电站锅炉盐酸化学清洗的经验

电力18讯：    前言
    目前，我国用于发电的锅炉数万台，蒸发量从10-1000t/h不等。这些锅炉大多运行良好，但少数锅炉由于水质及管理原因造成结垢，结垢既浪费燃料，又造成垢下腐蚀，使金属蠕胀而改变其金相结构，降低强度，从而导致锅炉过热而爆管，造成经济损失，所以，为了确保锅炉运行中有良好的水、汽质量和避免炉管的结垢腐蚀，锅炉清洗工作是必不可少的措施。
    电站锅炉化学清洗是用化学方法除垢的一种措施，我国从50年代初开始采用，但都是静态浸泡法，随着技术的发展和大容量机组的相继投产，我国化学清洗工作已达到了一定的水平，清洗工艺不断更新，如:盐酸、EDTA,氢氟酸等。但最为常见的，用之最广的是盐酸循环清洗工艺。它是较成熟的一种清洗方法，有着其它方法所不可比拟的优点。本文着重对这种清洗工艺特点及实践体会作一探讨。

1盐酸清洗机理
    用盐酸作清洗介质其机理可归纳如下。
1.1溶解氧化铁过程
    这种观点建立在溶解氧化铁的化学过程和放出氢气泡的机械剥离，其反应:
      Fe0+2HCl--FeCl2+H2O
      Fe203+6HCl--2FeCl3十3H20
      Fe+2HCl--FeCl2+H2
1.2电化学过程
    此种说法建立在带有氧化皮(包括Fe2O3, Fe3O4或Fe203, Fe304, FeO)的金属，酸洗时氧化亚铁被还原成易溶于酸的氧化亚铁的电化学过程。其反应:
      Fe 3+ +e--Fe 2+
      H 1+ +e--[H]
      2[H]--H2
    以上两种酸洗机理各有道理，但根据我们多次小型试验发现第一种机理占主导作用。我们试验条件是将带垢管样放入浓度为5%盐酸烧杯中，加热到50'C，几小时后，发现在垢和管壁结合处，放出气泡(H2)，垢成片剥离，最后全部脱离。在实际清洗中也发现大量未溶垢片，这进一步证实了第一种机理占主导作用。

2盐酸清洗工艺
    中、低压锅炉和高压锅炉由于热负荷不同，结垢类型也就不同，采用清洗工艺也就不同。中、低压锅炉大多数以结钙、镁及硅垢为主，高压及超高压炉以结氧化铁垢为主.但大多数都含有不同百分含量的氧化铜，也有不少锅炉有进油的记载，所以，垢中含碳化物。根据每台锅炉的特点我们采用不同清洗工艺，以达到同一清洗目的。前者我们通过碱煮，后者必须经过酸洗才能把垢彻底清除掉。所以必须针对每台护的结垢特点订出相应的除垢措施。
    盐酸清洗主要工艺是:
  碱煮(碱洗)~酸洗~除铜~漂洗~钝化
2.1除铜工艺
    以上工艺是常规清洗工艺，实际应用时，可根据垢的不同加以调整。比如:在除铜工艺方面，目前大多数是氨洗，或硫脲一次除铜。氨洗除铜是比较成熟的工艺，但不管含铜量和垢型，一概用氨洗除铜是不适宜的。这样不仅增加酸洗时间，也造成经济上不必要的开支。
    在硫脲除铜中发现小型试验和实际清洗不一致，在管子外壁光滑处镀铜严重，而管内侧镀铜轻微，这种现象说明，酸洗中的镀铜属电化学镀铜，铜的附着有一定条件，我们实际清洗是在酸液流动下进行的，而小型试验是静态的，说明在一定的流速下，粗糙表面铜离子附着能力减弱.可减少镀铜，这说明在一定的铜含量下，硫脲除铜是完全可行的。
    但硫脲除铜也有着不同特点，在某厂酸洗中，加入硫脲后，在向火侧垢表面有白色絮状物附着。随着时间的加长，白色絮状物加厚，并有阻垢作用，在没有白色絮状物一面，垢大约20分钟全部脱落，有的一面几小时后脱落。白色絮状物是什么成分和垢有什么作用?我们正在进一步探讨。所以在含铜量小的情况下，只要有以上情况发生，为了确保酸洗质量，必须进行氨洗除铜。
2.2钝化工艺
    酸洗后的钝化工艺，目前是整个清洗工艺的一个难题，钝化剂应具有两种特点:一是钝化膜致密和无二次浮锈生成;二是无毒利于排放。50年代应用亚硝酸盐钝化，这种钝化剂虽然效果好但有毒，现在已经限制使用，80年代后我国使用一些新型钝化剂，如联氨、乙醛肟、磷酸一聚磷酸盐、磷酸盐等。它们钝化效果是好的。尤其是磷酸盐钝化，它无毒利于排放，但这些钝化剂受到一定条件的限制，一般要求温升快，温度高。现场实际中很难达到。选择一种能在常温下钝化效果好的钝化剂，是今后所要研究解决的一个新课题。

3化学清洗系统
    清洗系统是整个清洗的关键，它直接影响酸洗效果及酸洗能否顺利进行，它力求简单、安装方便。尽量使焊接点、法兰越少越好。多一个焊接点和法兰就多一个事故点。容易导致清洗的失败。所以，化