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工业锅炉水垢的酸洗

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第２７卷第６期　２００７年１２月　江　西　冶　金　ＪＩＡＮＧＸＩ　ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ　ＶｏＩ．２７，Ｎｏ．６　Ｄｅｃｅｍｂｏｒ　２ｏｏ７　

文章编号：１００６－２７７７（２００７）０６－００２７－０３　

工业锅炉水垢的酸洗　

蒋新华。朱挺声。黄静　（新余钢铁有限责任公司，江西新余３３８００１）　

摘　要：　介绍了工业锅炉水垢形成、危害；阐述了工业锅炉的酸洗条件、原理及工艺。　关键词：工业锅炉；水垢；酸洗　中图分类号：ＴＫ２２８　文献标识码：Ｂ　

Ｐｉｃｋｌｉｎｇ　ｏｆ　Ｓｃａｌｅ　ｉｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｂｏｉｌｅｒ　

ＪＩＡＮＧ　Ｘｉｎ—ｈｕａ，ＺＨＵ　Ｔｉｎｇ—ｓｈｅｎｇ，ＨＵＡＮＧ　Ｊｉｎｇ　（Ｘｉｎｙｕ　ｌｒｏｎ　ａｎｄ　Ｓｔｅｅｌ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｘｉｎｙｕ　３３８００１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｈａｒｍｉｎｇ　ａｎｄ　ｆｏｒｍｉｎｇ　ｏｆ　ｓｃａｌｅ　ｉｎ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｂｏｉｌｅｒｓ　ａＦｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｐｉｃｋｌｉｎｇ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｂｏｉｌｅｒｓ；ｓｃａｌｅ；ｐｉｃｋｌｉｎｇ　

１水垢的形成　一切天然水都或多或少含有各种杂质，工业锅　炉用水也同样含有各种各样的杂质，当水中溶解的　盐类杂质（钙、镁等离子）进入锅内，在炉水沸腾蒸　发过程中，都很少被蒸汽带走，而是逐渐浓缩，当达　到一定浓度时，这些盐类物质就会沉淀析出以固体　形式沉积在锅炉底部或附着在传热面上，形成水垢　或是悬浮在溶液中成为水渣。　锅炉水垢按其化学成分分为钙镁水垢、硅酸盐　水垢及其他混合垢，钙镁水垢的化学成分大部分为　ＣａＣＯ３和ＭｇＣＯ３等，硅酸盐水垢的化学成分为ｃａ—　ＳｉＯ４，ＭｇＳｉＯ４，ＳｉＯ２等。　２水垢的危害　’　锅炉传热面不管结有什么性质和厚度的水垢，　都是非常有害的。由于水垢的导热系数很小，约为　金属导热系数的几十到几百分之一。表１是几种不　同水垢的平均导热系数。因此结有水垢，受热面的　热阻大大增加，传热很困难，从而提高炉膛温度，这　样就会降低锅炉的热效率。另一方面，结有水垢后　的锅炉在高温运行时，金属材料的机械性能势必会　降低，严重的会产生鼓包，变形甚至爆管破裂等事　故。　表１水垢的导热系数表　

收稿日期：２０ｏ７－０６－０４　作者简介：蒋新华（１９７０一）．　，湖南长沙人，助理工程师，从事工业锅炉消洗工作。

　维普资讯 http://www.cqvip.com ・２８・　江西冶金　２００７年ｌ２月　

３水垢酸洗原理及工艺　清洗水垢是关系到锅炉安全运行、保证蒸汽质　量、节约能源的重要措施。清洗水垢的方法有多种，　常用的除垢方法有两种：机械除垢和化学除垢。化　学除垢主要指酸洗和碱煮，其中酸洗除垢法效果最　好。　３．１水垢酸洗的原理　锅炉酸洗除垢所用的酸液主要是盐酸和缓蚀　剂，其工作原理¨　为：　ＣａＣＯ３＋２ＨＣＩ＝＝一ＣａＣＩ２＋Ｈ２０＋ＣＯ２　ＭｇＣＯ３＋４ＨＣＩ＋Ｍｇ（ＯＨ）２－－２ＭｇＣＩ２＋３Ｈ２Ｏ　＋ＣＯ２　Ｔ　另外，盐酸还会通过水垢的孔隙和金属表面的　氧化物反应，生成一些疏松的氧化物，降低水垢和金　属的连接强度，从而使水垢从附着的金属表面脱落　下来，这就是对金属的腐蚀，其方程式为：　Ｆｅ２Ｏ３＋６ＨＣＩ＝一２ＦｅＣＩ３＋３Ｈ２Ｏ　缓蚀剂的作用既是使盐酸对溶解水垢剥离起疏　松作用，又能最大限度地抑制酸对金属的腐蚀，防止　和减少氢对金属的腐蚀而造成氢脆，从而大大地减　缓金属的腐蚀。阻止氢气对金属的腐蚀，常用的缓　蚀剂为氮、硫化合物。　３．２工业锅炉水垢酸洗的条件确定　工业锅炉产生水垢或锈蚀应及时清除。采用酸　洗方法的应符合下列条件之一方可酸洗，且每台锅　炉酸洗时间间隔不少于两年。　（１）锅炉受热面被水垢覆盖８０％以上，且平均　厚度达到或超过下列数值：对于无过热器的锅炉为　１　ｍｍ；对于有过热器的锅炉为０．５　ｍｍ；对于热水锅　炉为ｌ　ｍｍ。　（２）锅炉受热面有严重的锈蚀。　３．３　酸洗工艺　化学清洗前应先除尽锅内的沉渣和污物，锅炉　酸洗液的浓度为ＨＣＩ或ＨＮＯ，４％一８％，如有部分　为硅酸盐垢时，添加氟化物助剂ＨＦ或ＮａＦ　０．５％一　０．８％，酸洗时间为６—１０　ｈ。　酸洗前，必须首先查明结垢的程度，根据水垢的　厚度和结垢面积确定盐酸溶液的浓度和用量，并与　缓蚀剂配制好。　在酸洗阶段，应根据下列各类判断酸洗终点，及　时停止：　（１）酸液浓度趋于稳定：相隔３０　ｍｉｎ，两次分析　结果酸液浓度的绝对差值小于０．２％。　（２）铁离子浓度基本趋于平衡。　将配对的酸液注人锅炉内，要注意温度不能太　高，一般在６０℃以下。酸洗采用动态循环和静态浸　泡相结合的方法。用酸泵将酸液注人锅内循环ｌ５　ｍｉｎ（锅炉管内酸液流速控制在０．０５—０．５　ｒｒｄｓ，最　快不大于１　ｍ／ｓ），停止循环后浸泡１５　ｍｉｎ，这样再　继续循环，直至干净。实际中的经验：对于硅酸盐垢　浸泡时间可稍短，循环可加大些；对于硫酸盐垢可浸　泡时间加长。　酸洗结束，宜用清水迅速将锅内的酸洗液顶出，　如冲洗水量不足，常用边排酸边排水（排酸速度不　大于上水速度），并在冲洗后期增加适量碱液进行　中和，水顶酸或退酸中和水冲洗至排出液的ｐＨ不　小于５为止。　酸洗后必须进行中和、钝化，以防金属腐蚀。一　般可采用下列方法钝化　Ｊ：水冲洗后，在系统循环　下，加人Ｎａ３ＰＯ　・１２Ｈ　Ｏ使浓度达到１％一２％。同　时加人氢氧化钠调整ｐＨ值，ｐＨ值应控制在１１一　ｌ２，一般可采用小于工作压力带压钝化。当锅炉钝　化液浓度均匀后，关闭循环系统，然后锅炉点火，缓　慢将锅炉升压至额定值的１／２，保压钝化时间应维　持在１６　ｈ以上。额定蒸发量大于等于１０　ｔ／ｈ且额　定工作压力大于等于１．６　ＭＰａ的锅炉，酸洗后应按　电站锅炉的要求进行漂洗、钝化。　中和后必须打开所有的检查孔，用人工清理方　法将锅炉内的残垢和沉渣除尽，以防水垢脱落后堵　塞水管和阀门口。　酸洗过程中，开始时要３　０ｍｉｎ测定酸洗液中的　酸浓度、Ｆｅ¨和Ｆｅ¨浓度；接近终点时，应缩短分析　时间。每间隔１５　ｍｉｎ测定出口水的ｐＨ值。钝化过　程每３—４　ｈ测定钝化液中ｐＨ值和ＰＯｉ一浓度。在　酸洗过程中，应挂腐蚀指示片　腐蚀指示片的金属　腐蚀速度平均值应小于６　ｇ／（ｍ　－ｈ），且腐蚀总量　不大于７２　ｇ／ｍ　。　全部工作结束后，清洗以碳酸盐为主的水垢，除　垢率应达到原垢的８０％以上；清洗以硅酸盐为主的　水垢，除垢面积应达到原水垢的６０％以上，锅内所　有的水冷壁管和对流管都应畅通无阻。　４锅炉水垢酸洗实例　４．１情况介绍　

新余钢铁有限责任公司第二炼铁厂一台　维普资讯 http://www.cqvip.com 第２７卷第６期　蒋新华，等：工业锅炉水垢的酸洗　・２９・　ｗｗｗ１—７卧式锅炉，２００６年１０月经新余市锅炉检　验所检验，锅内含垢普遍在１．０～３．０　ｍｍ，需进行化　学清洗除垢。进一步对锅内水垢进行化验，结果如　下：　ＳｉＯ２　４．６８％；ＣａＯ　３５．２１％；ＭｇＯ　２．６１％；ＣａＣＯ３　６０．５３％；Ｆｅ２０３　３．４６％；确定为碳酸盐水垢。　４．２清洗过程　（１）经计算锅炉水容量为２．７　ｍ。，确定清洗液　为８％的稀盐酸；　（２）将称好重量的腐蚀片（Ａ，　两片）挂在锅筒　内。　（３）用酸槽将缓蚀酸液配制好，分３次，每次　０．９　ｍ。，用酸泵将酸液注入锅筒内；酸液温度为３０　℃。　（４）采用循环方式酸洗，锅内酸液流速控制为　０．５　ｍ／ｓ。　（５）酸洗时间不超过１０　ｈ，实际时间７　ｈ。　（６）酸洗过程中，每３０　ｒａｉｎ分析酸液浓度，两次　酸液浓度分析结果的绝对差值小于０．２％，结束循　环清洗。　４．３钝化过程　（１）用清水将酸液洗出，水洗酸时，排出酸液　ｐＨ值应在４～４．５内。　（２）在系统循环下，加入Ｎａ，ＰＯ　・１２Ｈ：０使钝　化液浓度达到１．５％，同时加入ＮａＯＨ调ｐＨ值至　ｌ０。　（３）锅炉点火，使锅炉缓慢升压至０．２　ＭＰａ，钝　化液温度为９０℃。钝化时间为１６　ｈ。　（４）中和钝化结束后，打开所有检查孔，清除锅　内沉淀污物。　４．４清洗纪录　清洗记录见表２和表３。　４．５清洗检验结论　清洗全部工作完成后，经新余市锅检所检验：除　垢率达到９０％，各项腐蚀指标符合要求，清洗质量　优良。　表２腐蚀片记录表　

序号　序号　７　６７　６．９３　５．８４　５．４７　４．７９　４．３８　４．１０　３．６５　３．２８　２．９２　２．７３　２．６９　

５　结语　锅炉酸洗除垢可大大提高锅炉运行条件，降低　腐蚀速度，减少锅炉金属材料的失效，从而使锅炉安　全运行。锅炉酸洗过程中应注意以下几个问题：　（１）锅炉房通风条件要好，以免酸洗过程中产　生的气体排不出而引起爆炸；　（２）操作时要有防护用品，以免酸液伤害人体；　（３）酸洗对锅炉金属有一定的腐蚀作用，所以　酸洗除垢不能作为维护受热面不结垢的方法。　（４）为防止锅炉结垢，应当注意使锅内进水水　质符合ＣＢ１５７６—１９９６《低压锅炉水质标准》的要　求，只有这样，才能最好地为锅炉正常运行服务。　［　参　考　文　献　］　［１］　国家质量技术监督局．锚炉化学清洗规则［ｓ］．１９９９．　［２］　彭延凯．工业锅炉水处理［Ｍ］．长沙：湖南科学技术出版社，　ｌ９８８．　（英文翻译卢宏）

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化学清洗操作手册

化学清洗操作手册

天津天化科威水处理技术有限公司

1．工业锅炉的清洗

1．1清洗目的和内容：

工业锅炉的清洗,锅 炉是工业生产中最基本的设备之一,锅炉按其功能分为采暖锅炉、工业锅炉和发电锅炉;按其使用压力分为低压锅炉、中压锅 炉：次高压锅炉、高压锅炉、亚临界参数锅炉和超临界参数锅炉；按工作介质的循环方式分为自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉；按燃料分为燃煤、燃气、燃 油锅炉。污垢会严重影响传热效果，降低锅炉使用效率,增加燃料消耗，以常见的工业锅炉为例，每结1 mm的水垢，其热效率可降低5%以上。我国工业锅炉和采暖锅炉的年燃煤量是煤炭总产量的1／4；发电锅炉的燃煤量可达煤炭总产量的1／2。如果工业锅炉和采暖锅炉的平均垢量为1 mm，发电锅炉的污垢平均厚度为0.5mm，则将造成4500万t／a燃料损失。污垢会严重影响传热效果，降低锅炉使用效率,污垢的产生会使炉管局部过热,加速炉管腐蚀,导致爆管事故。因此，对锅炉水垢进行定期化学清洗，是锅炉维护中具有节能和安全意义的一项重要内容。

1．2 锅炉产生的污垢

锅炉中的污垢主要是水垢和腐蚀产物，主要来自以下三个方面：

（一)水中的杂质，锅炉用水中含有的悬浮物质、胶体物质在受热过程中沉积在受热表面形成的污垢。

（二）水中含有的各种钙、镁盐是以Ca(HC03）2、Mg（HC03)垢，而以CaSi03、Ca（P04)2等形式存在的微溶盐中，也会沉积形成污垢。

（三）水中含有的C02、02以及酸碱等物质使锅炉材料中的钢铁或铜受到腐蚀,从而产生铁的氧化物、铜的氧化物和磷酸盐.

由于锅炉的形式不同，操作条件不同,各地水质不同，所以形成的污垢组成也不同。通常锅炉水垢,尤其是高压锅炉中的水垢主要是钙、镁的硫酸盐以及铁垢，它们在高温下形成坚硬致密的复合盐。普通锅炉管道中水垢的成分。

水垢的形成机理、类型及清洗对策

水垢的形成机理、类型及清洗对策

水垢的形成机理

工业锅炉在使用过程中，由于给水水质不符合要求，以及操作管理不善等原因，在锅筒、管壁及汽包等部位会产生水垢，水垢形成的机理是比较复杂的。

给水水质

工业锅炉几乎都是以原水或软化水作为给水，给水使锅炉产生水垢的原因比较多。水垢的形成过程是难溶盐的沉积过程，当炉水温度升高时，炉水中的盐类发生浓缩，当其浓度超过该温度下的溶解度时就会产生沉积；有些盐类，如硫酸钙、硫酸镁、磷酸钙等则随温度升高溶解度下降并析出；在炉水中，当二氧化硅的浓度对碱度而言偏高时也会析出；而可溶性重碳酸盐，如碳酸二氢钙、碳酸二氢镁则受热分解，产生难溶性盐也会导致沉积。

如：

水垢产生的严重程度与给水水质有着非常密切的关系，锅炉给水分原水与软化水。

原水：也称生水，是未经任何处理的天然水(如江河水、湖水、地下水等)，一般由自备水源(地面水或地下水)或城市供水网取得，这种水水质差别很大，城市或市郊取用经过过滤处理的自来水水质较稳定，直接采用地下水的水质硬度大。有些单位取用附近未经过滤处理的江河水，水质不稳定，水中含有悬浮物、胶体物质及各种溶解性杂质，尤其是下雨季节，水中混有泥砂，水是黄色浑浊的。我们曾遇见过某厂在雨天用这种水作给水，使用这种水的锅炉极易沉积泥砂垢或泥砂与水垢结成一体的混合垢。

软化水：常用钠离子交换水或炉内处理水，前者应用最多。经钠离子交换树脂处理的水，其硬度一般能满足工业锅炉的要求，司炉中只要定时排污，水垢不易沉积。但是有些单位，因为水处理设备容量小，处理的水量不足，有时则向炉内补充部分原水，从而加快了水垢的沉积。 采用炉内加药处理的水，往往由于加药量不足或加药不及时及排污不严格等原因，水的硬度和碱度不易控制，使用这种水较使用离子交换水的锅炉更易产生水垢。当采用磷酸盐作为水处理剂时，还可能产生硬的粘附着的褐色磷酸铁垢。

腐蚀及腐蚀产物

05TSGG5003-锅炉化学清洗规则

05TSGG5003-锅炉化学清洗规则

锅炉化学清洗规则1.1 为防止因化学清洗不当而危及锅炉安全运行，保证锅炉化学龄前清洗安全可靠，根据《锅炉水处理监督管理规则》，制订本规则。

1.2 本规则适用于以水为介质的固定式锅炉（以下简称锅炉）的化学清洗。不适用于原子能锅炉的清洗。

1.3 从事锅炉化学清洗的单位必须按《锅炉水处理监督管理规则》的规定，取得省级以上（含省级）锅炉压力容器安全监察机构的资格订可，才能承担相应级别的锅炉化学清洗。对锅炉实施碱煮的单位不需要进行资格认可。

1.4清洗单位须按《锅炉水处理监督管理规则》的要求，配备相应的专业技术人员和操作化验人员、清洗设备及化验分析仪器，健全质保体系，完善并认真执行各项管理制度。锅炉化学清洗时应做到资料齐全、现场记录清楚完整、数据真实准确并应妥善保存。 1.5 清洗单位在锅炉化学清洗前，应制订清洗方案并持清洗方案、清洗资格证和清洗人员证书等有关资料到锅炉登记所在地的锅炉压力容器安全监察机构办理备案手续。

清洗结束时，清洗单位和锅炉使用单位及锅炉压力容器安全监察机构或其授权的锅炉检验单位应对清洗质量进行检查验收。

1.6 各级锅炉压力容器安全监察机构负责监督本规则的执行。

第二章 一般要求

2.1 清洗前的准备

2.1.1 锅炉化学清洗前应详细了解锅炉的结构和材质，并对锅炉内外部进出口行仔细检查，以确定清洗方式和制订安全措施。如锅炉有泄漏或堵塞等缺陷，应采取有效措施预先处理。

2.1.2 清洗前必须确定水垢类别。应在锅炉不同部位取有代表性的水垢样品进行分析。水垢类别的鉴别方法见附录1《水垢类别的鉴定方法》。额定工作压力2/5MPA 的锅炉需作垢样定量分析。

2.1.3 清洗前必须根据锅炉的实际情况，由专业技术人员制订清洗方案，并经技术负责人批准。清洗方案应包括下列内容：

（1）锅炉使用单位名称、锅炉型号、登记编号、投运年限及上次酸洗时间等；

（2）锅炉是否存在缺陷；

（3）锅炉结垢或锈蚀的状况，包括水垢的分布、厚度（或沉积物量）、水垢分析结果和设备状况；

汽包锅炉的氢氧化钠处理

汽包锅炉的氢氧化钠处理

汽包锅炉的氢氧化钠处理

一、汽包锅炉的概述

汽包锅炉是一种常见的工业锅炉，主要用于产生高温高压的蒸汽，用于工业生产中的加热、蒸发、干燥等过程。由于其操作简单、效率高等优点，被广泛应用于化工、纺织、食品等行业。

二、氢氧化钠处理的原理

在汽包锅炉中，水和蒸汽不断循环使用，容易造成水垢和污垢的积聚。这些垢会降低锅炉的传热效率，并可能导致管道堵塞和爆管等危险。为了解决这个问题，需要对水进行处理，其中一种常见的方法就是使用氢氧化钠进行处理。

氢氧化钠（NaOH）是一种碱性物质，在水中可以形成羟基离子（OH-），这些离子可以与水垢中的酸性物质反应生成盐类，并且能够将污垢分解成易于清除的物质。此外，NaOH还可以调节水的pH值，使其保持在适宜范围内。

三、氢氧化钠处理前的准备工作

在进行氢氧化钠处理之前，需要进行以下准备工作：

1.清洗锅炉内部的污垢和水垢，确保表面干净。

2.检查锅炉的管道和阀门是否正常，防止漏水和泄压等情况。

3.准备好氢氧化钠、测量pH值的仪器、搅拌器等工具。

4.确定处理的时间和温度，并制定相应的操作方案。

四、氢氧化钠处理的具体步骤

1.向锅炉中加入适量的NaOH溶液，一般为每吨水加入0.5-1千克NaOH。

2.启动搅拌器，使NaOH均匀分布在水中，并保持搅拌状态。

3.测量水的pH值，调节NaOH溶液的用量，使pH值保持在8-10之间。

4.维持处理时间，在锅炉内循环使用至少24小时以上。

5.停止循环后，排放掉锅炉中的废液，并用清水彻底冲洗锅炉内部及管道。

五、注意事项

1.NaOH是一种腐蚀性物质，在操作过程中应戴手套、穿防护服等防护措施。

2.加入NaOH时应逐渐加入，避免一次性加入过多导致反应过于剧烈。

3.在处理期间应定期检查锅炉的运行状态，确保安全稳定。

4.处理完成后，应及时清洗锅炉内部，避免残留的NaOH对设备产生腐蚀性影响。

六、总结

氢氧化钠处理是一种常见的汽包锅炉水处理方法，通过调节水的pH值和分解水垢等作用，能够有效地提高锅炉的传热效率和使用寿命。在进行操作时需要注意安全、精确控制药剂用量和时间，并在处理完成后及时清洗锅炉内部。