發電廠鍋爐水垢的危害及鍋爐化學清洗

劉 芹

（皖能合肥發電有限公司，安徽 合肥 230041）

火力發電廠是我國發電廠中的主力，在火力發電設備中鍋爐的傳熱效率對于提高單位能源發電量有著十分重要的意義，在鍋爐的運行過程中，水中水含有的Ca、Fe等離子經過化學反應后沉積在鍋爐的內壁從而影響了鍋爐的熱傳遞效率，對于火力發電造成了不好的影響。因此在火力發電設備的運行過程中需要做好鍋爐水的處理工作，并做好鍋爐內壁水垢的清洗。

1 發電廠鍋爐內壁水垢的形成與危害

1.1 鍋爐內部水垢的形成。在鍋爐長時間運行后，會在鍋爐的內表面上形成一層水垢的覆蓋物，水垢是由水中所含有的Ca、Mg等元素在鍋爐運行時產生的高溫而從水中析出的，形成的一層鹽類，這些鹽類物質吸附在鍋爐內壁中形成一層泥殼狀的物質，阻礙了鍋爐的熱傳遞。

1.2 電廠鍋爐內水垢分類。電廠鍋爐內水垢的形成與鍋爐內的結構、鍋爐內的運行方式、鍋爐內的壓力以及補給水、凝結水和給水循環水等緊密聯系，據統計，鍋爐內的水垢類型根據沉積物的類型可分為以下幾種：（1）水垢中所含有的物質以磁性四氧化鐵為主要沉積物，此種水垢物表面光滑、質地堅硬，此種水垢主要是由燒油的直流爐、超高壓等的汽包爐水冷壁管爐所產生的。（2）水垢是由四氧化三鐵和氧化銅所組成，其中四氧化三鐵占到了主要的4~8成左右，此種水垢形成后呈現一種魚鱗狀、紅土色的位置，此種物質較為容易產生在凝結水水質不良、補給水所使用的是一級除鹽加混合的水處理鍋爐中。（3）水垢主要成分為二氧化三鐵和四氧化三鐵并混以其他的物質，此種水垢是分層的堅硬的。（4）此種水垢是由四氧化三鐵占據一半且銅、鈣、鎂鹽等物質占據另一半所形成的水垢，此種水垢表面呈現出土紅色且在水垢的表面之下呈現出白色。（5）沉積物中所含有的物質以氧化鐵、氧化硅等物質為主并伴以鈣、鎂鹽等形成的副物質，此種水垢表面是一層褐色的松軟附著物，且下面是黑紅色的主垢等。鍋爐中的水垢除了以上幾種外還有其他三種水垢，根據不同的鍋爐類型以及補給水的不同分為不同的水垢類型，都會對鍋爐的運行造成不小的困擾。

1.3 電廠鍋爐水形成的水垢造成的危害。電廠鍋爐形成的水垢是在鍋爐運行過程中較為常見的問題，其對鍋爐運行會造成熱傳遞效率較低、降低鍋爐的使用壽命且增加電廠鍋爐中有害物質的排放量等危害。鍋爐中的水垢所產生的導熱效率較低，據統計，鍋爐中所產生的水垢的導熱率只有鍋爐內壁導熱效率的2%~30%，同時隨著鍋爐內壁水垢的厚度的不斷增加，使得鍋爐的導熱效率也會越來越差，為達到同樣的效果需要消耗更多的燃料。據有關數據表面，鍋爐內壁的水垢每增加1.5mm則需要增加6%的能源消耗，當鍋爐內壁中的水垢達到5mm時，總體的鍋爐熱傳遞效率只能達到85%左右，通過對內蒙古某電廠的1臺2t的鍋爐使用情況統計后表面，當鍋爐內壁中水垢的厚度達到1.5mm時，每天需要額外消耗2t左右的煤炭消耗，從而造成了更多的能源消耗。當在鍋爐內壁形成水垢后，在形成水垢的地方導熱效率較差，從而使得鍋爐中各處受熱不均，鍋爐水垢處受熱后無法依靠鍋爐水進行冷卻，從而造成鍋爐受熱面的表面溫度不斷增高，使得鍋爐鋼材的抗拉強度降低，長期的鍋爐運行后容易使得鍋爐的鋼板鼓包或是爆裂。在鍋爐運行時如未能采用較為合理的除垢方法會嚴重降低鍋爐的使用壽命。當鍋爐中形成水垢后，會使得鍋爐的熱傳遞效率下降，與新鍋爐或進行良好的除垢鍋爐相比，其會排出更多的煙塵、熱氣、二氧化硫等有害物質，對環境造成更多的危害。

2 電廠鍋爐內水垢的化學清洗

2.1 鍋爐水垢清洗前需要對鍋爐進行檢查。在對鍋爐進行清洗前需要對鍋爐進行前期檢查，其中檢查主要關注在以下幾個方面：需要對鍋爐的型號以及鍋爐類型、鍋爐的基本參數（鍋爐的編號、額定蒸發量、額定壓力以及給水溫度、使用壓力等）進行檢查，對鍋爐內壁的沉積物等以及鍋爐的受熱面的腐蝕等進行檢查記錄。

2.2 鍋爐清洗清洗劑的的選取與清洗工藝的確定。通過對鍋爐內壁的沉積物進行分析后確定清洗的工藝與清洗劑，并在清洗后使用水進行沖洗，酸洗后用水沖洗后當pH>4.5時，沖洗停止并將鍋爐中充滿水，并使用中和劑進行中和，從而使得水呈堿性且pH控制在11~12，此時開啟人孔、手孔，人工沖洗清除脫落下來的水垢，關閉人孔、手孔后，在將鍋爐重新充滿水，并選用鈍化處理劑及濃度，將溫度控制在80℃~95℃，確定鈍化的時間。

2.3 緩蝕劑的使用。在進行鍋爐內壁水垢的清除過程中，既要將水垢清除且需要保護鍋爐內壁不受到清洗劑的腐蝕。在使用清洗劑的過程中，需要根據清洗工藝對鍋爐內壁的水垢進行清洗試驗，并根據鍋爐所使用材質來確定清洗劑的選用，同時為了保護鍋爐，在進行酸洗時，應當先加入一定劑量的緩蝕劑，并在鍋爐中循環均勻，而后加入酸洗劑，對于緩蝕劑和酸液需要同時加入的，應在兩者配置均勻后再行加入。

2.4 鍋爐清洗的范圍以及清洗方式的選取。鍋爐的清洗所包含的范圍有鍋爐的內壁、水冷壁管以及聯箱等水側表面，其中清洗的方式需要根據清洗鍋爐的類型以及水垢的種類進行確定，其中多采用的是高（低）進低（高）出、循環或是浸泡相結合的方式來完成水垢的清除。

結語

鍋爐是發電廠發電設備中的重點，在鍋爐的長時間運行過程中，水中所含有的雜質等在高溫下析出并吸附在鍋爐的內壁，從而影響鍋爐的正常運行，本文主要對鍋爐水垢的組成及分類進行介紹，并對鍋爐的化學清洗中需要注意的問題進行了介紹。

[1]孫禮明，林尉平.大容量鍋爐化學清洗質量及成本控制[J].吉林電力，2005（06）.