模块六、锅炉保养讲义

2019-03-11 19:03:00 zixun
子模块一 锅炉停炉保养方法 锅炉停用后,外界空气就会大量进入锅炉水系统内,此时锅炉虽已放水,但在锅炉金属表面上 总是附着一层水膜,空气中的氧便溶解在此水膜中,以致达到饱和状态,所以很容易引起溶解氧的 腐蚀,其腐蚀速度一般要比运行期间快得多。如果锅炉金属表面上有能溶于水膜的盐垢时,则腐蚀 性更强烈。实践证明,产生严重腐蚀的锅炉多是停炉期间形成,而在运行中又发展所造成的。 因 此,在停炉期间采用适当的保护方法,对防止锅炉腐蚀,确保安全运行、延长锅炉的使用寿命,有 着重要的意义。 防止锅炉停炉腐蚀的方法较多,但基本原则是不让外界空气进入停用锅炉的水系 统;保持停用锅炉水系统金属表面干燥;使金属内表面浸泡在含有除氧剂或其他保护剂的溶液中; 在金属表面上涂上防锈层。 1.1 干法 1.1.1 干燥剂法 干燥剂法就是在锅炉停用后,当锅炉水的温度降至 100~120℃时,将锅炉内 停炉保护方法可分为干法和湿法两大类。 的水全部放掉,利用炉内余热,将金属表面烘干,并清除沉积在锅炉水系统内的水垢和水渣。然后 在锅炉内放入干燥剂,保持金属表面干燥,防止腐蚀。 (CaCl2) 3.0kg/M3 常用量 1.0~1.5kg/M3 干燥剂的放置方法: 生石灰(Cao) 常用的干燥剂有三种 硅胶 无水氯化钙 常用量 1.5~ 常用量 3~5kg/M3 将药品分盛在若干个塘瓷盘内,分别放入汽泡、泥包和各联箱 内。装入的数量和位置应在锅炉保养记录内,以免投入运行时忘记取出。干燥剂放入炉内后应立即 关闭各汽水阀门,防止外界空气进入。 干燥剂放入一个月后应进行第一次检查。如发现潮解,应 此法适用于较长时间的停炉保养。汽包容积占整个 立即更换或烘干。以后可每三个月检查一次。 锅炉水容积的比例越大,此法越方便。 1.1.2 烘干法 此法就是在停炉时,当锅炉水的温度降至 100~120℃时,进行放水。当水放尽 此法只适用于锅炉在检修期间 后,利用炉内余热,点微火或引入炉膛热风,将锅炉内表面烘干。 的防腐。 1.1.3 充氮法 充氮法就是将氮气充入锅炉水系统内,并保持一定的正压,以阻止空气进入。 由于氮气很不活泼,无腐蚀性,所以可以防止锅炉的停炉腐蚀。 其方法是: 在停炉前,将充氮管路接好。当炉内压力降至 0.5 表压时,开始由氮气瓶经临时 管路向锅炉汽包和省煤器等处送氮气, 具体要求是 (1)氮气纯度应在 99%以上。 (2)空炉充氮时,炉内氮气压力应为 0.5 表压以上。带水充氮(锅炉内水不放掉)时,充氮前最好 在锅炉存水中加入一定量的联氨,并用联氨将水的 PH 值调至 10 以上。 (3)充氮时,锅米水系统的所有阀门应关闭,并应严密不漏,以免因泄漏,以免因泄漏而使氮气 消耗量过大和难以保持氮气压力。 (4)在充氮保护期间,要经常临督水系统中氮气的压力和锅炉的严密性。若发现耗氮气量过大, 应查找漏泄的地方并立即消除。 法适用于短期停用锅炉的保护。 1.1.4 充氨法 充氨法就是锅炉停用放水后,在锅炉全部容积内充满氨气。氨溶解在金属表面 当锅炉起动时,在上水和升压过程中可将氮气排入大气。 此 上的水膜中,使金属表面形成耐腐蚀性保护膜。氨还能使氧在水膜中的溶解度降低,防止溶解氧的 腐蚀。 采用充氨法时,应将铜质部件拆除,并保持锅炉内氯气压力为 100 毫米汞柱。 锅炉停用后放掉水,清除污物,烘干金属表面。然后在金属表面均匀地涂上一 防腐涂料一般采用黑铅粉(其主要成份为碳黑与滑石粉) 涂复 1.1.5 涂料法 层防腐涂料,以防止锅炉的停用腐蚀。 与机油(40*或 50*均可)按一定比例配成。一般可按黑铅粉:机油:1∶2 的配比调合而成。 时,要求凡能接触到的部位,都要均匀地涂附。炉管内不易接触的部位,可利用钢丝缠上棉纱,醮 取涂料上下牵拉的方法涂附。 采用涂料防腐法,若对蒸汽品质有一定的要求时,应在锅炉启动前 采用碱煮法(每吨水加磷酸三钠或纯碱 5~8kg)煮沸 8~10 小时。 并加强表面排污, 将涂料去除。 此 法经济、简单、效果好,适用于长期停炉保养。 1.1.6Munters 除湿机 介绍一种目前在国外使用的较广的 Munters 除湿机。应用这种除湿机 Munters 除湿机其主要部分为每小时 8 转的转动圆柱体。在圆柱体 保养锅炉得到十分廊的效果。 内装有吸湿剂氯化锂(LiCI)。圆柱体分隔为二个区域,较大的一个为处理空气通过面,较小的为再 生空气通过面。处理后的干空气,打入锅炉中进行保养工作。圆柱体中吸湿剂吸收水份后再转入再 生区,在再生区中另有加热的再生空气通入使吸湿剂中水分排出,并恢复吸湿能力。然后,圆柱体 再转入处理区,如此连续运转。 除湿机在锅炉上进行试验,锅炉容量为 20 吨/时,电加热的除湿 机为 M100/50 型,风量 50 米 3/小时,除湿能力:当外界空气 20℃,相对湿度 60%时,为 0.54 公斤 水/时,其电功率为 800 瓦。 1.2 湿法 这类方法是具有保护性的水溶液充满锅炉,防止空气进入炉内。根据水溶液的组 成不同,有以下几种。 1.2.1 碱液法 此法是采用加碱的方法,使锅炉中充满 PH 值达 10 以上的水。使金属表面生成 常 耐腐蚀性保护膜, 以防止溶解氧对金属的腐蚀。 所用碱液为 NaOH、 Na3PO4 或者二者的混合液。 用碱液配制方法是: 将 NaOH(4kg/米 3)和 Na3PO4(1.5kg/米 3)放入容器内,用软水溶解后,再用 泵从锅炉下部联箱送入炉内。注意要保持溶液碱浓度均匀。 1.2.2 亚硫酸钠保护法 金属表面遭受溶解氧腐蚀。 亚硫酸钠是一个还原剂,能和水中溶解氧作用生成硫酸钠。从而防止 另外还可以采用磷酸三钠、亚硝酸钠混合溶淮的保护方法。此法是基 采用这二种湿法保护时,锯炉启 于这种混合液能在金属表面形成保护膜,从而防止金属的腐蚀。 动前应将溶液排放干净,并进行彻底清洗。 1.2.3 热法 此法用于停炉时间在 10 天以内。 方法是在汽包上方安装一个水箱,用管子和 泡包相联通。锅炉停用后,充满除过氧的水,水箱中大半充满着水。水箱用外来蒸汽通入加热,使 水箱中水经常保持沸腾状态。锅炉水的损失可由外来蒸汽加以补充。这个方法比较简单,且停炉后 再投入运行也方便,只要把水箱和汽包切断就可以了。 这个办法的缺点是要有外来汽源供汽。有 人建议采用小水箱上加一层煤油的办法来防止空气中氧气进入锅炉,这样就不需要加热了,这种建 议可供参考。 1.3 停炉保护方法的选择 以上介绍了一些停炉保护的方法。至于选用哪一种方法,应根据锅炉结构、停用时间、各种方 法的效果和应用条件来选择。 (1)停炉三个月以上应采用干法中的干燥剂法。 (2)停炉 1—3 个月可采用碱液法或亚硝酸钠法。 (3)锅炉停止运行后,能在 24 小时以内启动时,可采用保压法。对于间断运行或停用时间在 一周以内的锅炉也可采用此法。但必须做到炉内压力高于大气压力。如发现压力稍有降低必须及时 起火升压。 (4)因检修锅炉而停止运行时,可采用烘干法。如不需放水时,可采用保持压力法。检修后的 锅炉,如不能及时投入运行。则应根据信用时间长短采用相应保护措施。 (5)采用湿法保护时,锅炉房内温度最好保持在 10℃以上,不能低于 0℃,以免冻坏设备。 子模块二 酸洗除垢操作方法、酸洗注意事项 2.1 酸洗除垢操作方法 酸洗主要适用于碳酸盐水垢的清除,其原理是用强腐蚀性的盐酸或硝酸和碳酸盐反应,生成可溶 性盐并放出CO2以达到除垢目的: CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑ MgCO3+2HCl→MgCl2 +CO2↑+H2O CaCO3+2HNO3→Ca(NO3)2 +CO2↑+H2O MgCO3+2HNO3→Mg(NO3)2 +CO2↑+H2O 由以上化学反应式可知,酸洗只能清除碳酸盐水垢,对硫酸盐、硅酸盐及磷酸盐等难溶水垢基本 不起作用。对硫酸盐水垢、硅酸盐难溶垢,则采取碱煮转型,然后再加盐酸或盐酸添加氟化物清洗。 对氧化铁垢,在盐酸中添加氟化物或采用硝酸清洗。 这复杂的清洗过程去除水垢的同时也会对锅炉金属会产生不同类型及不同程度的腐蚀。 为防止酸 对金属的腐蚀,在酸洗过程中加有缓蚀剂以减缓对金属的腐蚀,将腐蚀速度控制在 6g/m ·h 以下。 清洗腐蚀的控制: (1)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明和试验结果确定。酸洗时一 般先加入缓蚀剂,并在系统中循环均匀后,再加酸液,缓蚀剂需和酸液同时加入的,应配制均匀后 方可加入锅炉内。 (2)酸洗时必须防止因铁离子浓度过高而引发的电化学腐蚀。 (3)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、HNO、EDTA、10%; HF:3%。不得向锅炉内直接注入浓酸。 (4)酸洗流速的控制: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. (5)酸洗温度的控制:①无机酸的清洗温度宜控制在 55 度以下,最高不得超过 65 度;②有机酸 的清洗温度控制为:柠檬酸控制为 90—98 度;EDTA:10—145 度。酸洗过程中(除 EDTA 清洗外)严 格采取炉膛点火方式加热酸液,以防爆炸和产生局部过热,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。 (6)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,一般不超过 12 小时, 对较厚和难溶水垢,在严厉格监督下可适当延长清洗时间,延长酸洗时间的长短,可以腐蚀量测定 的方法确定。 酸洗后必须进行中和,钝化、以防金属腐蚀。一般采用下述方法钝化:水冲洗后,在系统循环 2 下,加入 Na3PO4.10H2O,使其浓度达到(1~2)%,同时加入 NaOH 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在 16 小时以上。 残垢处理: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。 清洗过程中的化学监测: (1)碱煮过程:每 4 小时(接近终点时每 1 小时)测定碱洗液中的 PH 值、总碱度和 PO43-浓度。 (2)酸洗过程:开始时每 30 分钟(酸洗中间阶段可每 1 小时)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。 (3)中和退酸水冲洗过程中,后阶段每 15 分钟测定出口的 pH 值。 (4)钝化过程,每 3~4 小时测定钝化液中的 PH 值和 PO4 浓度。 2.2酸洗存在的问题: 酸洗缓蚀剂缓蚀率达不到100%,酸溶解水垢的同时,也溶解腐蚀金属。 酸洗过程中使用淘汰缓蚀剂、过期缓蚀剂、缓蚀剂混用、缓蚀剂减量使用都会造成严重腐蚀损 伤。 酸洗过程使用不合格酸、混合酸、废酸、酸洗液多次使用都会导致被清洗设备严重腐蚀损伤。 还原剂、Cu2+抑制剂、助溶剂、渗透剂、油污分散剂、pH调节剂添加使用不当,或与缓蚀剂不 兼容,都会使酸洗腐蚀率大幅增加,甚至使缓蚀剂失效。 酸洗过程中如果加酸方式、加热方式、加药次序、流速、温度、酸浓度等工艺条件选择设计不 合理或人员操作错误,都会造成被酸洗设备严重的腐蚀损伤。 酸洗除垢后对设备不钝化或钝化不合格、用碱中和代替钝化等都会使设备长期处在活泼状态, 活化的金属表面很容易被水中或大气环境中的各种腐蚀因素损伤,导致设备维修费用增加和使用寿 命缩短。 水冲洗不够、中和碱量不够,残酸滞留被清洗设备循环死角和残留水垢都会导致清洗结束后继 续遭受酸腐蚀损伤。 酸洗对设备和操作人员都很危险,国家规定从事酸洗的操作人员要经过严格的技术培训,并取 得中国水处理协会颁发的资格证书方可从事酸洗。 3.酸洗的缺陷和弊端: 水冲洗--碱洗(煮)--水冲洗--酸洗--水冲洗--漂洗--水冲洗--钝化。遇到难溶垢还要碱洗酸 洗多次反复,效果仍不理想。在这全过程中技术要求高,操作难度大,哪怕有一个环节的跟踪分析 332- 检测和人工操作出现问题,都无法实现清洗过程安全进行,导致难以挽回和补救的严重后果。每年 洗漏洗烂昂贵设备的现象时有发生。 酸洗除垢需停机操作,锅炉、中央空调等热交换设备需停机几天时间,这对使用设备的用户带 来较大的停产损失,尤其是生产紧张而无法停产时。 传统酸洗在除垢的同时,清洗液不可避免地对设备金属造成腐蚀损伤,尤其是渗氢损伤,会使 金属晶体组织受到破坏,导致设备金属变薄和机械性能恶化。严重时产生氢脆和氢致裂纹,使设备 处于危险运行中,发生爆裂爆炸。酸洗是很不安全的技术。 酸洗废液因其强酸性使缓蚀剂分解造成的毒性和酸腐蚀性对生物危害很大,所排之处,鱼死花 枯。严重污染环境,被列为中国九大污染源之一,开始被环保部门限制使用。 2.2 环保酸使用注意事项 2.2.1 操作处置与储存 操作注意事项: 密闭操作,注意通风。操作尽可能机械化、自动化。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操 作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩),穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套。 远离易燃、可燃物。 防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与碱类、胺类、碱金属接触。搬运时要轻装轻卸,防止 包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。 储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。库温不超过 30℃,相对湿度不超过 85%。保持容器密封。应与碱类、 胺类、碱金属、易(可)燃物分开存放,切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材 料。 2.2.2 接触控制/个体防护 接触控制:密闭操作,注意通风。尽可能机械化、自动化。提供安全淋浴和洗眼设备。 呼吸系统防护:可能接触其烟雾时,佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)或空气呼吸器。紧急 事态抢救或撤离时,建议佩戴氧气呼吸器。 眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。 身体防护:穿橡胶耐酸碱服。 手防护:戴橡胶耐酸碱手套。 注意事项:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕,淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣 服,洗后备用。保持良好的卫生习惯。 2.2.3 急救措施 皮肤接触:立即脱去污染的衣着用大量流动清水冲洗至少 15 分钟。就医。 眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少 15 分钟。就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立 即进行人工呼吸。就医。 食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。 2.2.4 泄露应急处理方法 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正 压式呼吸器,穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。可能切断泄漏源。 小量泄漏:用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。 大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所 处置。
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