《锅炉化学清洗规则》.doc

《锅炉化学清洗规则》1施工前处理1.1清洗前的准备1.1.1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。1.1.2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。1.1.3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；（4）清洗范围、清洗工艺；（5）根据“清洗工艺小型试验”、锅炉结构和锅炉的材质及垢量、清洗系统等确定清洗剂、缓蚀剂、钝化剂和其安助剂的浓度、用量及清洗温度、时间等工艺条件；（6）化学龄前清洗系统图；（7）清洗所需采取的节流、隔离、保护措施；（8）清洗过程中，应监测和记录的项目；（9）清洗废液的排放处理；（10）清洗后的清扫或残垢清理，清洗质量验收条件等。1.1.4清洗前对化学清洗的药品如原液纯度、所选择的缓蚀剂缓蚀效率等进行复验，并按技术、安全措施的要求做好设备、材料、化验仪器和试剂、安全用品及其它清洗所需物品的准备。1.2清洗系统的设计1.2.1化学清洗系统应根据锅炉结构、清洗介质和清洗方式、水垢的分布状况、锅炉房条件和环境及清洗的范围等具体情况进行设计。1.2.2锅炉采用循环清洗时，其系统设计应符合下列要求：（1）清洗箱应耐腐蚀并有足够的容积和强度，可保证清洗液畅通，并能顺利地排出沉渣；（2）清洗泵应耐腐蚀，泵的出力应能保证清洗所需的清洗液流速和扬程，并保证清洗泵连续可靠运行；（3）清洗泵入口或清洗箱出口应装滤网，滤网孔径应小于5mm，且应有足够的通流截面；（4）清洗液的进管和回管应有足够的截面积以保证清洗液流量，且各回路的流速应均匀；（5）锅炉顶部及封闭式清洗箱顶部应设排气管。排气管应引至安全地点，且应有足够的流通面积；（6）应标明监视管、采样点心和挂片位置；（7）清洗系统内的阀门应灵活、严密、耐腐蚀。含有铜部件的阀门、计量仪表等应在酸洗前拆除、封堵或更换成涂有防腐涂料的管道附件。过热器内应充满加有联氨N2H4100-300mg/L或醛肟100-300mg/L，PH值为9.5-10.0（用氨水调pH值）的除盐水作保护。所有不参与清洗的系统、管道等都应严隔离；（8）必要时可装设喷射注酸装置、蒸汽加热装置和压缩空气装置；（9）应避免将炉前系统的脏物带入锅炉本体和过热器。一般应将锅炉分为炉前系统、炉本体和蒸汽系统三个系统进行清洗。1.3清洗介质的要求1.3.1清洗介质的选择，应根据垢的成分，锅炉设备的结构、材质，清洗效果，缓蚀效果，药剂的毒性和环保的要求等因素进行综合考虑。一般应通过试验选用。1.3.2一般情况下不得利用回收的酸洗废液清洗锅炉。特殊情况下回收利用的酸液中铁离子总量不得超过250mg/L。1.3.3清洗时必须根据清洗介质、温度、锅炉材质等因素选择合适的缓蚀剂。缓蚀剂的缓蚀效率达到98×10-2以上，并且不发生氢脆、点蚀及其它局部腐蚀，同时应尽量选择气味小、无毒害作用、性能稳定、水溶性及均匀性好的缓剂。2.3.3.1如清洗中需添加清洗助剂的，应预先对加助剂后的缓蚀剂进行曲缓蚀效率测定，以防有些助剂对缓蚀性能产生影响。测定方法见附录2《缓蚀剂缓蚀效率和酸洗剂腐蚀速率的测定方法》。1.3.4清洗单位应定期对库存的缓蚀剂进行缓蚀将近率复测，不得以锅炉清洗时腐蚀试片的测定来代替。1.3.5酸洗剂：对不同的水垢和金属材料，应选用合适的酸洗剂和助溶剂，一般选择如下：（1）对碳酸盐水垢，一般采用盐酸清洗。（2）对硅酸盐水垢，可在盐酸中添加氢氟酸或氟化物清洗。（3）对硫酸盐水垢或硫酸盐与硅酸盐混合水垢，应预先碱煮转型，然后再用盐酸或盐酸添加氟化物清洗。（4）对氧化铁垢，可在盐酸中添加氟化物或采用硝酸清洗。（5）对于电站锅炉，当氧公铁垢中含铜量较高（CUO510-2）时，应采取防止金属表面产生镀铜的措施，一般可选用盐酸加氟化物及硫脲等清洗助剂。（6）奥氏体钢的清洗，不可选用盐酸作清洗剂。对于含铬材料的锅炉部件的清洗，一般可选用氢氟酸、EDTA、柠檬酸或甲酸、已酸等有机混合酸作清洗剂。1.3.6清洗剂用量：锅炉清洗时，所需的盐酸（硝酸）、EDTA、柠檬酸、缓蚀剂的用量计算方法见附录3《清洗药品用量的计算方法》。2.4清洗腐蚀的控制1.3.7清洗时必须加入合适的缓蚀剂，其浓度和适用性应根据产品说蝗和试验结果确定。酸洗时一般应先加组蚀剂，并在系统中循环均匀后，再加酸液。缓蚀剂需和酸同时加入的，应配制均匀后才可进入锅炉内。1.3.8酸洗时须防止因FE3+浓度过高而引起的电化学腐蚀。当酸洗液中F3+浓度1000/L时，应在酸洗液中加入还原剂（一般应加氯化亚锡）进行还原，其添加量的计算可参考附录4《酸洗中还原剂加入量的计算方法》。1.3.9酸洗液浓度的控制：酸洗液的浓度不得过高，最高浓度一般控制为：HCI、HNO3、EDTA：10×10-2；HF：3×10-2。不得向锅炉内直接注入浓酸。1.3.10酸洗流速控制：酸洗时，锅炉炉管内酸液流速应维持在0.2-0.5m/s，但不得大于1m/s。1.3.11酸液温度的控制：（1）无机酸的清洗温度宜控制在550C以下，最高不得超过650C；（2）有机酸的清洗温度控制为：柠檬酸90-980C：EDTA110-1450C。酸洗过程中（除EDTA清洗外）严禁采用炉膛点火方式加热酸液，以防爆炸和产生局部过热。酸液的加热方法见附录5《酸液加热方法》，加热时应注意整个清洗系统的温度平衡，避免局部温度过高而产生腐蚀。1.3.12酸洗时间的控制：从酸液达到预定浓度起到开始排酸时的酸洗时间，一般应不超过12小时，对较厚和难溶水垢，在严格监督下可适当延长酸洗时间，延长酸洗时间的长短，可以腐蚀量测定的方法确定。1.3.13腐蚀指示片的测定：酸洗开始时，必须在清洗系统中挂放腐蚀指示片（一般应在清洗箱或循环管路及锅内分别挂放）。腐蚀指示片的材质应与锅炉被清洗部分的材质相同，其制作与腐蚀测定方法见附录6《腐蚀指示试片的制作与腐蚀测定方法》。金属腐蚀速度的计算方法如下：腐蚀速度u=△m/Stg/（m2.h）式中：△m—酸洗前与酸洗后腐蚀试片的质量之差，g（均用万分之一分析天称重）；S—腐蚀试片的总表面积，m2；t—酸洗时间，小时，其计算方法为：（1）循环清洗，从清洗系统进、出口酸度趋于一致起到开始排酸止的时间。（2）开式清洗，从清洗系统开始加酸起到停止加酸止的时间。1.3.14锅炉化学清洗后应尽快投入运行，若不能很投入运行，钝化后应采取保养措施，以防腐蚀。2清洗方案2.1工业锅炉是指以向工业生产或生活用途提供蒸汽、热水的锅炉，一般指额定工作压力≤2.5MPa的锅炉。2.2化学清洗条件的确定。工业锅炉化学清洗包括碱洗和酸洗两种类型。当锅炉产生水垢或锈蚀时应及时清理，但采用酸洗方法的，应符合下列条件之一，且每台锅炉酸洗间隔时间不宜少于二年。（1）锅炉受热面被水垢覆盖80×10-2以上，且平均水垢厚度达到或超过下列数值：1mm；对于有过热器的锅炉：0.5mm；对于热水锅炉：1mm。（2）锅炉受热面有严重的锈蚀。2.3清洗系统工业锅炉仅采用碱洗的一般不需要循环系统。采用酸洗形式时，应采用循环清洗或循环和静态浸泡相结合的方法。2.4化学清洗工艺2.4.1运行锅炉化学清洗工艺包括碱煮转型、水冲洗、酸洗、酸洗后水冲洗、漂洗及钝化等各阶段，其中碱煮转型和漂洗可视具体情况免做。2.4.2化学清洗前，应清除锅内堆积的沉渣和污物。如有堵塞的管道应尽量预先加以疏通。2.4.3对以硫酸盐为主的水垢，应进行碱煮转型，要求如下：（1）根据不垢厚度和成分，将溶解成溶液的碳酸钠和磷酸三钠混合液加入锅炉内，并使用锅水中药剂浓度均匀地达到：Na2CO3：（0.3-0.6）×10-2；Na3PO4.12H2O：（0.5-1.0）×10-2（相当于PO43-浓度1250-2500mg/K）。（2）锅炉应缓慢升压，一般在5小时内使锅炉压力升至额定工作压力的二分之一并维持36-48小时。结垢严重的还应适当延长碱煮转型时间。（3）煮炉时间，应定期取样分析，当锅水碱度低于45mmol/L，PO43-浓度小于1000mg/L时，应适当补加碳酸钠和磷酸三钠。（4）碱煮转型结束后，应放尽碱液，并用水冲洗至出口水PH值小于9。2.4.4酸洗控制要求如下：2.4.4.1酸洗液的浓度：HC1或HNO3（4-80×10-2，用盐酸清洗，添加氟化物助剂：HF1×10-2；或NaF（0.5-0.8）×10-2。酸洗时间：6-10小时。2.4.4.2在酸洗后阶段，应根据下列各点判断酸洗终点，及时停止酸洗：（1）酸液浓度趋于稳定：相隔30分钟，两次分析结果酸液浓度的绝对差值小于0.2×10-2；（2）铁离子浓度基本趋于平衡。2.4.5酸洗结束后，宜用清水迅速将锅内的酸洗废液顶出。如冲洗水量不足，也可采用边排酸边上水（排酸速度应不大于上水速度），并在冲洗的后期加适量碱液中和的方法进行退酸中和水冲洗。水顶酸或退酸中和水冲洗至排出液的pH≥4.5为止。2.4.6酸洗后必须进行中和、钝化，以防金属腐蚀。一般可采用下述方法钝化：水冲洗后，在系统循环下，加入Na3PO4。12H2O，使其浓度达到（1-2）×10-2，同时加入氢氧化钠调整PH值，PH值应控制在11-12，一般可采用小于工作压力带压钝化。当锅内钝化液浓度均匀后，关闭循环系统，然后锅炉点火，缓慢将锅炉升压至额定工作压力的二分之一左右，保压钝化时间应维持16小时以上。对于额外负担定工作压力≥1.6MPa。且额外负担定蒸发量≥10t/h的锅炉，酸洗后应按电站锅炉的要求进行漂洗、钝化。2.5残垢清理：中和后必须打开所有的检查孔，用人工清理锅内松动的残垢和沉渣，以防水垢脱落后造成堵管。2.6清洗过程中的化学监测：2.6.1碱煮过程：每4小时（接近终点时每项1小时）测定碱洗液中的pH值、总碱度和PO43浓度。2.6.2酸洗过程：开始时每30分钟（酸少中间阶段可每1小时）测定酸洗液中的酸浓度、Fe3+和Fe2+浓度，接近终点时，应缩短分析时间。2.6.3中和退酸水冲洗过程：后阶段每15分钟测定出口水的PH值。2.6.4钝化过程：每3-4小时测定钝化液中的PH值和PO43-浓度。上述项目的测定方法见附录7《清洗过程化学监测分析方法》2.7清洗质量验收要求2.7.1除垢率：（1）清洗以碳酸盐为主水垢，除垢面积应达到原水垢覆盖面积的80×10-2以上。（2）清洗硅酸盐或硫酸盐水垢，除垢面积应达到原水垢覆盖面积的60×10-2以上。如除垢率低于上述规定，或虽达到规定要求但锅炉主要受热面上仍覆盖有难以清理的水垢时，应在维持锅水碱度达到以水质标准上限值的条件下，将锅炉运行1个月左右再停滞不前炉，用人工清理脱落的垢渣和残垢。2.7.2锅炉清洗表面应形成良好的钝化保护膜，金属表面不出现二次浮锈，无点蚀。2.7.3用腐蚀指示片测量的金属腐蚀速度的平均值应小于6g/（m2.h），且腐蚀总量不大于72g/m2。2.7.4锅内所有水冷壁管和对流管等都应畅流无阻。如清洗前已堵塞的管子，清洗后仍无法疏通畅流的，应由有资格的单位修理更换。3电厂锅炉清洗方案3.1电站锅炉是指以发电和热、电联产为主要目的的锅炉，一般指额定工作压力≥3.8MPa的锅炉。3.2电站锅炉化学清洗条件的确定：3.2.1新建锅炉的化学清洗，应能除去新建锅炉在轧制、加工过程中形成的高温氧化物以及在存放、运输、安装过程中所产生腐蚀产物、焊渣和泥沙污染物等。其清洗范围为：（1）直流炉和额定工作压力为9.8MPa及以上的锅筒式锅炉，在投产前必须进行酸洗，额定工作压力在9.8MPa以下的锅筒式锅炉，除锈蚀严重者外，一般可不进行酸洗，但必须进行碱煮