鍋爐清洗項目的EDTA清洗應用

郭洪強

摘要：鍋爐化學清洗，就是采用化學藥劑水溶劑，在一定的工藝條件下來清除鍋爐動力特種設備中水汽系統中的各種水垢、沉積物、腐蝕產物及油脂等污濁產物，使鍋爐受熱面清潔，并在金屬表面形成良好的金屬鈍化保護膜。本文選用標準鋅溶液做參照試劑，乙酸—乙酸鈉作為緩沖溶液，二甲酚橙作為指示劑測定EDTA清洗液中游離EDTA濃度的測定。EDTA做參照試劑，磺基水楊酸鈉做指示劑測定清洗液中全鐵離子的測定。

關鍵詞：鍋爐;工業設備;化學清洗;EDTA清洗劑

1 前言

鍋爐行過程中，會在鍋筒及管壁上粘附一層水垢。水垢的存在會使受熱面傳熱狀況惡化，使排出氣體溫度增高，熱效率降低，增加物料消耗，并且會造成鍋爐超壓以及水冷壁管爆管等安全隱患，因此，如何避免鍋爐安全隱患，控制運行時的成本是一個重要的課題，本文章重點研究鍋爐使用中清洗劑EDTA的效應，以及該清洗劑的優勢和安全性。

2 實驗部分

2.1清洗流程

化學清洗可分為四個分項：水沖洗、化學清洗、漂洗、鈍化。

化學清洗前首先進行除鹽水沖洗，要求沖洗后水質澄清，無大顆粒雜物，無大塊焊渣。化學清洗時添加EDTA清洗劑，清洗時的添加緩蝕劑，防止腐蝕速率過快，損傷鍋爐爐本體金屬材料。漂洗鈍化階段，因為使用的是EDTA二鈉進行鍋爐化學清洗，所以可以添加氨水使之清洗液PH值升至9～10來進行“一次加藥，一次成型”的目的，以形成良好鈍化膜。

清洗范圍主要包括：省煤器及清洗中的附屬管件、汽包內壁及附屬管件、水冷壁管及爐前系統管道

2.2 EDTA的清洗原理

EDTA是常用的絡合劑，不僅在分析化學中，常用作絡合滴定的標準溶液，而且廣泛用于電力，核工業、石油化工等工業設備的清洗。由于EDTA在水中溶解度較少，而在堿溶液中溶解度較大，并且與金屬離子絡合時通常以H2Y2-，HY3-，Y4-形式為主，因此用EDTA進行化學清洗時，一般采用氫氧化鈉或氨來調節pH值，當pH值在5～6.5之間時會形成鈉鹽與鐵離子垢絡合穩定，當pH值在9～10時形成銨鹽與鈣鎂等離子垢絡合穩定。

2.3鍋爐清洗時的化驗方法

在較高的pH值條件下，EDTA清洗液中的鐵離子將因生成氫氧化鐵沉淀而從絡合物中釋放并分離出來，過濾后的沉淀用酸溶解，便可測定溶液中的鐵離子含量。

EDTA濃度測定：量取1ml經濾紙過濾的EDTA清洗液，倒入250ml的錐形瓶中，加入100ml純凈水，然后再往錐形瓶中加入10ml乙酸-乙酸鈉緩沖溶液，用PH計檢查被測液的pH值，若pH值不在5-6范圍內，用7%的稀鹽酸或5%的稀氨水調至PH=5-6范圍內。調完PH后，向錐形瓶種加入10滴二甲酚橙指示劑，充分震蕩，此時該混合溶液應為亮黃色，混合完畢后用0.05mol/L鋅標準溶液進行滴定，隨時觀察溶液顏色變化，等溶液呈紅色或紫紅色時，記下標準溶液消耗量。

EDTA全鐵離子的測定：在錐形瓶中放入1mlEDTA清洗液，然后加入100ml純化水，再加入25%（NH4）2S2O8溶液3ml，加熱至煮沸等待5分鐘，然后加入10%磺基水楊酸鈉1ml，用0.1mol/L EDTA標準溶液滴定，邊滴定邊觀察顏色變化，當有紫紅色變淡紫色或橙黃色，記下消耗的EDTA標準溶液消耗量。

2.4實驗試劑

EDTA清洗液;乙酸-乙酸鈉;1：4鹽酸;1：4氨水;25%（NH4）2S2O8;10%磺基水楊酸鈉溶液;EDTA標準液等。

2.5實驗儀器

PH計，電子調溫萬用電爐。

3 實驗結果與討論

表3.1給出了70℃清洗液中EDTA濃度和全鐵含量存在以下關系。

結果表明清洗液中EDTA濃度在爐內循環好后逐漸增強，然后隨時間和水垢反應增加逐步降低，最后趨于平穩，相應的全鐵含量趨勢也是如此。

某企業清洗鍋爐汽包，清洗后表面呈現鋼灰色， 沒有殘余氧化皮和焊渣，管件內表面潔凈， 無浮銹及二次銹蝕，所有清洗范圍內的金屬表面均形成致密的鋼灰色鈍化膜。

4結論

實踐證明EDTA二鈉在清洗鍋爐時，清洗液濃度在4-5%，清洗溫度在60-80℃，清洗時間在2小時時清洗效果最佳，因此EDTA二鈉適用于火力發電廠新建鍋爐的化學清洗。

參考文獻

[1]《蒸汽和熱水鍋爐化學清洗規則》GB/T 34355-2017

[2]《火力發電廠鍋爐清洗導則》DL/T 794-2012

[3]《鍋爐化學清洗技術》/王嬌凌等編著.——北京：新華出版社，2011.8

[4]《火力發電廠凝汽器化學清洗及成膜導則》DL/T 975-2005