锅炉化学清洗

更新:2013/10/11 22:55:56 点击:
  • 产品品牌 化学清洗
  • 产品型号 上海锅炉化学清洗
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产品介绍
    上海化学清洗公司专业提供各类锅炉化学清洗服务,锅炉系统,不论采用何种水处理措施,都只能把结垢速度控制在允许范围内,而不能彻底杜绝结垢隐患。而锅炉系统一旦结了水垢、污垢,不但降低了热效率,给系统的安全、正常运行带来隐患,并且使得水处理剂无法及时到达金属表面而失效,加速了金属腐蚀的速度。因此及时地去除水系统中的各类污垢,不仅仅是节能、安全的需要,也是延长设备使用寿命的需要。
    一、锅炉化学清洗工程的准备工作
  对一台锅炉进行化学清洗必须进行大量的、细致的准备工作。只有准备工作进行得充分,才能够保证化学清洗工作的顺利和成功。准备工作大致可以归纳成下面几点:
  1.了解锅炉的自然情况
  对锅炉进行化学清洗前,必须充分了解锅炉的自然情况。需要了解的内容包括锅炉的结构、性能、安装及投产日期、水质情况(原水和给水水质及变化、水处理方式等)、运行历史(使用时间、维修和事故情况,以前进行过的清洗情况等)以及结垢、腐蚀情况,锅炉房的自然条件等。其中锅炉的结构特点、腐蚀及结垢情况是了解的重点,它将是制定酸洗工艺和系统设计方案的重要依据。上述情况的了解除了通过锅炉管理人员介绍外,还必须进行现场察看,充分掌握第一手资料,并作好相应的记录。
  2.化学清洗工艺的制订
  化学清洗工艺的制订必须是在对锅炉结垢的成分和结垢量充分了解的基础上才能进行。要知道垢的成分只有取样进行分析。采集锅炉结垢样品最理想的方法是在锅炉热负荷较高的部位割管,从而得到可靠的垢样。这种方法在较大容量的锅炉上还能够做到,在小锅炉,特别是整体结构较紧密,又不是在大修期间的锅炉往往是很难做到的。如果是这种情况,就只有通过联箱,锅筒上的人孔或手孔进行采样,然后通过垢样、水质及运行历史综合进行判断。
  采集垢样之后,可以进行垢样化学成分的全分析,根据分析数据制订相应的化学清洗工艺,也可以直接进行溶垢试验,根据溶垢情况制订合适的工艺条件。对于有一定经验的化学工作者,前面两项只进行其中一项就可以有把握的制订好工艺条件。对于初次进行清洗工作,或垢的成分特殊,很难清洗时,就必须同时进行上述两项工作,以便掌握准情况,制订有效的清洗工艺。
  3.进行系统设计
  设计化学清洗回路的依据是对锅炉结构充分的了解,所有部位管子的走向、结垢程度、通断面积都必须清楚。这样就可以确定是采取一个回路还是几个回路,每一个回路的通断面积多大,可能达到的流速是多少?同时,回路的设计尽可能让结垢严重的部位流速高一些。锅炉内清洗介质的流运回路确定之后,就可以根据回路要求寻找合适的进液口和出液口以及排污出口,同时还可确定如何对锅炉进行“改造”,把被清洗部位“孤立”出来,以及同外部酸洗设备联接的临时管线的设计。这样,化学清洗的整个回路方案就确定了。系统设计的工作也就完成了。
  4.备料
  清洗工艺和系统设计确定之后,就可以进行备料。所需准备的东西大致可分成三类:
  (1)清洗设备和材料:有酸泵、酸箱、温度计、流量计,小型耐酸计量泵、无缝钢管,联接法兰、阀门以及各种电器设备、电源等。
  (2)化学药品及设备:有碱洗、酸洗、钝化各环节的药品,化学监测用的药品及各种仪器及设备。碱洗和钝化用药品的数量,根据工艺确定的浓度和整个清洗回路的容积进行计算,再加5~10%的系数即可。酸洗药品的用量(主要是酸)则需根据锅炉结垢的总量(估计值)进行计算,并根据垢量判断的准确程度打一个保险系数,以免由于垢量估计不准而在清洗时酸量不足而影响清洗进程。缓蚀剂的用量可根据选用浓度及整个容积计算得到。在一般的情况下,由于酸的消耗而补充酸时不需补加缓蚀剂。但如果中途排放过酸液再补充酸时,就必须补足由于排酸而损失掉的缓蚀剂。
  (3)操作工具及安全防护用品:包括管道、电工、化学操作的各种工具,以及化学清洗工程中必备的安全防护用品(这在下一章中专门介绍)。
  5.安装临时管线
  根据系统设计图纸,安装临时管线。临时管线的联接一般都需管道焊接,并保证承受一定的压力不泄漏。对于比较小的锅炉可采用硬质工程橡胶管联系,但必须保证接头不脱开, 操作时不超压,以免发生事故。全部安装完毕后,须严格进行检查,并进行试运转。全部合格后,方可开始进行正式清洗工作。
  二、锅炉化学清洗工程实施流程:
  锅炉化学清洗工程具体步骤如下:
  1.上水 将锅炉清洗系统和临时管线全部装满自来水。如果清洗系统比较脏,可适当用较高流速的水冲洗,冲洗后保持系统满水位。
  2.加热 中小型锅炉加热方式一般采用炉膛点火加热,这种点火属于临时性点火,使炉内水达到预定温度前就要压火,使余热继续加热水至预定温度,切不可加热过高。加热过程中应始终保持清洗系统循环。对于有条件的锅炉房,例如有其他的锅炉运行,可以供给化学清洗系统足够量蒸汽的时候,可采用蒸汽加热临时系统的水箱,经过循环使炉内升温,这种方法升温时间较长,但安全可靠。
  3.碱洗 在水不断循环的过程中,将预先计算好的碱洗药剂分批加入(从临时系统的水箱加入)。并开始进行化学分析,当碱洗药剂和pH值都达到预定指标后,停止加药,继续循环6~8小时,碱洗结束。
  4.水冲洗 在水冲洗之前,应将碱洗液全部排空,排空后进水,以尽可能高的速度冲洗,使冲洗水出口的pH值小于9即可,将排口关闭,保持清洗系统满水位待酸洗用。
  5.加热 按第2步操作,将清洗系统中的水加热到预定温度。
  6.酸洗 停止升温,继续循环清洗系统中的水,在不断循环过程中,同时加入浓酸和缓蚀剂,加入速度应比较缓慢,特别是以碳酸盐水垢为主的锅炉,进酸后有大量二氧化碳气体逸出,加酸速度更不可太快。进酸的同时,从清洗系统的出口处开始取样分析酸的浓度和铁离子的浓度。5~10分钟取样分析一次。当出口酸浓度稳定在4%以上时,停止加酸和缓蚀剂,继续循环和浸泡数小时。缓蚀剂的加入量应保证整个清洗系统都有足够的浓度,一次加入完成。由于缓蚀剂不能进行定量分析,因此,只有按酸洗体积计算缓蚀剂的加入量,计算公式如下:  
  式中: W——缓蚀剂的用量,公斤;
  V——整个系统酸液的体积,立方米;
  A%——预定缓蚀剂的浓度。在循环清洗过程中,每20~30分钟取样分析一次,发现酸浓度降低时,应及时补充酸,这时可不补加缓蚀剂,酸洗继续进行。
  7.酸洗终点的判断 当锅炉清洗了一定时间以后,就需要考虑锅炉是否清洗干净或何时能清洗干净。判断锅炉什么时候清洗干净的准确性是酸洗技术成败的关键。判断锅炉是否被清洗干净的主要依据就是溶垢反应是否还在进行。如果垢还未全部清洗干净,那么溶垢反应总是在进行的,只是速度上的快慢,反应数量上的多少而已。因此,依据除垢剂浓度的变化和溶垢产物浓度的变化就可判定溶垢反应是否还在进行。一般是分析酸的浓度、Fe3+、Fe2+浓度以及是否还有二氧化碳产生。一般当酸的浓度在2~3小时内稳定不变,Fe2+离子浓度上升到一个稳定值,而Fe3+离子已越过高峰,浓度越来越低,甚至到零,已无二氧化碳产生就可以认为酸洗接近完成了,再适当延长一段时间就可结束酸洗。
  判断酸洗终点的更直接而又比较可靠的方法,就是通过监视管被清洗的情况,来确认锅炉清洗情况。如果事先保证监视管的垢和锅炉的垢基本一致,以及清洗条件也基本一致,那么当监视管被清洗干净的时候,也就可以认为锅炉也被清洗干净。适当延长一些时间就可结束酸洗。
  8.水冲洗 酸洗结束后,应将酸洗液以最快速度排放,并以尽可能短的时间和尽可能高的流速冲洗清洗系统,使清洗水的pH值到达4~5,水冲洗即可结束。
  9.钝化 将锅炉加热升温,同时按整个容积计算一次加入钝化药剂,并不断循环。升温到预计温度后,停止加热,并开始取样分析碱的浓度,调整pH值到10~11(pH值不计超过12)后,循环或浸10~12小时,钝化结束。
  10.水冲洗 将钝化液排放,用水冲洗到pH值为8~9,整个化学清洗工程即告结束。
  三、恢复锅炉系统并检查清洗质量
  化学清洗工程结束后,一般应打开入孔或汽包,进行清洗质量的检查,清洗质量的好坏主要表现在除垢程度,锅炉腐蚀情况,特别注意有无小孔腐蚀,表面钝化膜的质量。在检查的同时进行清理,把沉积在汽包、联箱等部位的沉积物全部清除干净。
  最后,恢复锅炉运行系统,并进行试压试验,试压合格后方可投入正常运行
    三,锅炉化学清洗介绍
    第一节 酸性清洗
    酸性清洗是利用清洗剂在水中离解出H+,使锈垢、水垢与H+反应而溶解。主要的化学溶解反应如下:
    MeO+2H+=Me2++H2O
    MeCO3+2H+=Me2++H2O+CO2&uarr式中Me2+泛指金属离子。在上述垢层的溶解过程中,H+离子起主要的作用。但除此之外,酸根的存在对水垢和锈垢的溶解也有一定的影响,有时还是关键性的。比如F-离子的存在可使水垢中的SiO2发生化学溶解,而别的酸根则不行,某些有机酸根的络合作用,可提高水垢的溶解度,减少块状水垢脱落的量。不同种类的酸H+离子的离解度也不同,一般来说,无机酸离解度较大,酸性强,能在低温、常温下清洗,但腐蚀性也强;有机酸离解度较小,酸性弱,常须加温清洗,但腐蚀也较弱。所以说,不同种类的酸具有不同的溶解特性,不同成分的垢层就要考虑选择不同的酸作清洗液,以趋更加合理。酸性清洗由于溶垢速度快,溶垢能力强,而得到广泛应用,特别在清洗一些垢层较厚的锅炉具有其它清洗方法不可取代的优越性。
    四,锅炉化学清洗常用酸剂
    1、盐酸:盐酸是一种强酸,由于大多数金属的盐酸盐易溶于水,因此盐酸的溶垢能力较强,能快速溶解铁锈、铜锈、铝锈、碳酸盐水垢,但盐酸对不少金属材料有极强的腐蚀性,必须添加合适的缓蚀剂。盐酸中氯离子的存在,既有促进金属腐蚀产物快速活性溶解的有利一面,又有导致钝性材料钝化膜局部破坏诱发小孔腐蚀的不利一面。普通不锈钢和铝及合金材料属于靠表面产生的氧化物钝化膜的保护才稳定的钝化材料,一旦钝化膜破坏,材料就会遭到严重腐蚀。对于普通不锈钢和铝材来说,Cl-离子是能局部破坏钝化膜的活性离子,是造成小孔腐蚀的主要因素。因而不宜选用盐酸作为清洗不锈钢和铝材表面污垢的清洗液。<
    2、硫酸:浓硫酸具有强氧化性,能使铁钝化,但不具备溶垢的作用,清洗时硫酸的浓度一般在15%以下,已不具有氧化性。由于一些硫酸盐的溶解度不大,因此硫酸的溶锈、溶垢速度相对要小一些。但稀硫酸是不挥发的,清洗现场不会产生酸雾,可通过升温的方法来提高清洗速度,所以在去除氧化铁一类的垢物时,经常使用硫酸作清洗剂。
    3、硝酸:硝酸盐溶解度较大,因此硝酸对铁锈、铜锈、各类污垢都有较好的去除作用,特别在清除不锈钢表面的污垢时,由于硝酸具有氧化性,可使不锈钢自钝化,几乎不对不锈钢造成腐蚀。但硝酸对低碳钢有强烈的腐蚀性,必须选用可靠的缓蚀剂。
    4、磷酸:磷酸钙的溶解度较小,很少用磷酸来清洗水垢,但在某些特定的条件下,如高温、高湿度,磷酸能与金属离子形成可溶于水的配位化合物,或把铁锈直接转为有保护作用的磷化膜。所以磷酸只在某些特定条件下使用。
    5、氢氟酸:氢氟酸是一种弱酸,但有很强的溶解氧化铁的能力,这主要是由于氟离子的特殊作用。氢氟酸同时也是溶解硅的唯一有效的酸洗剂。
    6、氨基磺酸:氨基磺酸是一种弱酸,与碳酸盐和氢氧化物等类的水垢,反应比较强烈,对钙盐的溶解度非常大,但是,对铁等氧化物的溶解能力较弱。同时氨基磺酸是唯一可用作镀锌金属表面清洗的酸。
    7、柠檬酸:柠檬酸的最大优点是水垢反应后生成的柠檬酸钙络离子溶解度比较大,不易形成沉淀,若清洗液中加入氨,即使在碱性范围内也能使铁垢溶解,生成稳定性很好的柠檬酸亚铁铵络合物。
    8、羟基乙酸:羟基乙酸的酸性较强,对锈垢有很好的去除能力,几乎不亚于盐酸,但对金属的腐蚀性要远远低于盐酸
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