导航: >> 安全技术>> 特种设备>>正文

工业锅炉水垢类型及化学清洗对策

作者:罗艺 陈岳宁 陈民桥  
评论: 更新日期:2011年04月18日

    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。

    3.6 混合垢

    其成分为上述各种垢的混合物,这是我们在清洗工作中碰到最多的一类水垢,垢的外表、硬度及在酸中的溶解性均与其组分有关。硅酸盐和硫酸盐含量多时,水垢硬度大,外观由白至灰白色,在盐酸中反应比较缓慢,放出的气泡也比较少。铁锈含量多时,垢的颜色比较深,与盐酸反应比较快。碳酸盐含量高时,垢比较脆,在酸中反应较激烈,产生气泡多。如某厂锅炉水垢为白带黄色块状,稍硬,放入盐酸中开始反应较激烈,半分钟后趋于平静,酸不溶物含量为38.4%(质量百分数),氧化铁含量为15.3%(质量百分数)。这是一种比较典型的混合垢,选用酸洗法去垢,用盐酸或氨基磺酸均可,宜加热用泵打循环施工。如果垢中硅酸盐含量偏高时,应加入适量氟化钠或氟化铵以提高去垢速度和获得满意的效果。如某糖厂水垢外表为砖红色,厚度1.5~2.5mm,比较坚硬,成分为硅酸盐、硫酸盐和铁的氧化物,在稀盐酸中即使加热也无明显反应。实验室试验表明,加大盐酸浓度,提高清洗温度(60℃左右)可获得较好的清洗效果。因此我们在清洗该锅炉时,采用质量分数为12%的盐酸并加入适量的氟化钠作清洗剂,在55~65℃下,清洗10h,结果垢成片状脱落,且垢的厚度减薄,达到了清洗目的。

    值得一提的是,对于硅酸盐水垢或以硅酸盐为主的混合垢,采用热氢氟酸去垢效果好,但因氢氟酸价格贵、腐蚀性与毒性大、易挥发,所以在清洗行业应用较少。

网友评论 more
创想安科网站简介会员服务广告服务业务合作提交需求会员中心在线投稿版权声明友情链接联系我们
Baidu
map