鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢清洗新技術(shù)——徹底解決鍋爐結(jié)垢熱效率低問題

摘要：本文通過具體實例驗證了，在鍋爐結(jié)垢熱效率低產(chǎn)汽量下降的情況下，無須停產(chǎn)停爐進(jìn)行化學(xué)酸洗，采用鍋爐給水投加BF除垢緩蝕劑，不僅能在線不停爐徹底解決鍋爐結(jié)垢熱效率低問題，還能大幅減少鍋爐排污量，還能同時協(xié)調(diào)解決鍋爐系統(tǒng)設(shè)備和管道腐蝕問題。實現(xiàn)了鍋爐運(yùn)行降本增效、節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境社會經(jīng)濟(jì)綜合效益雙豐收。

關(guān)鍵詞：鍋爐結(jié)垢；鍋爐在線除垢；鍋爐產(chǎn)汽量下降；鍋爐能耗上升；鍋爐在線清洗，鍋爐熱效率低；鍋爐不停爐清洗；鍋爐出力下降；鍋爐不停爐除垢

一、概況

某鋼是我國生產(chǎn)特鋼品種和規(guī)格全面的特鋼企業(yè)之一，是擁有規(guī)格全面、口徑超大的中厚壁特種鋼管基地和合金棒材基地及大規(guī)格鍛件的特冶鍛材基地。

2024年某鋼產(chǎn)特殊鋼450萬噸，焦產(chǎn)量150萬噸，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航天、航空、兵器等領(lǐng)域，出口三十多個國家和地區(qū)。

某鋼焦化廠有1臺18噸余熱鍋爐（見下圖1），鍋爐給水為鈉離子交換樹脂工藝生產(chǎn)的軟化水，熱力除氧，使用磷酸三鈉阻垢，余熱鍋爐結(jié)垢嚴(yán)重，鍋爐日平均產(chǎn)汽量下降至170噸左右，進(jìn)煙溫度在700℃左右，排煙溫度在500攝氏度左右，近年來爆管頻率有上升趨勢，爆管割管查看（見下圖2），爆管處常規(guī)鈣鎂混合垢垢層較厚（見下圖3），導(dǎo)致爐管干燒過熱，爐管蠕漲強(qiáng)度下降導(dǎo)致爆管。

▲圖1 焦化廠余熱鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢清洗新技術(shù)——徹底解決鍋爐結(jié)垢熱效率低問題

二、余熱鍋爐結(jié)垢需要解決的問題

從鍋爐運(yùn)行成本角度來看，鍋爐結(jié)垢，鍋爐熱效率降低，排煙溫度升高，鍋爐出力下降，產(chǎn)汽量下降，頻繁爆管搶修影響正常生產(chǎn)，停爐化學(xué)酸洗鍋爐設(shè)備存在損傷安全隱患，增加運(yùn)行成本。

▲圖2 不停爐在線除垢清洗新技術(shù)徹底解決焦化廠鍋爐結(jié)垢干燒過熱導(dǎo)致爆管

從鍋爐運(yùn)行安全生產(chǎn)角度來看，鍋爐結(jié)垢會發(fā)生垢下腐蝕，垢下腐蝕坑隨著時間延長加深，會出腐蝕坑穿孔泄漏；鍋爐結(jié)垢嚴(yán)重情況下，會導(dǎo)致鍋爐受熱面過熱干燒強(qiáng)度下降，鍋爐受熱面蠕漲發(fā)生爆管，存在鍋爐運(yùn)行安全生產(chǎn)隱患。所以無論從鍋爐運(yùn)行成本角度，還是從鍋爐運(yùn)行安全生產(chǎn)角度來看，必須解決焦化廠余熱鍋爐以下2個問題：

1、鍋爐不停爐在線除垢，防止垢下腐蝕發(fā)生，保護(hù)設(shè)備降低排污。

2、提升鍋爐熱效率，增加鍋爐出力，提高產(chǎn)氣量，降低排煙溫度。

▲圖3 焦化廠余熱鍋爐結(jié)垢干燒過熱導(dǎo)致爆管，從爆管處清理出來的水垢

三、余熱鍋爐結(jié)垢問題分析

焦化廠余熱鍋爐結(jié)垢，導(dǎo)致鍋爐熱效率下降，排煙溫度升高，產(chǎn)汽量下降，鍋爐爆管頻率增加的原因，其一是鍋爐給水品質(zhì)波動，鈣鎂硬度不合格，其二是使用磷酸三鈉的阻垢效能不足解決鍋爐給水品質(zhì)波動造成問題。磷酸三鈉阻垢范圍窄，無鐵垢分散效能，無螯合除垢功效，且磷酸三鈉緩沖差必須適時適量，磷酸三鈉欠量易結(jié)垢，過量易發(fā)生“磷酸鹽隱藏現(xiàn)象”形成磷酸鹽垢，具體要了解磷酸鹽隱藏危害案例的同學(xué)請聯(lián)系筆者。

各位同行、各位同學(xué)，你們單位鍋爐結(jié)垢在使用什么清洗方法，清洗效果如何？關(guān)于鍋爐或大型工業(yè)裝置的清洗方法和經(jīng)驗及問題，關(guān)于鍋爐腐蝕結(jié)垢爆管、鍋水發(fā)紅、蒸汽冷凝水鐵超標(biāo)、蒸汽凝結(jié)水顏色發(fā)黃、鍋爐結(jié)垢不停爐不停工在線除垢技術(shù)、凝汽器結(jié)垢不停機(jī)不停工不停車在線清洗除垢技術(shù)等問題，北京化工大學(xué)顏輝I86OO475З86隨時歡迎各位同仁分享鍋爐設(shè)備管理使用經(jīng)驗，隨時歡迎各位同仁討論問題交流經(jīng)驗心得，就解決鍋爐各種實際問題相互學(xué)習(xí)。鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢清洗新技術(shù)——徹底解決鍋爐結(jié)垢熱效率低問題

四、余熱鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢清洗解決措施

使用北京化工大學(xué)專屬權(quán)利“近零排污工業(yè)蒸汽發(fā)生技術(shù)”核心產(chǎn)品多效能BF防腐除垢劑，替代磷酸三鈉在鍋爐給水中阻垢，BF防腐除垢劑能在不停爐的情況下，在線把鍋爐系統(tǒng)內(nèi)存量的老垢螯合下來，并分散在爐水中隨排污排出，提高鍋爐熱效率，恢復(fù)鍋爐出力，實現(xiàn)不停爐在線清洗鍋爐，從此無需停爐化學(xué)酸洗操作。

BF防腐除垢劑具有鐵垢分散效能，能解決無除鐵過濾設(shè)備的情況下，因為腐蝕高溫蒸汽冷凝水?dāng)y帶的鐵離子在鍋內(nèi)受熱面上結(jié)氧化鐵垢的問題。

BF防腐除垢劑強(qiáng)大阻垢效能有利于節(jié)能減排，阻垢率技術(shù)指標(biāo)大于或等于99%，能大幅減少鍋爐排污量。

BF防腐除垢劑是堿性藥劑，作為鍋水PH值調(diào)節(jié)劑效能良好。

BF防腐除垢劑還是濕法停爐保護(hù)劑，停爐緩蝕保護(hù)效能良好，其他效能具體請參見《BF防腐除垢劑多效能作用機(jī)理說明》，有需要的同學(xué)、同行可以聯(lián)系顏輝。

五、鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢清洗過程

制定《余熱鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢清洗方案》后，2024年10月9日10點50分，取焦化廠余熱鍋爐爐水和蒸汽冷凝水水樣（見下圖4）存檔，蒸汽冷凝水水樣純凈通透，爐水水樣清澈。停止磷酸三鈉投加，清洗磷酸三鈉加藥桶，然后投加多效能BF防腐除垢劑替代磷酸三鈉，維持正常排污，1天2班，每班2次，共4次排污。

▲圖4焦化廠余熱鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢清洗前鍋水（右）蒸汽冷凝水（左）

2024年10月10日9點10分，取爐水水樣（見下圖5右1），爐水濁度大，底部沉淀較多，暗紅粉顏色，水樣渾濁。投加多效能BF防腐除垢劑。改變排污計劃，每班排污由2次增加4次，2班排污共8次，增加排污次數(shù)，加快爐水置換。

▲圖5 焦化廠余熱鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢加藥后第1天鍋水水樣（右1）

2024年10月11日9點30分，取爐水水樣（見下圖7右1）存檔，爐水濁度大，粉紅顏色，水樣渾濁，底部沉淀較多。投加多效能BF防腐除垢劑，加強(qiáng)排污8次。

▲圖7 焦化廠余熱鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢加藥后第2天鍋水水樣（右1）

2024年10月12日10點43分，取爐水水樣存檔（見下圖9右1），爐水濁度下降，鍋水顏色由粉紅變?yōu)槿榘咨�，水樣稍微渾濁。給水投加BF防腐除垢劑，加強(qiáng)排污8次。

▲圖8 焦化廠余熱鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢加藥后第3天鍋水水樣

▲圖9 焦化廠余熱鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢加藥后第3天鍋水水樣（右1）

2024年10月13日12點05分，取爐水水樣后存檔，爐水濁度繼續(xù)下降，水樣稍微渾濁發(fā)白。給水投加BF防腐除垢劑，加強(qiáng)排污8次。

2024年10月14日14點30分，取爐水水樣后存檔，爐水濁度繼續(xù)下降，水樣稍微渾濁發(fā)白。給水投加BF防腐除垢劑，加強(qiáng)排污8次。

2024年10月15日14點30分，取爐水水樣后存檔（見下圖10左），爐水濁度繼續(xù)下降，水樣稍微渾濁發(fā)白。給水投加BF防腐除垢劑，加強(qiáng)排污8次。

▲圖10 焦化廠余熱鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢加藥后第6、8天鍋水水樣

2024年10月16日12點30分，取爐水水樣后存檔，爐水水樣稍微渾濁發(fā)白。給水繼續(xù)投加BF防腐除垢劑，加強(qiáng)排污8次。

2024年10月17日12點55分，取爐水水樣（見上圖10右）存檔，爐水水樣稍微渾濁發(fā)白。給水繼續(xù)投加BF防腐除垢劑，加強(qiáng)排污8次。

2024年10月23日，鍋水檢測磷酸根11，BF防腐除垢劑不含磷酸根，自10月9日鍋爐給水停止加磷酸三鈉15天后，鍋水中磷酸根波動幅度還如此高，由此可證明前期鍋內(nèi)有磷酸鹽隱藏現(xiàn)象，鍋內(nèi)存量磷酸鹽混合垢被螯合下來重新溶解在爐水中。

六、鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢清洗效果

2024年10月9日10點50分，焦化廠余熱鍋爐開始給水投加多效能BF防腐除垢劑進(jìn)行在線除垢。2024年10月8日-14日，開始除垢7天時間，焦化廠余熱鍋爐除垢初期平均產(chǎn)汽量218噸/天，平均產(chǎn)汽量51公斤蒸汽/噸焦炭（見下圖11）。

▲圖11 焦化廠余熱鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢初期日平均噸焦產(chǎn)汽量統(tǒng)計表

2024年11月24日-30日，經(jīng)過45天在線除垢后7天時間里，余熱鍋爐除垢后期平均產(chǎn)汽量68公斤蒸汽/噸焦炭（見下圖12）。

▲圖12焦化廠余熱鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢后期日平均噸焦產(chǎn)汽量統(tǒng)計表

焦化廠余熱鍋爐除垢后期與前期相比，平均噸焦炭產(chǎn)汽量提升68-51=17公斤蒸汽/噸焦炭（見下圖13），除垢后平均噸焦炭產(chǎn)汽量提升33%。如果焦炭廠每天生產(chǎn)4400噸焦炭，每天焦炭廠每天產(chǎn)汽量增加74.8噸，在線螯合除垢效能明顯。

▲圖13 焦化廠余熱鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢前后期日平均噸焦產(chǎn)汽量統(tǒng)計表

經(jīng)前期45天焦化廠余熱鍋爐不停爐在線除垢使用驗證，BF防腐除垢劑藥劑在線螯合除垢性能安全，在線螯合除垢效能明顯。由于焦化廠余熱鍋爐前期產(chǎn)汽量下降較大，結(jié)垢層較厚，盡管焦化廠余熱鍋爐除垢后產(chǎn)汽量恢復(fù)明顯，但是距離鍋爐完全恢復(fù)高熱效率出力狀態(tài)還有進(jìn)步提升空間，根據(jù)以往實踐經(jīng)驗判斷，鍋爐水流緩慢處及邊角處還有相當(dāng)存量水垢和在最后0.4mm以下的關(guān)鍵垢層，可以進(jìn)入低劑量加藥BF防腐除垢劑替代常規(guī)阻垢的磷酸三鈉實現(xiàn)持續(xù)在線除垢階段，以便進(jìn)一步實現(xiàn)節(jié)能減排降本增效目的，取得更高經(jīng)濟(jì)效益。

七、鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢清洗成本效益估算

1、鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢清洗成本。某鋼焦化廠余熱鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢用時45天，除垢藥劑投入成本2萬多元，這里不包含替代磷酸三鈉阻垢的費(fèi)用。

2、鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢清洗效益。某鋼焦化廠余熱鍋爐結(jié)垢不停爐在線除垢后，平均產(chǎn)汽量提高17 公斤/噸焦炭天，1年360天，平均每天焦炭產(chǎn)量4400噸，平均蒸汽200元/噸，產(chǎn)汽量效益：17X360X4400/1000X200=538.56萬元。

后期低劑量加藥BF防腐除垢劑替代常規(guī)阻垢的磷酸三鈉實現(xiàn)持續(xù)在線除垢，不僅能持續(xù)提升產(chǎn)汽量，還能全年維持鍋爐高熱效率出力狀態(tài)，并且多效能BF防腐除垢劑還能提供從給水管道到鍋爐系統(tǒng)水側(cè)的金屬面覆膜保護(hù)，從此不再出現(xiàn)腐蝕結(jié)垢、穿孔泄漏等更換維修情況。

BF防腐除垢劑是北京化工大學(xué)專屬權(quán)利“近零排污工業(yè)蒸汽發(fā)生技術(shù)”核心產(chǎn)品，BF防腐除垢劑替代常規(guī)阻垢的磷酸三鈉實現(xiàn)持續(xù)在線除垢阻垢，還能大幅降低鍋爐排污量，減少熱能和水資源損失。

八、結(jié)論

使用BF防腐除垢劑替代常規(guī)阻垢的磷酸三鈉實現(xiàn)不停爐持續(xù)在線除垢，無須停產(chǎn)停爐化學(xué)酸洗，無化學(xué)酸洗腐蝕設(shè)備腐蝕風(fēng)險，不僅能持續(xù)提升產(chǎn)汽量，全年維持鍋爐高熱效率出力狀態(tài)，多效能BF防腐除垢劑還能提供從給水管道到鍋爐系統(tǒng)水側(cè)的金屬面覆膜保護(hù)，從此不再出現(xiàn)腐蝕結(jié)垢、穿孔泄漏等更換維修情況，在協(xié)調(diào)解決鍋爐系統(tǒng)設(shè)備和管道腐蝕問題的同時，還能大幅降低鍋爐排污量，減少熱能和水資源損失，實現(xiàn)了鍋爐運(yùn)行節(jié)能減排、降本增效、保護(hù)環(huán)境社會經(jīng)濟(jì)綜合效益雙豐收。