
纯粹的碱煎除垢效果极差,常常而因机械除垢协调展开。
碱煎除垢对于以硫酸盐、硅酸盐居多的水垢存有一定的效果,但对于碳酸盐水垢,则比不上酸洗除垢效果不好。
碱洗煎炉也常用于崭新加装锅炉的喷漆和除油污,有时也用作酸洗前的除油冲洗或垢型转变。
碱洗药剂用量应根据锅炉结垢及脏污的程度来确定。
一般用于除垢时的用量每吨水的用量为:工业磷酸三钠5~10kg,碳酸钠3~6kg,或氢氧化钠2~4kg。
这些碱洗药剂应先在溶液箱中配制成一定浓度,然后再用泵送人锅内,并循环至均匀。
碱煎除垢的方法与崭新锅炉煎炉基本相同,只是煎炉完结后,应当关上锅炉的各检查孔,及时予以机械或高压水力辅助明垢,以免坚硬的水垢再次变软。
3.锅炉酸洗除垢目前在各种除垢方法中,以酸洗除垢效果较好,但酸洗工艺若不最合适或掌控不当也可以影响除垢效果或锈蚀金属,有时甚至可以严重影响锅炉的安全运转。
为了保证锅炉酸洗的安全和质量,国家质量技术监督局专门制订颁授了《锅炉化学冲洗规则》,并规定:专门从事锅炉化学冲洗的单位必须获得省级及省级以上锅炉压力容器安全监察机构的资格普遍认可,就可以分担适当级别的锅炉化学冲洗。
并无适当资格的任何单位和个人包含用炉单位,都严禁擅自酸洗锅炉。
锅炉在酸洗前应预先取有代表性的垢样进行化验,制定清洗方案;进酸开始时须在锅炉内和酸箱内挂入腐蚀指标片直到退酸时取出;酸洗工艺流程及酸洗液的温度、浓度、流速、酸洗时间等应按清洗方案实施和控制;清洗过程中应不断取样化验并如实作好记录。
工业锅炉水垢的危害及化学清洗方法

工业锅炉水垢的危害及化学清洗方法工业锅炉是工业生产中必不可少的设备之一,而其中产生的水垢是一个严重的问题。
水垢的形成不仅会降低锅炉的工作效率,还会对设备安全造成威胁。
通过化学清洗方法来清除水垢是解决这一问题的有效措施。
1.水垢的危害水垢的主要成分是钙、镁等金属离子,它们在高温下容易沉积在锅炉壁、管道等设备表面,形成难以清除的水垢。
水垢的形成会降低锅炉的热传导和热交换效率,导致锅炉热效率降低,能源浪费严重;此外,水垢还会增加设备的维修频率,进一步加剧设备损坏和耗损,增加维修成本。
除此之外,水垢对人体健康也有影响。
水垢能够吸附细菌和病毒等有害物质,因此使用含有水垢的水循环会增加疾病传播的风险,威胁工人的健康。
2.化学清洗方法针对工业锅炉的水垢清洗,采用化学清洗方法是最常见的手段。
化学清洗可以通过加入酸、碱等物质改变水垢的物理性质和化学结构,使锅炉内的水垢和沉积物得到有效清除。
2.1 酸清洗酸清洗是最常用的水垢清洗方法之一。
在酸清洗过程中,通常使用的酸有盐酸、硫酸、柠檬酸等。
这些酸在锅炉内与水垢反应,产生水溶性盐和二氧化碳等物质,最终清除水垢。
在使用酸清洗前,需要先将锅炉内的水排空,然后将酸水注入锅炉中,使其与水垢发生反应。
清洗完成后,需要仔细冲洗锅炉内部,以防酸水残留。
这种方法清洗速度快、效果显著,但会对环境和设备产生一定的腐蚀和损伤。
碱清洗是另一种常用的水垢清洗方法。
在碱清洗过程中,最常用的碱则是氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钾(KOH)。
碱性条件下,锅炉内的水垢受到腐蚀和变性,最终清除。
在使用碱清洗前,同样需要将锅炉内的水排空,然后注入碱性溶液。
清洗过程中,需要掌握碱性浓度,以免造成设备的损伤。
清洗完成后,需要对锅炉进行充分的冲洗和排放,确保碱性物质的彻底清除。
该方法速度较为缓慢,但对环境和设备的损害较小。
除了上述酸、碱清洗方法外,还有一些其他的清洗方法也被广泛采用。
例如,通过电解清洗、超声波清洗等手段可以清除水垢,但这些方法都需要较高的成本和技术支持,所以并不是每种清洗方法都适合每一种工业设备。
工业锅炉水垢的处理方法及化学原理

工业锅炉水垢的处理方法及化学原理工业锅炉是生产和供热领域常见的设备之一。
随着锅炉的长期运行,锅炉内的水会产生水垢,这会对锅炉的正常运行造成不利影响。
因此,处理工业锅炉水垢成为了一个重要的问题。
本文将介绍工业锅炉水垢的处理方法及其化学原理。
一、工业锅炉水垢的形成原因工业锅炉水垢主要是由于水中的钙、镁等离子与碳酸根离子反应生成的碳酸盐沉淀所致。
当水中的钙、镁含量较高时,水中的碳酸盐沉淀会逐渐在锅炉内壁上积聚形成水垢。
水垢的形成会导致锅炉热交换效果降低、能源浪费、锅炉管道堵塞等问题。
二、工业锅炉水垢的处理方法针对工业锅炉水垢问题,目前主要有物理方法、化学方法和生物方法三种处理方法。
1. 物理方法物理方法主要是通过物理手段来清除锅炉内的水垢。
常见的物理方法包括凿击、冲洗和高压水冲洗。
凿击是利用机械装置对水垢进行敲击,使其脱落。
冲洗则是利用水流对水垢进行冲刷,将其冲掉。
高压水冲洗是利用高压水射流对水垢进行冲击,从而清除水垢。
2. 化学方法化学方法是通过添加化学药剂来溶解或分解水垢。
常见的化学方法有酸洗和碱洗两种。
酸洗是利用酸性溶液对水垢进行处理,常用的酸有盐酸、硫酸等。
碱洗则是利用碱性溶液对水垢进行处理,常用的碱有氢氧化钠、氢氧化钾等。
化学方法能够有效地溶解水垢,但使用过程中需要注意药剂的选择和使用量,以免对设备造成腐蚀或污染。
3. 生物方法生物方法是利用微生物对水垢进行降解或分解。
通过添加适量的微生物制剂或添加生物酶,可以促进水垢的降解和分解,从而达到清除水垢的目的。
生物方法具有环保、无污染等优点,但需要注意微生物的选择和适应环境的培养。
三、工业锅炉水垢处理的化学原理1. 酸洗原理酸洗主要是利用酸性溶液中的酸根离子与水垢中的阳离子反应,溶解或分解水垢。
例如,盐酸中的氢离子与水垢中的碳酸盐反应生成二氧化碳和水,并释放出相应的阳离子。
这样,水垢就会逐渐溶解或分解。
2. 碱洗原理碱洗主要是利用碱性溶液中的氢氧根离子与水垢中的酸根离子反应,溶解或分解水垢。
水垢的形成机理、类型和清洗对策

水垢的形成机理工业锅炉在使用过程中,由于给水水质不符合要求,以及操作管理不善等原因,在锅筒、管壁及汽包等部位会产生水垢,水垢形成的机理是比较复杂的。
2.1 给水水质工业锅炉几乎都是以原水或软化水作为给水,给水使锅炉产生水垢的原因比较多。
水垢的形成过程是难溶盐的沉积过程,当炉水温度升高时,炉水中的盐类发生浓缩,当其浓度超过该温度下的溶解度时就会产生沉积;有些盐类,如硫酸钙、硫酸镁、磷酸钙等则随温度升高溶解度下降并析出;在炉水中,当二氧化硅的浓度对碱度而言偏高时也会析出;而可溶性重碳酸盐,如碳酸二氢钙、碳酸二氢镁则受热分解,产生难溶性盐也会导致沉积。
如:O H CO CaCO CO H Ca 223232)(+↑+−→−∆↑+↓−→−∆222322)()(CO OH Mg CO H Mg 水垢产生的严重程度与给水水质有着非常密切的关系,锅炉给水分原水与软化水。
原水:也称生水,是未经任何处理的天然水(如江河水、湖水、地下水等),一般由自备水源(地面水或地下水)或城市供水网取得,这种水水质差别很大,城市或市郊取用经过过滤处理的自来水水质较稳定,直接采用地下水的水质硬度大。
有些单位取用附近未经过滤处理的江河水,水质不稳定,水中含有悬浮物、胶体物质及各种溶解性杂质,尤其是下雨季节,水中混有泥砂,水是黄色浑浊的。
我们曾遇见过某厂在雨天用这种水作给水,使用这种水的锅炉极易沉积泥砂垢或泥砂与水垢结成一体的混合垢。
软化水:常用钠离子交换水或炉内处理水,前者应用最多。
经钠离子交换树脂处理的水,其硬度一般能满足工业锅炉的要求,司炉中只要定时排污,水垢不易沉积。
但是有些单位,因为水处理设备容量小,处理的水量不足,有时则向炉内补充部分原水,从而加快了水垢的沉积。
采用炉内加药处理的水,往往由于加药量不足或加药不及时及排污不严格等原因,水的硬度和碱度不易控制,使用这种水较使用离子交换水的锅炉更易产生水垢。
当采用磷酸盐作为水处理剂时,还可能产生硬的粘附着的褐色磷酸铁垢。
工业锅炉水垢的危害及化学清洗方法

工业锅炉水垢的危害及化学清洗方法作者:陈浩来源:《环球市场》2019年第36期摘要:随着社会的发展,我国的各个行业领域随之进步,其中,锅炉在工业生产中是一种常见的设备,它可以输出具有一定热能的蒸汽、高温水或是有机热载体。
每次对锅炉的停炉清洗或是内部检验时,在底部、壁管、集箱等部位都会有水垢沉积。
这些水垢的危害极大,不仅浪费能源,还会对锅炉本身产生严重危害。
本文从工业锅炉水垢的危害入手,分析出形成水垢的影响因素,最后提出几点预防措施,旨在提高锅炉的使用效率,提高锅炉的安全性能。
关键词:工业锅炉水垢;危害;影响因素;预防措施锅炉是一类能够生成蒸汽以及热水的换热设备。
它传递能量介质为水,其一般应用在日常生产过程中蒸煮、加热以及干燥的发电。
在锅炉的运行当中,因为水循环的流动,将会带来受热面吸收的热量。
这不但让水升温变为蒸汽,还能够让受热面更好地进行冷却。
所以,锅炉用水的质量直接影响了设备安全运行以及消耗的能源。
锅炉水垢预防的主要目的就是确保锅炉的安全经济运行。
所以,我们需要充分掌握锅炉水垢的危害以及清洗方法。
一、工业锅炉水垢的危害分析(一)减小锅炉热效率,提高燃料消耗当锅炉当中含有水垢的时候,因为水垢存在比较小的导热性,将会减小热力设备传热的效率。
锅炉燃料燃烧过程当中所带来的热量不能及时传递到炉水当中,所以,许多热量将会随着烟气带走,进而提高了排烟温度,大大降低了热效率。
在此状况下,要想确保锅炉额定的参数,就需要在炉膛当中增加比较多的燃料,并且增加引风来提升燃烧这样所造成的结果是让比较多没有燃烧的物质排出烟囱,提升燃料的消耗。
(二)水垢会缩短锅炉的使用寿命,危害锅炉安全运行从GB713-2014《锅炉和压力容器用钢板》查询可知,钢材的力学特性会随着锅炉使用温度的升高而降低。
水垢产生后存在于受热面的水侧,使得热阻增加,燃料燃烧产生的热量不能很好地通过金属表面传递给锅水,导致金属受热面温度升高而过热,金属结构强度降低,易发生烟管变形、锅筒鼓包、管内壁断面减小等危害,缩短锅炉及相关部件使用寿命,严重威胁锅炉安全运行。
工业锅炉水垢类型及化学清洗方法

工业锅炉水垢类型及化学清洗方法发布人:工业清洗浏览1011次发布时间:2011年4月7日打印本页1 前言锅炉是生产蒸汽或热水的换热设备,随着生产的发展和人们生活水平的提高,它已日益广泛地应用于现代工业、宾馆及人们生活,成为发展国民经济和改善工作、生活条件的重要热工设备之一。
工业锅炉一般是指用于工业生产中的加热、蒸煮、干燥、厂房或人们生活采暖和热水供应等方面的锅炉。
就海南而言,工业锅炉使用最普遍的首属制糖厂,其次是宾馆、酒店,其中制糖厂锅炉总容量或单台容量均占首位,单台产汽量一般为20t/h或25t/h,大的超过40t/h,其它行业锅炉容量较小,宾馆用的多为产汽量为1t/h或2t/h的燃油锅炉。
锅炉在使用过程中,由于受多方面因素的影响,会产生水垢,会产生水垢(包括泥砂垢和铁锈垢等)。
水垢的导热性很差,它的存在会导致受热面传热情况变坏,排烟温度升高,增加燃料消耗量;同时引起受热面金属过热,温度过高,金属强度下降,在蒸汽压力作用下,过热部位变形、鼓包,甚至引起爆炸事故。
水垢较多时,还会堵塞管道,影响炉水的正常循环。
水垢层下也会产生所谓沉积物下的局部腐蚀等。
为了消除水垢的危害,锅炉一旦产生水垢,就需要进行清洗,将其除去。
我们从事锅炉等设备的化学清洗研究和施工工作多年,遇到过各种各样的工业锅炉及水垢,通过研究和大量实践,对水垢类型的分析、判断及清洗积累了点滴经验,本文将就此作些介绍,以供交流。
2 水垢的形成机理工业锅炉在使用过程中,由于给水水质不符合要求,以及操作管理不善等原因,在锅筒、管壁及汽包等部位会产生水垢,水垢形成的机理是比较复杂的。
2.1 给水水质工业锅炉几乎都是以原水或软化水作为给水,给水使锅炉产生水垢的原因比较多。
水垢的形成过程是难溶盐的沉积过程,当炉水温度升高时,炉水中的盐类发生浓缩,当其浓度超过该温度下的溶解度时就会产生沉积;有些盐类,如硫酸钙、硫酸镁、磷酸钙等则随温度升高溶解度下降并析出;在炉水中,当二氧化硅的浓度对碱度而言偏高时也会析出;而可溶性重碳酸盐,如碳酸二氢钙、碳酸二氢镁则受热分解,产生难溶性盐也会导致沉积。
第九章锅炉的水垢及化学清洗

3、碱洗工艺 作过程
(1)药剂选择(2)操
10
11
(3)后期处理
9
三:锅炉常用碱洗工艺 1、碱洗的目的 碱洗就是用碱溶液对锅炉进行清洗。 (1)新炉碱洗 (2)酸洗前碱洗 (3)垢类转化碱洗 2、碱洗方法:
(1)碱洗 在清洗过程中,碱液通过水泵的作用,在锅内处于循环流动状
态,这种清洗方式称为碱洗。 (2)碱煮 在清洗过程中,碱液在锅内处于高温条件下,通过锅炉自然循 环进行清洗,这种方式通常称碱煮。
第九章 锅炉的水 垢及化学清洗
1
第一节
一:水垢结生过程:
水垢的结生及危害
1、水垢定义阐述:当含有杂质(主要是硬度)的给水进入锅 炉后,经过不断地蒸发、浓缩,达到过饱和程度时,在锅炉水 侧的金属表面,以固体析出的沉淀物既称水垢。 2、初生水垢的产生过程: A、受热分解 b、溶解度降低 c、相互反应 d、水的蒸发、浓 缩
6
三:缓蚀剂:
1、作用:在酸洗过程中,同时存在二种化学反应过程:一是盐 酸对水垢的溶解,二是盐酸对金属的腐蚀。产生的氢气扩散与 大气中,另一部分则可能扩散到钢铁中,使钢板发生氢脆,从 而降低其机械强度。因此,利用盐酸除垢必须加入缓蚀剂,以 保证盐酸对水垢的溶解、剥离,疏松脱落作用的同时,最大程 度的减轻对锅炉本体的腐蚀和氢脆。通常在酸洗液中加入少量 的某种药剂,他能够在金属/溶液界面形成一层单分子吸附层, 改变金属表面性质,以阻止或减缓酸洗造成的金属腐蚀,这种 药剂称为缓蚀剂。 2、缓蚀剂的选择: 3、常用缓蚀剂(1)乌洛托品 (2)聚苯胺“北京-02” (3) “若丁”缓蚀剂 (4)MBT缓蚀剂(SH-416)
5
二:用酸选择 1、硫酸 不能用硫酸,因为硫酸与水垢反应后,生成难 溶性硫酸钙覆盖水垢表面,使内部水垢不易接触酸液而 无法清除。 2、磷酸、铬酸 磷酸和铬酸虽能 取得较为理想的效果, 但是价格昂贵。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
( 安全技术 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改工业锅炉水垢类型及化学清洗对策(最新版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes工业锅炉水垢类型及化学清洗对策(最新版)1前言锅炉是生产蒸汽或热水的换热设备,随着生产的发展和人们生活水平的提高,它已日益广泛地应用于现代工业、宾馆及人们生活,成为发展国民经济和改善工作、生活条件的重要热工设备之一。
工业锅炉一般是指用于工业生产中的加热、蒸煮、干燥、厂房或人们生活采暖和热水供应等方面的锅炉。
就海南而言,工业锅炉使用最普遍的首属制糖厂,其次是宾馆、酒店,其中制糖厂锅炉总容量或单台容量均占首位,单台产汽量一般为20t/h或25t/h,大的超过40t/h,其它行业锅炉容量较小,宾馆用的多为产汽量为1t/h或2t/h的燃油锅炉。
锅炉在使用过程中,由于受多方面因素的影响,会产生水垢,会产生水垢(包括泥砂垢和铁锈垢等)。
水垢的导热性很差,它的存在会导致受热面传热情况变坏,排烟温度升高,增加燃料消耗量;同时引起受热面金属过热,温度过高,金属强度下降,在蒸汽压力作用下,过热部位变形、鼓包,甚至引起爆炸事故。
水垢较多时,还会堵塞管道,影响炉水的正常循环。
水垢层下也会产生所谓沉积物下的局部腐蚀等。
为了消除水垢的危害,锅炉一旦产生水垢,就需要进行清洗,将其除去。
我们从事锅炉等设备的化学清洗研究和施工工作多年,遇到过各种各样的工业锅炉及水垢,通过研究和大量实践,对水垢类型的分析、判断及清洗积累了点滴经验,本文将就此作些介绍,以供交流。
2水垢的形成机理工业锅炉在使用过程中,由于给水水质不符合要求,以及操作管理不善等原因,在锅筒、管壁及汽包等部位会产生水垢,水垢形成的机理是比较复杂的。
2.1给水水质工业锅炉几乎都是以原水或软化水作为给水,给水使锅炉产生水垢的原因比较多。
水垢的形成过程是难溶盐的沉积过程,当炉水温度升高时,炉水中的盐类发生浓缩,当其浓度超过该温度下的溶解度时就会产生沉积;有些盐类,如硫酸钙、硫酸镁、磷酸钙等则随温度升高溶解度下降并析出;在炉水中,当二氧化硅的浓度对碱度而言偏高时也会析出;而可溶性重碳酸盐,如碳酸二氢钙、碳酸二氢镁则受热分解,产生难溶性盐也会导致沉积。
如:水垢产生的严重程度与给水水质有着非常密切的关系,锅炉给水分原水与软化水。
原水:也称生水,是未经任何处理的天然水(如江河水、湖水、地下水等),一般由自备水源(地面水或地下水)或城市供水网取得,这种水水质差别很大,城市或市郊取用经过过滤处理的自来水水质较稳定,直接采用地下水的水质硬度大。
有些单位取用附近未经过滤处理的江河水,水质不稳定,水中含有悬浮物、胶体物质及各种溶解性杂质,尤其是下雨季节,水中混有泥砂,水是黄色浑浊的。
我们曾遇见过某厂在雨天用这种水作给水,使用这种水的锅炉极易沉积泥砂垢或泥砂与水垢结成一体的混合垢。
软化水:常用钠离子交换水或炉内处理水,前者应用最多。
经钠离子交换树脂处理的水,其硬度一般能满足工业锅炉的要求,司炉中只要定时排污,水垢不易沉积。
但是有些单位,因为水处理设备容量小,处理的水量不足,有时则向炉内补充部分原水,从而加快了水垢的沉积。
采用炉内加药处理的水,往往由于加药量不足或加药不及时及排污不严格等原因,水的硬度和碱度不易控制,使用这种水较使用离子交换水的锅炉更易产生水垢。
当采用磷酸盐作为水处理剂时,还可能产生硬的粘附着的褐色磷酸铁垢。
2.2腐蚀及腐蚀产物锅炉在使用过程中,受锅水中溶解氧、水垢及水渣、酸、碱、盐及温度等因素的影响,会产生各种形式的腐蚀。
制糖厂的锅炉有其固有的特点,每年使用时间短(4~5个月),停炉时间长(7~8个月),停炉期间未加保护,从而加速了它的腐蚀。
腐蚀的基本形式是电化学过程,即铁失去电子而生成离子如:腐蚀产物的类型则与腐蚀因素有关。
溶解氧无论在中性、碱性或酸性介质中都可引起阴极去极化作用而导致钢铁的腐蚀,使其表面形成比较疏松的氢氧化物或四氧化三铁腐蚀产物在垢层下极易产生沉积物下腐蚀,此种腐蚀根据情况不同可出现碱腐蚀和酸腐蚀,前者腐蚀产物主要成分也是铁的氧化物,但严重的碱腐蚀可引起金属的苛性脆化。
酸腐蚀是氢的去极化作用(2H++2e→H2),腐蚀产物主要是可溶性盐。
锅炉金属在高温下直接氧化或与含氧物质相互作用引起高温腐蚀,以及热水锅炉因温差变化造成的腐蚀,其腐蚀产物均是铁的氧化物,铁的氧化物的颜色有黑色、黄褐色及砖红色不等,因此有些锅炉炉膛、汽包等内表面呈红褐色等。
2.3管理方面锅炉操作和管理不善也会产生或加速垢的形成,操作和管理含义颇多,比较而言,以水处理和司炉操作最重要,水处理管理不严,水质经常或有时达不到质量指标,就会加速水垢的形成。
司炉时不定时排污,同样会加速水垢的产生。
3水垢类型及清洗对策水垢(包括水渣、泥垢、腐蚀产物等)类型及其化学清洗对策概括如下:3.1碳酸盐水垢主要成分为钙和镁的碳酸盐,以碳酸钙为主,质量分数常在50%以上。
这种水垢为白色,比较疏松,可溶于酸特别是盐酸。
例如某糖厂锅炉水垢为疏松的白色片状,轻压即成碎末,放入稀盐酸中产生大量气泡,酸中可溶成分占70.5%(质量百分数),不溶成分在酸液中呈粉状,沉于容器底部,这是比较典型的碳酸盐水垢。
大量试验和生产实践证明,这类水垢易于除去。
可选用以下任何一种方法进行清洗。
3.1.1酸洗碳酸盐遇酸分解,生成可溶性盐和二氧化碳,如用盐酸则反应方程为:去垢剂可用单一的盐酸或氨基磺酸或盐酸与柠檬酸等有机酸的混合酸,并加入适量缓蚀剂,酸的浓度与垢厚度的关系见表1。
表1酸浓度与垢层厚度的关系水垢厚度/mm盐酸(或氨基磺酸)浓度/g·L-1缓蚀剂用量占清洗液用量的质量分数(%)101200.8清洗温度为室温或加热至50~60℃,清洗方式可采用静态浸泡或泵打循环或先浸泡后再循环进行,循环时酸液流动速度不宜过快(0.2~1m/s)以防加速金属腐蚀。
清洗时间则视锅炉容量大小、清洗温度高低和水垢厚度而定。
一般原则是容量大,温度低,酸洗时间长,以测定清洗液中酸浓度变化来确定补加酸液的量和清洗的终点。
对于蒸发量为0.5~2t/h 的小型锅炉,多数可从人孔中观察水垢去除的情况。
在正常情况下,只要严格按工艺施工,一般能获得满意的效果。
如上面提到的某糖厂锅炉(蒸发量为40t/h),我们采用盐酸清洗,先在室温下浸泡一段时间,然后对每根排污管用泵打循环,酸洗后进行冲洗、漂洗、钝化,实践证明去垢效果好。
3.1.2橡碗栲胶法橡碗栲胶的主要成分为单宁酸,具有收敛性和渗透性,能渗透到水垢内部使水垢疏松,渗透到垢与金属之间,在金属表面上形成单宁酸保护膜,破坏了垢与金属之间的连接,使水垢剥离,栲胶还能与碳酸盐水垢作用生成单宁酸盐,使水垢晶型结构发生变化。
其除垢工艺为:栲胶用量按炉水容积计,每吨水加5~10kg,并用碱(碳酸钠、烧碱或磷酸三钠)调pH值大于7.0,加碱量一般为栲胶质量的1/2~1/3,锅炉带压(0.49~0.78MPa)运行72~170h。
采用本法除垢效果不如盐酸和氨基磺酸,但栲胶不腐蚀锅炉,清洗后亦不需进行钝化处理。
3.1.3碱煮纯碳酸盐水垢可采用10~20g/kg的磷酸三钠或它与氢氧化钠的混合液加压煮,具体操作可参照后面的碱煮工艺。
碱煮去垢效果较差,但对设备无腐蚀,碱煮后锅炉亦不必进行钝化处理。
3.2硫酸盐水垢其主要成分为硫酸钙,质量百分数常占50%以上。
这种水垢坚固密实,呈黄白色,不溶于有机酸,在盐酸中能缓慢溶解。
这类水垢宜采用盐酸进行清洗,所需酸的浓度比相同厚度碳酸盐水垢大,以加热(50~60℃)循环清洗方式效果最好,清洗时间一般比碳酸盐水垢长,并且清洗效果不如碳酸盐水垢。
其次采用碱洗法,碱洗通常采用氢氧化钠和磷酸三钠,磷酸三钠与水垢可起如下反应:生成的磷酸钙也不溶于水,不能让其沉积,要及时冲洗干净。
碱除垢可分碱洗和碱煮两种,碱液配方相同,即为:NaOH:3~5g/kg和Na3PO4:5~10g/kg。
操作工艺如下。
3.2.1碱洗温度90~95℃,循环8~24h,每小时测定一次碱的浓度,以判断药量是否足够及是否到了碱洗终点。
碱洗后放空碱液,用水冲洗直至出口水pH值<9。
3.2.2碱煮工艺流程及工艺参数为:水冲洗→加碱液→关闭各个门孔→升压(升至额定压力的20%~30%)维持8h→排污→补水到正常水位→升压(至额定压力的50%)维持24h以上→排碱→冲洗(至pH<9)。
3.3硅酸盐水垢主要成分为硅酸化合物,如硅酸钙、硅酸镁等。
外表呈灰白色,不溶于有机酸,在热盐酸中能缓慢溶解。
如某厂水垢在盐酸中的不溶物为65.3%(质量百分数),浸泡在浓盐酸中24h后仍无明显变化,这类水垢仅采用酸洗效果往往不佳,宜采用先碱煮后酸洗的连续去垢工艺。
3.3.1碱煮加碱(氢氧化钠与磷酸三钠总浓度为10~20g/kg,必要时加入1~2g/kg的表面活性剂)→升压(至工作压力的50%)维持24h以上→排碱→冲洗(至pH<9)。
3.3.2酸洗工艺同前面的碳酸盐水垢,为了加快去垢效果,最好在酸中加入适量氟化物,如氟化钠、氟化铵等。
这类水垢较厚时,一次清洗很难彻底除净,最好采用间断多次清洗方法,即第一次清洗能达到基本要求(去垢率大于65%),锅炉使用一年后再进行一次清洗可获得满意的效果。
3.4铁锈垢主要成分为铁的氧化物,外表呈砖红色、咖啡色或黑色,内部呈灰色,干燥状态比较坚硬,可溶于较浓或热的盐酸。
例如一种典型的铁锈垢,其氧化铁含量达85.5%(质量百分数)。
这类垢宜选用盐酸作去垢剂,用加热循环的酸洗工艺进行清洗。
如某宾馆燃油锅炉,垢为砖红色,垢厚1~2mm,用40~50g/kg的盐酸在50~60℃循环清洗5h,去垢效果较好。
典型的氧化铁垢亦可采用碱煮工艺,碱本身不能溶解锈,因此单纯用碱煮方法不能除去锈垢,如某宾馆1t/h燃油炉的锈垢按碱煮工艺除垢效果不佳,在碱液中加入5~10g/kg的EDTA等络合剂可提高碱煮去垢效果。
3.5泥砂垢主要成分为泥砂,往往是泥砂与水垢混杂在一起,外表颜色接近当地泥砂的颜色,垢与金属粘附比较牢固,与酸碱均不起化学反应。
这类水垢直接采用酸洗效果不好,宜先用碱煮(碱煮工艺同前),碱煮后视其表面状态决定是否需要继续进行酸洗。
例如某糖厂蒸发量为20t/h锅炉,垢表面呈铁红色,经分析主要成分为泥砂,先采用盐酸加热循环去垢,效果很差,后用碱煮72h,炉内泥砂能去除干净。