长庆油田分公司 杨治力

锅炉水垢的化学清洗

长庆油田分公司 杨治力

本文通过对锅炉水垢的形成及危害的介绍，提出对锅炉水垢进行化学清洗的方法及作用原理，以期对各企业单位锅炉水垢的清洗有一定的借鉴意义。

锅炉 水垢 化学清洗

锅炉水垢的化学清洗

一般除垢方法可分两大类：一是手工及机械除垢。即使用工具用人力直接从小型锅炉壁上除去水垢。这种方法操作简单，易于实行，但劳动强度大，耗费时间长，易受锅炉结构型式的限制，除垢时小型锅炉壁易受机械损伤。二是化学除垢。化学除垢分碱洗法和酸洗法，碱洗法就是将不同品种、不同浓度的碱液注入锅炉，然后在一定的压力下进行煮炉，从而达到碱洗的目的。酸洗除垢时，酸不仅能清除锅炉受热面上的水垢，同时也能与金属反应，从而使锅炉遭到腐蚀或穿孔。因此酸洗的技术与要求比较高，锅炉酸洗除垢时，必须请具有相应酸洗级别的酸洗单位来进行。清洗前对锅炉进行检查及采样分析

锅炉停用后，首先打开汽包人孔、集箱手孔、检查孔，检查锅内水垢分布情况，详细观察水样结生层次和外观性状、疏松程度等，并对不同部位水垢采样以供分析。检查锅炉本体、管道、阀门，如有腐蚀、穿孔内漏或裂缝则先修理或更换有关部件，并对锅炉结垢、腐蚀及以往出现过的问题进行分析。卸下锅炉的安全阀、压力表、水位表等部位，并将出口封堵，以免漏液损坏。如果锅炉停用后炉体内脱落的散垢较多时，应先进行人工清除，尽量减少化学清洗时间、降低反应程度。散垢清除后，将汽包人孔、集箱手孔、检查孔封堵。通入清水，对水冷壁管、下降管、后棚管等进行检查，以保证管路的通畅。对不通的管子要用机械方法加以疏通，防止加入清洗剂后使盐类成块状剥落将换热器堵塞。根据锅炉技术资料，掌握锅筒，左、右集箱，下降管，水冷壁管，水冷壁管，烟管等有关数据，以确定清洗的总面积和水容积。

（一）清洗除垢的工艺和方案确定

1.清洗药剂的确定及工艺试验。判断水垢类型确定清洗剂。在清洗前必须在不同部位各取具有代表性的垢样进行化验分析，并以最难溶解的垢的化验结果为依据来制定清洗方案。采用盐酸，氢氟酸清洗时要防止在开始时浓度过高。如果加酸速度过快，进酸不均匀，初始浓度可能会很大，这时有可能因为超过允许的浓度范围，一方面会严重加重锅炉表面金属的腐蚀，另一方面，由于反应速度过快，在蒸发区的水垢及铁锈在酸中溶解，成块状剥落，将换热器堵死，使清洗无法进行。

2.缓蚀剂试验及缓蚀剂的确定。随着我国化学清洗行业的形成，各种用于不同种酸和针对不同金属设备材质的缓蚀剂被开发出来。在缓蚀剂的应用上，结束了由单一组分的化学药品组成的低效缓蚀剂的历史，已发展到开发研究多种组分协同作用的针对单一酸种和多种酸用的高效缓蚀剂的新阶段。缓蚀技术是清洗过程中的重要内容，既要达到除垢目的，又要防止因清洗而造成对锅炉的腐蚀，因此缓蚀剂的选用首先必须考虑根据清洗工艺要求及清洗的材质，对拟用的清洗剂取样进行溶垢，测定其浓度和铁离子含量,通过试验一方面确定缓蚀剂的种类和数量，另一方面确定清洗剂的用量和浓度。缓蚀剂的数量要控制准确，因为缓蚀剂数量不足则起不到缓蚀效果，如果过量也会降低缓蚀能力。配制缓蚀剂时，应严格按照配料步骤和顺序，及时使用，防止失效，并按试验确定的数量配入清洗液中。

3.清洗除垢中温度的控制。通过试验来确定清洗时的最佳温度,温度的控制是提高清洗效果及达到缓蚀保护的一个重要环节。

4.根据该锅炉用材，制作多块腐蚀试样，并称重，用于对清洗过程腐蚀的监测。

（二）酸洗工艺过程

锅炉的酸洗通常采用两种方法,一是静态浸泡法，称静态酸洗；另是动态循环法称动态酸洗。现简述一下静态酸洗。静态酸洗适用于立式水火管锅炉及卧式内燃锅炉等低压锅炉，这种酸洗工艺过程如下:

1.酸洗:将锅炉的人孔、手孔、检查孔及各种阀门关闭，用耐酸胶管或塑料与排污管出口连接作为进酸管道，用人工注酸时需将进酸管道架高至锅炉最低安全水位线以上，连接进酸漏斗利用位差从锅炉下部进酸。用泵进酸时将耐酸泵与进酸管道和酸箱连接，酸液注入量以最低安全水位为准，全部进酸时间尽可能在半小时内完成。进酸完毕即开始浸泡阶段，当两次化验浓度差低于0.2%时酸洗即可结束。由于酸洗后，金属表面膜同时被溶解，很容易生锈。所以，酸洗后应迅速排掉废酸，时间最好不超过30分钟。

2.冲洗:当废酸排尽之后立即用清水冲洗锅内残留酸液至排水加入甲基橙指示剂显橙色为止。

3.钝化:钝化的目的一方面是彻底消除残留在锅炉各部位的酸液，另一方面是促进金属表面形成稳定的保护膜。钝化药剂一般采用一定浓度的氢氧化钠和磷酸钠的混合溶液，可在水箱或水池内配制然后用给水泵送入锅炉。各药剂的用量为:氢氧化钠:1kg/t。磷酸三钠0.5kg/t，加入炉内的碱液的液位要超过原酸液的液位。钝化时间不能少于60分钟，最好用微火将锅内的碱液升高至60～80℃，以有利于碱液的循环和金属表面保护膜的形成。钝化结束后打开排污阀排尽碱液，启动给水泵，用清水冲洗至排水清净为止。

4.清扫和检查:将锅内水排完后打开检查孔、手孔清除残留水垢及沉积在下部的垢块并检查除垢效果及腐蚀情况，详细记录放入锅炉技术档案保存。酸洗后的锅炉最好能马上点火运行，此时锅水碱度应保持在14～20mg/L,PH值控制在10～12，并加强排污直至锅水颜色浑浊度恢复正常，再规定运行标准控制，如酸洗后锅炉不能正常投入运行则一定做好停炉保护工作。

综上所述，对锅炉进行化学清洗工作必须制定严密的清洗技术方案，清洗过程中严格按照要求进行才能达到满意的清洗效果。并且在日常的水处理工作，用户必须在锅炉运行时，加强水处理管理及保养工作，使给水、锅水达到国家规定的锅炉水质标准要求，从而才能有效地防止水垢产生或腐蚀，保证该锅炉安全经济地运行。

杨治力 热工工程师，长庆油田分公司矿区事业部泾渭苑物业服务处生产运行科科长。