本文對鹽酸、氫氟酸、檸檬酸、EDTA四種鍋爐常用化學(xué)清洗劑的清洗原理、特點(diǎn)、使用范圍、以及配套助劑進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并對四種清洗劑的清洗工藝及應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行了簡單介紹，可在鍋爐清洗時(shí)進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：鍋爐化學(xué)清洗清洗劑

1、引言

　　常用的化學(xué)清洗劑可分為無機(jī)酸和有機(jī)酸。無機(jī)酸常有鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氫氟酸等，清洗效率高,但對鋼鐵有腐蝕作用，對貴重設(shè)備特種金屬材料清洗時(shí)受到限制,廢液排放污染環(huán)境。有機(jī)酸則有檸檬酸、甲酸、EDTA(乙二胺四乙酸)、氨基磺酸、羥基乙酸、葡萄糖酸等，清洗效率高,對鋼鐵腐蝕性很小、無毒、無味、不污染,屬安全型清洗劑。

2、鍋爐腐蝕的原因分析

　　鍋爐常見的腐蝕有氧腐蝕、酸腐蝕、堿腐蝕、附著物下腐蝕和隙縫腐蝕等,其表現(xiàn)形式有孔蝕、皿狀腐蝕和脆性爆破等,但是究其原因多是在閉塞狀態(tài)下形成的，亦即.

形成了閉塞腐蝕電池(Occlude Corrosion Cell,OCC)。顯而易見,如果保持鍋內(nèi)表面清潔無垢,就可以避免出現(xiàn)閉塞腐蝕電池，從而防止產(chǎn)生腐蝕。

3、化學(xué)清洗的全過程

　　化學(xué)清洗一般包括清洗對象調(diào)查、清洗對象調(diào)查、清洗方案制定、清洗方案實(shí)施、清洗效果檢查和清洗工程驗(yàn)收、清洗對象保及清洗總結(jié)等。

4、對四種清洗劑的討論

4.1鹽酸

　　4.1.1鹽酸清洗的機(jī)理鹽酸清洗時(shí)，不僅具有溶解氧化物的作用，而且還有剝離作用，因?yàn)辂}酸和一部分氧化物作用時(shí)特別是和FeO反應(yīng)時(shí)破壞了氧化物和金屬的連接，使氧化物剝離下來。另一方面夾雜在氧化物中和下面的鐵會(huì)和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，逸出時(shí)將鐵的氧化物從金屬上面剝離下來。

　　4.1.2鹽酸清洗的特點(diǎn)及緩蝕劑使用條件鹽酸能快速溶解鐵氧化物，工效高，酸 

洗后表面狀態(tài)良好，滲氫量少，金屬的氫脆敏感性小。此外,氯化鐵溶解度大，無酸洗殘?jiān)Ｓ捎谄淝逑垂に嚭唵巍⑿Ч谩⒍拘孕　⒇浽闯渥愕葍?yōu)點(diǎn)至今仍被廣泛采用。但其對硅酸鹽垢和硫酸鹽垢的清洗效果差、且對金屬的腐蝕性強(qiáng)，易揮發(fā)產(chǎn)生酸霧，為了防止腐蝕常常需要加入一定量的緩蝕劑。鹽酸洗液及緩蝕劑使用條件。

　　4.1.3鹽酸清洗工藝及應(yīng)用實(shí)例電廠大型鍋爐屬于高壓鍋爐，垢的主要成分為Fe、Cu、Ni、Zn等氧化物，以鐵垢為主。采用鹽酸清洗。

4.2氫氟酸

　　4.2.1氫氟酸清洗的機(jī)理氫氟酸清洗鐵銹和溶解氧化皮有清洗時(shí)間短、效率高的特點(diǎn)。這是因?yàn)闅浞嵊泻軓?qiáng)的溶解氧化鐵的能力，是靠氟離子的特殊作用，如氫氟酸與四氧化三鐵接觸時(shí)會(huì)發(fā)生氟.氧交換，接著F離子與Fe離子發(fā)

生絡(luò)合反應(yīng)而使氧化皮溶解，此外氫氟酸有很強(qiáng)的除硅化物的能力。

　　4.2.2氫氟酸清洗的特點(diǎn)及緩蝕劑使用條件近年來，應(yīng)用氫氟酸作為清洗劑，取得了較好的效果氫氟酸的優(yōu)點(diǎn):一是對硅酸鹽和鐵氧化物垢有特效;二是可用來清洗奧氏體鋼等多種鋼材制作的部件，這一點(diǎn)優(yōu)于鹽酸;三是使用濃度較低，通常為1%～2%;四是使用溫度低，廢液處理簡單，容易，其缺點(diǎn)是對含鉻為13%~15%的高合金鋼的腐蝕速度較高，比非合金鋼的腐蝕速度高10倍左右、且較鹽酸成本高。

工業(yè)上氫氟酸通常不單獨(dú)使用而是與氟氫化銨、鹽酸、硝酸等其他物質(zhì)配合使用。如氫氟酸一氫氟化銨清洗劑主要用于清洗硅垢，也可以加入鹽酸或硝酸用于清洗鐵銹。而鹽酸一氫氟酸清洗液主要用于出去碳酸鹽水垢、硅酸鹽水垢和氧化鐵皮的混合物，其中鹽酸溶解碳酸鹽水垢速度很快，但不能溶解硅酸鹽水垢，而氫酸可溶解硅垢和氧化鐵。為減少對金屬基體腐蝕，氫氟酸洗劑也要加入緩蝕劑。

　　4.2.3氫氟酸清洗工藝及應(yīng)用實(shí)例由于氫氟酸清洗時(shí)間短，溶垢快，為了保證清洗質(zhì)量，在采用氫氟酸清洗時(shí)，其堿洗一酸洗一鈍化三個(gè)步驟時(shí)，多采用不同方式。

堿洗采用大循環(huán)方式;酸洗則按鍋爐本體、高壓給水系統(tǒng)、低壓給水系統(tǒng)分別采用開路酸洗、局部鈍化和整體大循環(huán)鈍化的方法。

氫氟酸清洗應(yīng)用實(shí)例:某廠擴(kuò)建改建工程的首臺670t/h超高壓鍋爐確定采用氫氟酸開路清洗。清洗范圍為凝結(jié)水管路的一部分:除氧器、給水管道、鍋爐本體(省煤器、

汽鼓、水冷壁)、過熱器及過熱蒸汽管。將其劃分為三個(gè)系統(tǒng),即:由凝結(jié)水泵、凝結(jié)水管道、除氧水箱、給水泵前后管道組成一個(gè)系統(tǒng):由給水泵、高壓給水管道、省煤器、汽鼓、水冷壁管(為保證最低流速，對角分為兩部分)為另一個(gè)系統(tǒng);由給水泵、高壓給水管道、省煤器、汽鼓、頂棚過熱器、包墻管過熱器、屏式過熱器、對流過熱器、過熱蒸汽管路為再一個(gè)系統(tǒng)。使用0.6%～1.2%氫氟酸、加0.2%SH-416緩蝕劑·在55左右、分系統(tǒng)進(jìn)行清洗。分系統(tǒng)進(jìn)行沖洗后。用磷酸鹽在85'~90℃下對全系統(tǒng)循環(huán)鈍化。清洗后檢查浮銹洗凈，無新的銹蝕,認(rèn)為清洗與鈍化效果較好，腐蝕速度為2.85g/(m2h)，偏高原因是緩蝕劑用量偏低，而且該緩蝕劑對低合金熱強(qiáng)鋼緩蝕作用較差所致。

4.3檸檬酸

　　4.3.1檸檬酸清洗的化學(xué)機(jī)理用檸檬酸進(jìn)行清洗，主要不是用它的酸性來溶解鐵的氧化物，而是利用它和鐵離子生成絡(luò)離子的能力。檸檬酸本身與鐵垢的反應(yīng)速率較慢，且生成物檸檬酸鐵的溶解度較小，易生產(chǎn)檸檬酸鐵沉淀。

在用檸檬酸作清洗劑時(shí)，為了生成易溶的絡(luò)合物，常要在清洗液中加氨水將溶液pH值調(diào)至3.5～4.0,檸檬酸在不同的pH值條件下，其離解程度也不同。

　　4.3.2檸檬酸清洗的特點(diǎn)及緩蝕劑使用條件用檸檬酸清洗的特點(diǎn)之一就是需要高溫，因此必須選擇耐高溫的緩蝕劑。普通的有機(jī)化合物，一般在高溫下容易分解，故應(yīng)選用在高溫下比較穩(wěn)定的化合物。檸檬酸洗液及其緩蝕劑的使用條件。

　　4.3.3檸檬酸清洗工藝及應(yīng)用實(shí)例檸檬酸多用于新控超高壓直流鍋爐的結(jié)水系統(tǒng)(爐前系統(tǒng))及過熱器、再熱器等的氧化鐵皮和胸蝕產(chǎn)物的清洗。一般的清洗工序?yàn)?冰洗一-堿洗一酸洗- -鈍化。詳細(xì)實(shí)例。

4.4 EDTA

　　4.4.1 EDTA清洗的機(jī)理和特點(diǎn)EDTA清洗實(shí)質(zhì)是其絡(luò)和基元(Y4)和金屬離子兩相反應(yīng),在一定條件下生成穩(wěn)定的絡(luò)合物。在清洗過程中同時(shí)存在著電離、水解、絡(luò)合、中和等多種化學(xué)反應(yīng)。清洗液弱酸性開始,依靠爐內(nèi)絡(luò)合體系自身的物理化學(xué)變化，金屬離子被絡(luò)和溶解,隨著爐內(nèi)積垢的清除,pH值逐漸升高至清洗結(jié)束,清洗介質(zhì)達(dá)到鈍化條件,從而實(shí)現(xiàn)洗垢、鈍化一步完成。EDTA清洗劑對氧化鐵和銅垢類沉積物以及鈣、鎂垢有較強(qiáng)的清洗能力.清洗后金屬表面能生成良好的防腐保護(hù)膜、無需另行鈍化處理、可從廢液中回收EDTA再利用:但藥品價(jià)格昂貴。

　　4.4.2 EDTA清洗工藝及應(yīng)用實(shí)例EDTA洗爐方法適用范圍廣泛,目前國內(nèi)主要有以下兩種:EDTA協(xié)調(diào)洗爐法和EDTA銨鹽洗爐法。

　　EDTA洗爐實(shí)例:望亭電廠12號爐是國產(chǎn)第一臺000/ 1亞臨界直流鍋爐,為單爐體雙爐膛、兀型布置.本次清洗采用EDTA銨鹽清洗工藝,取得了較好的效果。

　　清洗范圍包括：主給水管路、高加水側(cè)、省煤器、水冷壁管、低溫過熱器、啟動(dòng)分離器等清洗參數(shù)。

(1)EDTA為22t(清洗時(shí)系統(tǒng)最高濃度達(dá)S.6% ),緩蝕劑為2.8t( 1%濃度)。

(2)p日為9.0士0.2。

(3)溫度為120-130C.

(4)時(shí)間為8h.

清洗效果

　　清洗結(jié)束前檢查監(jiān)視樣管,氧化鐵垢全部清洗干凈，金屬表面呈灰黑色,鈍化膜良好。鍋爐清洗結(jié)束割爐管7根。其中膜式水冷壁管2根,省煤器進(jìn)出口管各1根,雙面水冷壁管1根,低溫過熱器進(jìn)出口管各1根。

用肉眼觀察管內(nèi)結(jié)垢已清洗干凈。用洗垢法測定除垢率,均在95%以上。

清洗時(shí)監(jiān)視裝置中投放金屬指示片8塊,金屬腐蝕速率。

5、結(jié)語

　　火力發(fā)電廠的熱力設(shè)備,新建和運(yùn)行一段時(shí)間后均需要進(jìn)行化學(xué)清洗,化學(xué)清洗是具有重要節(jié)能和安全意義的維護(hù)措施,而清洗劑的選擇對整個(gè)清洗結(jié)果有著直接的影響,因此在進(jìn)行化學(xué)清洗時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對清洗劑做出合適的選擇,使清洗效果達(dá)到最佳水平。