發(fā)電廠鍋爐水垢的危害及鍋爐化學(xué)清洗

劉 芹

（皖能合肥發(fā)電有限公司，安徽 合肥 230041）

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

1 發(fā)電廠鍋爐內(nèi)壁水垢的形成與危害

1.1 鍋爐內(nèi)部水垢的形成。在鍋爐長時(shí)間運(yùn)行后，會(huì)在鍋爐的內(nèi)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(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的高溫而從水中析出的，形成的一層鹽類，這些鹽類物質(zhì)吸附在鍋爐內(nèi)壁中形成一層泥殼狀的物質(zhì)，阻礙了鍋爐的熱傳遞。

1.2 電廠鍋爐內(nèi)水垢分類。電廠鍋爐內(nèi)水垢的形成與鍋爐內(nèi)的結(jié)構(gòu)、鍋爐內(nèi)的運(yùn)行方式、鍋爐內(nèi)的壓力以及補(bǔ)給水、凝結(jié)水和給水循環(huán)水等緊密聯(lián)系，據(jù)統(tǒng)計(jì)，鍋爐內(nèi)的水垢類型根據(jù)沉積物的類型可分為以下幾種：（1）水垢中所含有的物質(zhì)以磁性四氧化鐵為主要沉積物，此種水垢物表面光滑、質(zhì)地堅(jiān)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(chǎn)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(xiàn)一種魚鱗狀、紅土色的位置，此種物質(zhì)較為容易產(chǎn)生在凝結(jié)水水質(zhì)不良、補(bǔ)給水所使用的是一級(jí)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(zhì)，此種水垢是分層的堅(jiān)硬的。（4）此種水垢是由四氧化三鐵占據(jù)一半且銅、鈣、鎂鹽等物質(zhì)占據(jù)另一半所形成的水垢，此種水垢表面呈現(xiàn)出土紅色且在水垢的表面之下呈現(xiàn)出白色。（5）沉積物中所含有的物質(zhì)以氧化鐵、氧化硅等物質(zhì)為主并伴以鈣、鎂鹽等形成的副物質(zhì)，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(jù)不同的鍋爐類型以及補(bǔ)給水的不同分為不同的水垢類型，都會(huì)對(duì)鍋爐的運(yùn)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(yùn)行過程中較為常見的問題，其對(duì)鍋爐運(yùn)行會(huì)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(zhì)的排放量等危害。鍋爐中的水垢所產(chǎn)生的導(dǎo)熱效率較低，據(jù)統(tǒng)計(jì)，鍋爐中所產(chǎn)生的水垢的導(dǎo)熱率只有鍋爐內(nèi)壁導(dǎo)熱效率的2%~30%，同時(shí)隨著鍋爐內(nèi)壁水垢的厚度的不斷增加，使得鍋爐的導(dǎo)熱效率也會(huì)越來越差，為達(dá)到同樣的效果需要消耗更多的燃料。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表面，鍋爐內(nèi)壁的水垢每增加1.5mm則需要增加6%的能源消耗，當(dāng)鍋爐內(nèi)壁中的水垢達(dá)到5mm時(shí)，總體的鍋爐熱傳遞效率只能達(dá)到85%左右，通過對(duì)內(nèi)蒙古某電廠的1臺(tái)2t的鍋爐使用情況統(tǒng)計(jì)后表面，當(dāng)鍋爐內(nèi)壁中水垢的厚度達(dá)到1.5mm時(shí)，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(dāng)在鍋爐內(nèi)壁形成水垢后，在形成水垢的地方導(dǎo)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(jìn)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(qiáng)度降低，長期的鍋爐運(yùn)行后容易使得鍋爐的鋼板鼓包或是爆裂。在鍋爐運(yùn)行時(shí)如未能采用較為合理的除垢方法會(huì)嚴(yán)重降低鍋爐的使用壽命。當(dāng)鍋爐中形成水垢后，會(huì)使得鍋爐的熱傳遞效率下降，與新鍋爐或進(jìn)行良好的除垢鍋爐相比，其會(huì)排出更多的煙塵、熱氣、二氧化硫等有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境造成更多的危害。

2 電廠鍋爐內(nèi)水垢的化學(xué)清洗

2.1 鍋爐水垢清洗前需要對(duì)鍋爐進(jìn)行檢查。在對(duì)鍋爐進(jìn)行清洗前需要對(duì)鍋爐進(jìn)行前期檢查，其中檢查主要關(guān)注在以下幾個(gè)方面：需要對(duì)鍋爐的型號(hào)以及鍋爐類型、鍋爐的基本參數(shù)（鍋爐的編號(hào)、額定蒸發(fā)量、額定壓力以及給水溫度、使用壓力等）進(jìn)行檢查，對(duì)鍋爐內(nèi)壁的沉積物等以及鍋爐的受熱面的腐蝕等進(jìn)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(duì)鍋爐內(nèi)壁的沉積物進(jìn)行分析后確定清洗的工藝與清洗劑，并在清洗后使用水進(jìn)行沖洗，酸洗后用水沖洗后當(dāng)pH>4.5時(shí)，沖洗停止并將鍋爐中充滿水，并使用中和劑進(jìn)行中和，從而使得水呈堿性且pH控制在11~12，此時(shí)開啟人孔、手孔，人工沖洗清除脫落下來的水垢，關(guān)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(shí)間。

2.3 緩蝕劑的使用。在進(jìn)行鍋爐內(nèi)壁水垢的清除過程中，既要將水垢清除且需要保護(hù)鍋爐內(nèi)壁不受到清洗劑的腐蝕。在使用清洗劑的過程中，需要根據(jù)清洗工藝對(duì)鍋爐內(nèi)壁的水垢進(jìn)行清洗試驗(yàn)，并根據(jù)鍋爐所使用材質(zhì)來確定清洗劑的選用，同時(shí)為了保護(hù)鍋爐，在進(jìn)行酸洗時(shí)，應(yīng)當(dāng)先加入一定劑量的緩蝕劑，并在鍋爐中循環(huán)均勻，而后加入酸洗劑，對(duì)于緩蝕劑和酸液需要同時(shí)加入的，應(yīng)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(nèi)壁、水冷壁管以及聯(lián)箱等水側(cè)表面，其中清洗的方式需要根據(jù)清洗鍋爐的類型以及水垢的種類進(jìn)行確定，其中多采用的是高（低）進(jìn)低（高）出、循環(huán)或是浸泡相結(jié)合的方式來完成水垢的清除。

結(jié)語

鍋爐是發(fā)電廠發(fā)電設(shè)備中的重點(diǎn)，在鍋爐的長時(shí)間運(yùn)行過程中，水中所含有的雜質(zhì)等在高溫下析出并吸附在鍋爐的內(nèi)壁，從而影響鍋爐的正常運(yùn)行，本文主要對(duì)鍋爐水垢的組成及分類進(jìn)行介紹，并對(duì)鍋爐的化學(xué)清洗中需要注意的問題進(jìn)行了介紹。

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