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锅炉怎样除垢?

发表时间:2019-07-15 11:10

  一些锅炉,特别是新安装锅炉或酸洗后的锅炉,普遍存在一种现象,即锅炉水垢很薄或基本无水垢,水处理效果亦不错,但在受压元件水侧金属壁上,有一定程度,分布广泛的锈泡。锈泡下存在着点状腐蚀,浓度在0.3~0.4mm左右,个别锅炉达到0.6mm,呈明显的氧化腐蚀现象,所以,必须重视锅炉的煮炉工作。


  一、腐蚀原因分析

  经研究分析,点状氧化腐蚀基本上是均匀分布在锅炉受压元件水侧金属壁上,主要存在着以下二种锅炉中,发生率相当高:1、新投入使用1~2年的锅炉,其中以快装锅炉发生率为最高。2、酸洗后1~2年间的锅炉。

  在上述这些锅炉的腐蚀原因是:1、新安装锅炉使用前的煮炉工作不认真,或根本未煮炉;2、酸洗工作完成后,运行前未进行煮炉工作;3、锅炉管理人员和司炉人员不了解锅炉新装或酸洗后煮炉的目的和重要性,煮炉后并未进行认真检否煮炉效果,既是查在受压元件金属表面上形成保护膜。


  二、防止办法

  1、新安装锅炉的煮炉工作对锅炉今后的运行非常重要。新炉的煮炉工作除了清除油污、锈迹和杂物外,更主要的是要在金属表面形成耐腐蚀钝化膜。实际证明,最初煮炉形成的钝化膜,对以后运行的抗腐蚀性有很大的影响。如果运行前煮炉未能形成较好的钝化膜,投入运行后腐蚀速度就比较快。

  2、酸洗后的锅炉,开炉前必须进行煮炉工作,在活性金属表面形成一层钝化膜。


  三、锅炉除垢的常用方法及其效果

  1、机械除垢法

  当锅内有疏松的水垢或水渣时,停炉后使锅炉冷却,放掉炉水,用清水清洗后即可进行除垢。机械除垢是用扁铲、钢丝刷和机动铣管器将水垢除掉,此种方法比较简单,多用于结构简单的小型锅炉。但机械除垢劳动强度大,除垢效果差,容易损坏锅炉本体,所以在除垢操作中应多加注意,而且不宜过多采用此法。


  2、碱类除垢法

  碱类除垢法采用的药剂配方和用量由锅炉的具体情况决定。一般常用纯碱-栲胶或碱性除垢剂等。煮碱时,可以采用不加压煮炉,时间不少于24h(水垢比较厚时,可以适当延长),为了提高碱煮除垢的效果,可以将碱液循环,循环速度越高,除垢效果越好。碱煮法操作简单,副作用小。缺点是煮炉时间长,药剂消耗量比较多,且效果差。


  3、酸洗除垢法

  酸洗除垢法大部分是采用盐酸或硝酸加入适量的缓蚀剂配成的酸洗液,注入锅炉内进行除垢。酸洗液的效果是对水垢有溶解,剥离和疏松的作用,从而达到除垢的目的。缺点操作相对复杂,对锅炉有一定得腐蚀副作用。但酸洗效果较好,应用较为普遍。


  四、锅炉除垢周期

  锅炉用水中含有大量的无机盐、钙美离子含量多时,虽然加入了水质稳定剂或水处理设备,新锅炉使用3~6个月后,仍会产生水垢,厚度可达5mm以上,严重的可达10mm以上。如3mm厚的水垢可使金属管壁从200℃升至500℃,则金属强度下降到原来强度的1/5~1/4,;传热恶化,排烟温度提高,热效率下降,燃料消耗量增加,产生浪费。

  因此,为了节约能源,降低燃料的消耗,提高锅炉的换热效率及运行安全,除水中加入水质稳定剂之外,还要定期检查水垢形成情况,达到一定厚度要进行化学清洗。

  要根据锅炉能力、压力及水质定期进行化学除垢,根据资料介绍,清洗间隔如下(1kgf/cm2的压力相当于9.8×104Pa):

  大型锅炉(180kgf/cm2=18MPa):2~3年清洗一次;

  中型锅炉(130~150kgf/cm2=13~15MPa):3~5年清洗一次;

  小型锅炉(100kgf/cm2=10MPa):4~6年清洗一次。


  五、碱煮除垢的工艺流程

  1、除泥渣、洁垢面,为碱(煮)或酸洗创造良好的条件。化学清洗前的水冲洗就是用压力水将垢面普遍地冲洗一遍,这样可以减少水垢总量,降低清洗剂的消耗量,对锅筒底部,联箱以及其它水流不畅之处堆积的淤泥、垢渣等均要彻底清除,这些淤泥和垢渣也同样消耗清洗剂,增加成本,影响清洗效果。水冲洗要达到垢面清洁,没有淤泥,从而为碱洗(煮)操作创造良好的条件。


  2、配制碱煮液。根据锅炉容水量的和垢层厚度计算,称量出所需用的烧碱和磷酸三钠,放入水箱中加水搅拌溶解,配成所需浓度,启动给水泵送入锅内。


  3、煮炉。一般常压煮炉和带压煮炉两种方法:

  ①常压煮炉:将锅炉点火升温,待锅水沸腾后,用小火保持锅水沸腾状态即可。煮炉时间一般不少于24小时,最长可到40小时。煮炉结束后,当锅水温度降至70—80℃,方可放水。

  ②带压煮炉:锅炉点火,缓慢升压,一般用24—48小时,结垢严重时煮炉时间可以延长到4—5天,要昼夜连续进行。碱煮期间不要排汽和用汽,以免影响效果。煮炉过程中,水位应经营保持在水压表上限,当发现水位低时,应及时补水。煮炉结束后,当碱煮液温度降至70—80℃时,即可将废液全部放掉。

  ③碱煮监督。碱煮过程中每2小时化验一次碱煮液浓度,如果碱煮液浓度下降至开始浓度的一半时,应适当加药补充。当测定磷酸根含量基本稳定时碱煮即可结束。

  ④水冲洗。碱煮结束后,将锅内碱煮液放尽,打开入孔、手孔和检查孔,用压力水进行人工冲洗除掉垢挂和泥渣。


  六、结论

  近年对新装锅炉煮炉强调不够,许多司炉工对煮炉无认识,也未掌握煮炉方法,加上锅炉安装使用说明书亦没有强调煮炉工作,致使许多锅炉出现氧化腐做现象,值得注意的是必须加强司炉工的素质,搞好锅炉煮炉工作,确保锅炉安全经济运行和使用。


  锅炉为什么要清洗?

  锅炉经过长时间运行,不可避免的出现了水垢、锈蚀问题。由于垢的产生,使得传热性变差,以致锅炉效力降低,故很难达到额定的蒸发量;并且由于传热性变差,使得金属过热,在锅炉压力作用下,炉管发生鼓包,甚至爆炸;因此,锅炉结垢后,应采取必要的方法除垢。燃煤、燃油、燃气锅炉的结焦,积碳状况,脱硫,清灰等都是我们要面对和处理的问题 。

  单从锅炉的结构上来讲,锅筒、水冷壁管、对流管束、烟管和火管、下降管、集箱、过热器、省煤器以及附属设备都会因生产原因造成污染和腐蚀,使得锅炉传热性变差,燃料消耗增加,运行费用上升,锅炉寿命缩短。


  水垢的危害可归纳如下 :

  1. 浪费燃料、降低锅炉热效率

  因为水垢的导热系数比钢材的导热系数小数十倍到数百倍。因此锅炉结有水垢时, 使锅炉受热面的传热性能变差,燃料燃烧所放出的热量不能有效地传递到锅炉水中,大量的热量被烟气带走,造成排烟温度升高,排烟热损失增加,锅炉的热效率降低。在这种情况下,为保证锅炉的参数,就必须更多投加燃料,提高炉膛的 温度和烟气温度,因此造成燃料浪费。有人估算,锅炉受热面上结有1mm 厚的水垢,浪费燃料约 3%~5% 。


  2. 影响锅炉安全运行

  锅炉水垢常常生成在热负荷很高的锅炉受热面上。因水垢导热性能很差,导致金属管壁局部温度大大升高。当温度超过了金属所能承受的允许温度时,金属因过热而蠕变 , 强 度降低,在锅炉工作压力下,金属会发生鼓包、穿孔和破裂、影响锅炉安全运行。


  3. 水垢能导致垢下金属腐蚀

  锅炉受热面内有水垢附着的条件下,从水垢的孔、缝隙渗入的锅水,在沉积的水垢层与锅炉受热面之间急剧蒸发。在水垢层下,锅水可被浓缩到很高浓度。其中有些物质在高温高浓度的条件下会对锅炉受热面产生严重腐蚀,如NaOH等。结垢、腐蚀过程相互促进, 会很快导致金属受热面的损坏,以致使锅炉发生爆管事故。


  4. 降低锅炉出力

  锅炉结垢后,由于传热性变差,要达到锅炉额定蒸发量或额定产热量,就需要多消耗燃料。但随着结垢厚度的增加,以及炉膛容积的炉排面积是一定的,燃料消耗受到限制,因此锅炉的出力就会降低。


  5. 结垢会降低锅炉使用寿命

  锅炉受热面上的水垢 , 必须彻底清除才能保证锅炉安全经济运行。无论人工、机械、还是采用化学药品除垢都会影响锅炉的使用寿命。


  锅炉煮炉怎样进行?在锅炉煮炉过程中有何要求?煮炉的合格标准是什么?

  到锅炉烘炉末期,当炉墙红砖灰浆的含水率降至10%以下或当过热器(相当于过热器位置)前两侧耐火砖外侧温度达到100℃时,即可进行煮炉。


  1、根据锅炉类别确定加药量

  根据炉内锈垢、油污的严重程度,把锅炉分为三类:

  第1类:新锅炉从出厂至安装完毕,尚不超过10个月,内部铁锈较薄或无锈者。

  第Ⅱ类:锅炉长期停用,或是新锅炉内部铁锈较厚者。

  第Ⅲ类:移装锅炉内部有较厚铁锈,又有水垢者。

  煮炉时炉水中所加的药品为氢氧化钠和磷酸三钠,如无磷酸三钠也可用无水碳酸钠(Na2CO3;)代替,其用量为磷酸三钠的1.5倍。加药量是按锅炉最高水位下的锅炉水容积来计算的,煮炉加药量一般按规定确定。


  2、向锅炉内加药的方式

  药品要稀释成质量分数不大于20%的溶液。加药时可采用下列三种方式:

  (1)以给水管路供水时,经磷酸三钠加药设备加入锅炉。

  (2)用磷酸三钠泵或其它泵,通过改装的管路向锅炉联箱或省煤器的排污阀加入。

  (3)在锅炉上部安装1~1.5m3有盖子的临时加药缸从锅筒上部加入,加药缸(箱)出口应有可控制的阀门和过滤器。

  加药时,锅炉水位应保持最低水位,必须将锅筒的空气阀打开,待锅炉完全没有压力时才可加药。用药量一次加完,但第Ⅲ类锅炉所用的磷酸三钠可先加50%,其余在第一次排污后加入。药液加入锅炉后开始煮炉。炉膛内升起微火,逐渐使炉水沸腾,产生蒸汽经过空气阀或被抬起的安全阀放出。煮炉过程中,要 保持锅炉的最高水位。


  3、煮炉时间及压力要求

  (1)加药后,当锅炉升压至0.3~0.4MPa左右,要保持4h;并在此压力下煮炉12h。

  (2)在额定工作压力的50%情况下,煮炉12h,并注意锅炉的运行情况。

  (3)在额定工作压力75%的情况下,煮炉12h。如发现问题,待降压后再作处理。

  (4)降压至0.3~0.4MPa时,保持压力,煮炉4h。


  4、取样化验,排污和清洗检查

  (1)在煮炉期间应不断地进行炉水取样化验,取样可从锅筒和水冷壁下集箱排污处取样,监视炉水碱度及磷酸根的变化,如炉水碱度低于45mol/L时,应补药。

  (2)煮炉期间,需要排污时,应将压力降低。排污时要前后、左右对称地进行排污。

  (3)煮炉结束后,应进行换水,并冲洗药液接触过的管路和阀门。卸开人孔门、手孔盖、清洗锅炉内部,检查管路、阀门有无堵塞,锅炉内表面有无锈迹。残留的沉淀物要彻底清除。


  5、煮炉的合格标准

  (1)锅筒、集箱内壁内无油垢。

  (2)擦去附着物后,金属表面应无锈斑。


  一、煮炉的目的

  煮炉的目的就是要清除锅炉受热面内的油污及铁锈等杂质,使整个锅炉内壁金属表面产生化学钝化,减缓运行中的腐蚀速度,保证锅炉炉水品质,确保锅炉在安全、经济工况下正常运行。


  二、煮炉前的准备工作

  1、烘炉已合格。

  2、取样装置可靠好用,并有足够的冷却水。

  3、加药装置使用可靠。

  4、表面和底部排污阀门齐全、灵活好用。

  5、除氧器、给水泵能正常投运。

  6、锅炉已达到启动条件。

  7、按煮炉的配方准备足够的化学药品(其加药量为每立方米水加氢氧化钠和磷酸三钠各3~5kg(按100%纯度)),准备的药量应为1.25—1.5倍。

  8、参加煮炉的人员确定之后,要明确分工,使之熟悉煮炉的要点。在煮炉之前,橡胶手套、防护眼镜、口罩、防护工作服准备齐全。操作地点应备有清水、急救药品和纱布,以备急用。

  9、在汽包上部接一临时加药斗,将加药溶液搅拌均匀,其浓度为20%,所有药液从炉顶加药斗一次加完,不可将固体药品直接加入锅炉内。

  10、加药时锅炉水位保持在最低水位线上,所有药量加完后,提高水位至最高水位线。


  三、煮炉范围:

  汽包、下降管、省煤器、水冷壁


  四、煮炉的时间及压力要求

  1、加压后立即点火煮炉。    2、自升压至1.96—2.45MPa,排汽量为10%~15%额定蒸发量,保持24小时。

  3、在额定工作压力75%(2.87MPa压力)下煮炉12小时。

  4、降压至1.96—2.45MPa压力下煮炉4小时。

  5、从下部各排污点轮流排污换水直至水质达到试运标准为止。

  6、然后停炉或升压进行蒸汽吹洗、蒸汽严密性试验及安全阀调整等工作。

  7、碱煮炉结束,锅炉停炉放水后,应检查汽包、水冷壁下联箱内部,彻底清扫内部附着物和残渣。


  五、取样化验

  1、开始点火,升压至1.96—2.45MPa1小时后,取样化验煮炉液碱度>100mmol/L,磷酸根应>0.5mmol/L,如达不到上述要求应补充加药直至合格。

  2、煮炉期间每隔3—4小时应对锅筒集箱中取炉水进行分析碱度和磷酸根含量,每部分碱度应保持均匀,否则应放水调整。

  3、当炉水碱度<45mmol/L时,应补充加药。

  4、煮炉末期磷酸根含量变化不大而趋于稳定时,煮炉工作可以结束,进行排污换水,直至达到炉水标准。


  六、煮炉的合格标准

  1、锅筒集箱内无油污。

  2、锅筒集箱内壁呈灰黑色,擦去附着物后应无锈斑。

  3、联箱底部沉渣应全部消除。


  七、煮炉的注意事项

  1、煮炉应在双方工程负责人统一领导下进行。

  2、煮炉应维持正常水位,不可使碱水进入过热器内,过热器用蒸汽吹洗,过热器疏水门应打开。

  3、各项参数应达到上述要求并尽量稳定。

  4、煮炉期间需要排污时,前后、左右各联箱应对称进行。

  5、各项记录齐全清楚。

  6、在煮炉后期,压力已达到工作压力75%,此时已是锅炉的初运行阶段。因此,在升压过程中,要注意检查各部位的变压情况、膨胀情况,特别要注意检查锅筒、受热面管子、膨胀补偿器,支吊架等部位。如发现异常现象应立即停止升压,待查明原因处理完毕后,再继续升压。

  7、化验及锅炉运行人员应密切联系,相互监督,严格执行本措施。


  八、煮炉的加药量

  1、按新二类锅炉进行煮炉,炉水容积约30m3。

  2、煮炉的加药量

  药品名称                加药量

  氢氧化钠(NaOH)        5Kg/m3H2O

  磷酸三钠(Na3PO4)        5kg/m&sup3;H2O

  注意:表中药品用量是按100%纯度计算的,如果现场药品纯度不够,则应按实际含量计算。


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