锅炉的化学清洗江西景德镇发电有限责任公司张正教学教案

锅炉的化学清洗

江西景德镇发电有限责任公司张正华

化学清洗一般包括炉前碱洗和炉本体化学清洗两部分。即用溶有化学药品的水溶液除去金属表面的腐蚀产物和其它杂质，使金属表面洁净并处于钝化状态。

新建机组化学清洗的必要性新建机组在制造、储运和安装过程中，不可避免的会形成氧化皮、腐蚀产物和焊渣，并且会带入砂子、尘土、水泥和保温材料碎渣的等含硅杂质。此外管道在出厂时还有可能涂覆有油脂类的防腐剂，这些杂物在锅炉投运前必须除掉。危害：影响汽水品质，影响机组启动洗硅时间；妨碍管壁的传热，导致过热甚至爆管；造成沉积，结垢，腐蚀，爆管。清洗剂要求清洗效果好；对锅炉腐蚀性小；成本低，货源充足，使用方便；废液容易处理。常用：无机酸和有机酸，如盐酸、氢氟酸、柠檬酸、EDTA等。不同的垢类物质采用不同的酸洗介质或添加其它辅助药剂。

盐酸清洗原理：溶解作用与剥离作用Fe2O3+HCl→FeCl3+H2OFeO+HCl→FeCl2+H2OFe+HCl→FeCl2+H2一方面盐酸与氧化物作用时破坏了氧化物与金属的连接，使氧化物剥离下来，另一方面，夹杂在氧化物中的铁和氧化物下面的铁会和盐酸反应产生氢气，氢气逸出时将铁的氧化物从金属表面上剥离下来实际经验表明，盐酸清洗时溶解氧化物的数量约占清洗下来氧化物总量的40%，也即大部分是由于剥离下来的。优点：溶解铁的氧化物能力大，价廉，输送方便，清洗工艺简单。缺点：不能清洗含有奥氏体钢的锅炉，会发生腐蚀和应力腐蚀破裂；对以硅酸盐为主的水垢，效果差；要防止镀铜。

EDTA清洗原理：EDTA(乙二胺四乙酸与钠盐、铵盐的混合物)与金属离子形成稳定的络合物，与腐蚀产物反应生成易溶于水的络合物，从而达到清洗的目的。随着PH值的自动升高自动转为钝化状态的一步式清洗工艺。Fe3++Y4-→FeY-

Fe2++Y4-→FeY2-

优点：临时系统简单，清洗步骤少，清洗时间短；适用材质范围广；对设备和人身较安全；废液可回收，污染小。缺点：药品价格贵，清洗温度高，一般需要锅炉点火，燃油。氢氟酸原理：SiO2+HF→H2SiF6+H2O对硅化合物溶解能力强；与铁离子发生络合作用，对氧化铁也有很强的去除作用。优点：清洗效果好，可在低温低浓度下进行，有突出的除硅能力。缺点：采用开放式清洗会导致供水量大和废水处理量大；氢氟酸为有毒药品，加药和清洗过程对临时设备要求很高，且废液必须经过严格处理，方能排放。

柠檬酸原理：目前化学清洗中应用较多的一种有机酸Fe2O3+H3C6H6O7→FeC6H5O7+H2O由于柠檬酸铁溶解度较小，为生成易溶的络合物，需要加氨提高PH值，柠檬酸主要变成柠檬酸单铵。发生反应：Fe3O4+NH4H2C6H5O7→NH4FeC6H5O7+NH4（FeC6H5O7OH）+H2O优点：

由于络合作用，不会生成大量悬浮物和沉渣；可用来清洗奥氏体钢和其它特种钢材制造的锅炉设备；可用来清洗复杂结构的高参数大容量机组，因为即使排不干净，残留在设备内部，也没有危险性，高温下分解成二氧化碳和水。缺点：只能清除铁垢和铁锈，不能清除铜垢、钙镁水垢和硅酸盐水垢；要求较高的温度和流速。废液处理靠化学方法比较困难。

辅助药剂：

缓蚀剂不同的酸洗介质采用不同的缓蚀剂，不同的缓蚀剂有不同的使用条件。

掩蔽剂防止镀铜，添加硫脲，让其与铜离子反应。

表面活性剂主要用来除去金属表面的油污。还原剂当清洗下来的Fe3+较多时，会引起基体金属腐蚀，甚至引起点蚀。一般希望Fe3+小于300mg/L。

Fe3++Fe→Fe2+

加入还原剂，使Fe3+还原成Fe2+，如氯化亚锡、抗坏血酸钠（EVCNa）等。

助溶剂促进氧化铁和硅酸盐水垢，如在盐酸清洗中加入一定量的氟化钠、氟化铵等。清洗步骤：水冲洗——碱洗——碱洗后水冲洗——酸洗——顶酸水冲洗——漂洗——钝化

钝化药剂：亚硝酸钠、过氧化氢、多聚磷酸盐、联胺、丙酮wu、磷酸三钠等。

亚硝酸钠钝化效果好，但废液难处理，且被怀疑为致癌物质。

丙酮污钝化效果好，但钝化时间长（14-16h），钝化温度高，实际应用少。

磷酸三钠