國(guó)內(nèi)鍋爐清洗研究展望

　　我國(guó)目前用于發(fā)電和居民采暖等的鍋爐有數(shù)萬(wàn)臺(tái)之多［１］，其蒸發(fā)量從10t到100t不等。這些鍋爐在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不論采取何種水處理措施，都不可避免地會(huì)產(chǎn)生水垢。這些水垢含有造成鍋爐表面腐蝕的氧化物，從而使鍋爐受熱面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生對(duì)鍋爐的腐蝕，造成鍋爐設(shè)備的損壞［2］。另外，這些水垢的產(chǎn)生使得鍋爐的導(dǎo)熱性能減低，從而增加了燃料的消耗，進(jìn)而使金屬過(guò)熱，金屬?gòu)?qiáng)度減低，從而導(dǎo)致鍋爐過(guò)熱而爆管，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失［3］。因此，為保證鍋爐的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，避免爐管的結(jié)垢腐蝕所造成的損失，鍋爐的清洗工作就成為必不可少的措施。鍋爐化學(xué)清洗是用目前在鍋爐清洗中常用的一種方法。本文針對(duì)目前鍋爐清洗方面的工作進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)鍋爐清洗中存在的問(wèn)題和前景進(jìn)行了展望。
　　一、鍋爐清洗方法
　　（一）堿洗法
　　目前堿洗法主要包括燒堿噴射法和堿煮法。其中燒堿噴射法主要是將質(zhì)量分?jǐn)?shù)在50%—60%的燒堿溶液加熱至80℃左右，然后采用噴霧裝置將其噴射到鍋爐壁和管道內(nèi)，間隔一段時(shí)間后，再進(jìn)行重復(fù)進(jìn)行一次，直至水垢脫落。堿煮法主要是利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3%左右的燒堿溶液，通過(guò)加熱和提高壓力等方法對(duì)鍋爐內(nèi)的水垢進(jìn)行處理。該法操作簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，但比較費(fèi)時(shí)。目前國(guó)內(nèi)已鮮有采用此法對(duì)鍋爐進(jìn)行清洗的事例。
　　（二）酸洗法
　　目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣的是酸洗緩釋劑，其最早的應(yīng)用可以追溯到1845年。至今，各種各樣的酸洗緩釋劑已得到了廣泛的應(yīng)用［4］。酸洗緩釋劑中的酸主要有：鹽酸、硫酸、硝酸、氨基磺酸、磷酸、甲酸、乙酸、檸檬酸等，其中應(yīng)用最廣的是鹽酸。隨著設(shè)備性能的提高，對(duì)于酸洗緩釋劑的要求也越來(lái)越高，有機(jī)酸洗緩釋劑就應(yīng)運(yùn)而生。如：敖建平等采用由含氮脂肪胺、芳香胺等多種常用有機(jī)緩釋劑復(fù)配而成的DSCH—1緩釋劑。該緩釋劑在硝酸中對(duì)20#鍋爐鋼和紫銅的緩釋效率可達(dá)99.7%以上；在不同組成的鹽酸中對(duì)20#鍋爐鋼的緩釋效率也可達(dá)98.5%以上。但它受Fe3+濃度的影響較大。因此，該緩釋劑可以作為硝酸和鹽酸酸洗緩釋劑使用，但應(yīng)該在使用過(guò)程中嚴(yán)密監(jiān)測(cè)Fe3+濃度的變化情況［5］。由內(nèi)蒙古山源非金屬物料公司開發(fā)的新型鍋爐除垢劑，以腐殖酸為原料，添加純堿和特殊的活化劑，使其分子鏈變短，更易于與鈣、鎂、鐵離子進(jìn)行螯合和絡(luò)合反應(yīng)，形成不規(guī)則的、無(wú)附著力的有機(jī)鹽，隨鍋爐排污水排出爐外，長(zhǎng)期使用該產(chǎn)品能在金屬表面形成一層保護(hù)膜，起到防腐蝕的作用［6］。
　　二、目前鍋爐清洗中存在的問(wèn)題
　　（一）清洗循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理
　　在清洗過(guò)程中，使用清洗泵或泵站進(jìn)行強(qiáng)制性循環(huán)，是提高清洗效率的重要手段。但目前某些施工單位在清洗過(guò)程中采用浸泡的清洗方式，或采用人孔進(jìn)液、鍋筒排污出液等簡(jiǎn)單的循環(huán)方式，從而導(dǎo)致在清洗過(guò)程中各被清洗部位清洗液濃度不一樣，設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)清洗不徹底。最終導(dǎo)致清洗前鍋爐還好，清洗后發(fā)生鍋爐“爆管”事故。
　　正確方法是，采用下進(jìn)上出或上進(jìn)下出的循環(huán)模式對(duì)設(shè)備進(jìn)行清洗，并采用安裝臨時(shí)清洗循環(huán)管線的方式，對(duì)設(shè)備的各個(gè)部位進(jìn)行有效清洗，使清洗過(guò)程中產(chǎn)生的不溶物在清洗結(jié)束后及時(shí)排出設(shè)備外，進(jìn)而避免所產(chǎn)生的大量脫落污垢堆積導(dǎo)致的鍋爐“爆管”事故。
　　（二）清洗廢液的亂排放
　　化學(xué)清洗包括堿洗、酸洗、漂洗、鈍化等過(guò)程，從而直接產(chǎn)生過(guò)了相關(guān)的酸堿廢液，廢液如果不處理就直接排放會(huì)導(dǎo)致對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。但由于處理廢液成本較高，不少施工單位和工程單位都不愿承擔(dān)這一費(fèi)用，清洗后廢液直接排入地溝現(xiàn)象，嚴(yán)重污染環(huán)境。
　　正確的方法是，化學(xué)清洗后產(chǎn)生的酸堿廢液及鈍化廢液，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)處理后排放。
　　（三）鍋爐加溫方式不當(dāng)
　　冬天施工時(shí)，由于氣溫較低，某些工程單位用點(diǎn)爐給酸液加熱的方式對(duì)鍋爐進(jìn)行酸洗，由于局部溫度過(guò)高，往往造成爐管嚴(yán)重腐蝕并泄漏。除此外，在清洗過(guò)程中使用的緩蝕劑也有使用溫度限制，如超過(guò)溫度限制，不僅會(huì)使緩蝕效果降低，而且會(huì)增加酸液的腐蝕性能。
　　正確的方式是，將鍋爐內(nèi)水加熱至合適溫度，順序投放緩蝕劑、酸等進(jìn)行清洗。
　　（四）化學(xué)清洗完畢后不進(jìn)行鈍化
　　化學(xué)清洗完成后所用的鈍化過(guò)程其本質(zhì)是將干凈的鍋爐本體表面與鈍化劑重新反應(yīng)。如果控制不當(dāng)，鈍化就會(huì)失敗。某些清洗公司為追求利潤(rùn)，在酸洗完成后只進(jìn)行簡(jiǎn)單的化學(xué)中和，就結(jié)束清洗。這會(huì)導(dǎo)致被清洗干凈的鍋爐表面產(chǎn)生二次浮銹，使鍋爐的阻垢能力下降，再次產(chǎn)生銹蝕。
　　改進(jìn)措施是設(shè)備酸洗后，進(jìn)一步進(jìn)行漂洗鈍化，在漂洗過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制總鐵離子的濃度。并在漂洗完成后進(jìn)行鐵離子檢測(cè)，達(dá)到要求后把pH值調(diào)到9—10，再加入鈍化劑，并進(jìn)行升溫鈍化。
　　三、鍋爐清洗展望
　　（一）研究開發(fā)高性能、低毒性的化學(xué)清洗工藝和化學(xué)清洗過(guò)程中使用到的緩釋劑、鈍化劑，并對(duì)化學(xué)清洗過(guò)程產(chǎn)生的廢液進(jìn)行相應(yīng)的處理或回收利用。
　　（二）對(duì)于目前出現(xiàn)的有新材料制成的新設(shè)備，進(jìn)行化學(xué)清洗時(shí)積累相應(yīng)的清洗經(jīng)驗(yàn)，并進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和推廣。
　　（三）在目前能源緊缺的情況下，研究和開發(fā)在設(shè)備不停機(jī)狀態(tài)下的清洗工藝。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　［1］劉煬.化學(xué)清洗廢液的現(xiàn)場(chǎng)處理方法［J］.清洗世界，2007(10).
　　［2］竇照英.實(shí)用化學(xué)清洗技術(shù)，化學(xué)工業(yè)出版社，2001（二版），1998（一版）
　　［3］焦慶祝，李杰蘭，王佳等.鍋爐清洗過(guò)程中的腐蝕防護(hù)措施［J］.高師理科學(xué)刊，2002，22(3):58~59.
　　［4］任建新.化學(xué)清洗［M］.蘭州:甘肅科學(xué)技術(shù)出版社，1993.
　　［5］敖建平，曾為民，劉炳根，孫國(guó)忠，溫承橋.多用酸洗緩蝕劑DSCH-1的研究.南昌航空工業(yè)院學(xué)報(bào)，1999，13(4):41-43
　　［6］邢向軍，趙全勝，張明，馬海文.一種新型鍋爐水處理劑的應(yīng)用.內(nèi)蒙古石油化工，2003，29:67-68.