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火力发电厂锅炉化学清洗技术

2019-10-15 16:10:04浏览:28 来源:清洗联盟   

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火力发电厂锅炉化学清洗技术

锅炉是广泛使用的动力设备,在其使用过程中, 由于受使用工质的质量、腐蚀等多种因素影响,锅炉 受热面结垢在所难免。锅炉结垢后的危害是严重 的,轻则降低热效率增加燃料消耗、造成能源浪费、 加剧污染,重则造成设备的损害事故、影响生产的正 常进行、经济损失巨大。为了减少其危害,国内外广 泛采用化学清洗法进行除垢。但随着锅炉容量的提 高,压力从高压、超高压、亚临界升高到超临界,结构 复杂,使用材质的性能也在提高,结垢的成分也在变 化。这些均给锅炉化学清洗增加了难度,对提高锅 炉化学清洗效果不利。随着锅炉化学清洗技术的迅 速的发展,亟需可满足不同容量、不同结构、不同材 质和不同垢成分的锅炉清洗配方和清洗方法。本文 总结了火力发电厂锅炉化学清洗方式、药剂选择、钝 化技术、废液处理、清洗监控和清洗效果评价等内 容,对全面了解锅炉化学清洗技术在火力发电厂的 应用具有参考价值。 

1 清洗方式

 1. 1 离线清洗 

常用的清洗方式以离线清洗为主,也叫停车清 洗。该方式技术成熟、使用时间长、范围广、除垢效 果好,但其存在最大的问题是锅炉必须停运,影响正 常生产,需安装繁杂的临时系统,消耗大量的药剂和除盐水,增加了清洗费用,也增加了设备不安全隐患。 此外,废液需处理后排放,否则可造成环境污染。 

1. 2 在线清洗 

为了解决锅炉离线清洗存在的问题,锅炉在线 化学清洗技术得到了快速发展,已从研究阶段发展 到实际应用阶段,改变了系统清洗必须停运对生产 带来的影响,清洗的腐蚀问题将不再困扰人们,理想 化的清洗模式开始成为现实。所谓锅炉在线化学清 洗也叫不停车清洗或带负荷清洗,就是运用具有强 力除垢效果的清洗剂,在设备运行或不停产的状态 下,有效地清除设备管道内的各类结垢物( 如水垢、 油垢、氧化铁、混合垢等) 。锅炉的在线清洗,不影响 锅炉的运行,较之停机清洗更为经济,尤其在核电 站、海军舰艇和火力发电厂的应用,更能发挥在线 清洗技术的作用。在火力发电行业,在线清洗技术 已用于基建锅炉和运行锅炉的清洗中。锅炉在线化 学清洗对于要求连续生产的锅炉除垢提供了一条途 径,具有诸多的优点,但锅炉的垢量不宜太高,厚度 以小于 3 mm 为宜,清洗期间锅炉排污量较大,要做 好排污水热能的回收利用和水的利用,以达到最好 的综合性效果。 

2 药剂选择 

2. 1 离线清洗

 根据锅炉所在的状态进行清洗剂选择,如基建 炉可以选择 HF 的开路清洗,也可用 HCl、H2 SO4 等 无机酸,EDTA、酸氨基磺酸、羟基乙酸、柠檬酸等有 机酸进行清洗。 根据垢的成分选择清洗剂,碳酸盐垢可用单一 HCl、EDTA、酸氨基磺酸、羟基乙酸或羟基乙酸与柠 檬酸的混合液清洗; 硅酸盐垢可用 HCl 或 HF 的开 路清洗; 硫酸盐垢用 HCl、酸氨基磺酸、羟基乙酸或 羟基乙酸与柠檬酸的混合液清洗; 铁垢常用 HCl、 H2 SO4、酸氨基磺酸、羟基乙酸、柠檬酸、EDTA 等清 洗; 混合垢需要分析垢的成分,通过实验筛选出合适 的配方进行清洗,以保证清洗效果; 对商品型的复 合配方亦需通过实验确定用量及相关参数,以保证 清洗效果。 

2. 2 在线清洗 

在线清洗用药剂应符合安全、高效、低廉的要 求; 目前常用的在线清洗剂主要有单一组分剂、复合 络合剂和商品清洗剂几种。

2. 2. 1 商品清洗剂 

具有代表性的商品清洗剂有“运行净”、“自动 消垢净”等,为高分子缩合物,具有溶垢、缓蚀、钝化 三大功能。在使用温度 < 350 ℃ 时不挥发,不会被 蒸汽带出锅炉,清洗时产生的蒸汽即使用于蒸饭、洗 澡也不会和清洗前有什么区别。当温度 > 350 ℃ 时,药剂会自行分解失效,凡炉水温度≥350 ℃ 的锅 炉,不宜使用。“自动消垢净”用于 20 号、A3 碳钢、 低合金钢腐蚀速度≤0. 003 g /( m2 ·h) ; 普通碳酸盐 水垢,除垢率≥96% ; 特殊硅酸盐水垢,除垢率≥ 93% ; 特殊硫酸盐水垢,除垢率≥95% ; 金属氧化物 除垢率≥99% 。 

2. 2. 2 复合络合剂 

具有代 表 性 的 复 合 络 合 剂 以 乙 二 胺 四 乙 酸 ( EDTA) 和氨基三乙酸( NTA) 为主,复配缓蚀剂、促 进剂而组成。复合络合剂与铁、铜、钙、镁、锌、铝等 离子形成稳定的络合物,易于通过排污除去。用它 处理炉水时,在钢表面形成的钝化膜致密,防腐性能 良好,膜质优于磷酸盐工况。研制的带负荷 清洗剂由界面活性剂、渗透剂、剥离剂、分散剂、表面 致钝剂组成。 

2. 2. 3 单一组分清洗剂 

单一组分清洗剂以乙二胺四乙酸( EDTA) 为代 表,利用 EDTA 优异的络合性能达到除垢的目的。 EDTA 也是离线清洗时的清洗剂之一。EDTA 清洗 弥补了酸洗的强侵蚀性,循环系统安装拆除工作量 大等缺点,是目前应用较多的在线清洗药剂。 EDTA 对多种金属离子具有很强的络合作用,

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