电站锅炉疑难水垢软化剂及两步清洗除垢法

摘要

本发明提供一种电站锅炉疑难水垢软化剂及两步清洗除垢法。软化剂由下列质量比的原料组成：乙二胺四甲叉膦酸钠0.5～7％，聚丙烯酸钠0.6～8％，Na3PO4·12H2O10～40％，NaOH8～35％，Na2CO315～65％，腐植酸钠2～10％，乙二胺四乙酸二钠0.5～5％。两步除垢法是：先在锅炉运行中加入上述除垢软化剂至pH值10－12，在正常的排污情况下，使锅炉水保持该pH值5－7天，使炉垢软化、溶解后脱落：之后用市购的缓蚀盐酸清洗剂，在常温下按《锅炉化学清洗规则》工艺清洗，操作时间大大缩短，而且清洗效果好，清洗除垢时间可由原8～10天缩短至2～3天。除垢软化剂具有无毒、无害、无腐蚀性的优点，且能彻底软化、溶解疑难水垢。彻底解决了现有技术中低压电站锅炉结生疑难水垢无法得到清除的难题。本发明也适用于工业锅炉。

说明书

技术领域

本发明涉及一种疑难水垢软化剂，尤其是一种用于电站锅炉疑难水垢除垢的制剂及其清洗除垢方法。

背景技术

电站锅炉是指以发电和热电联产为主要目的的锅炉。这类锅炉蒸发量(t/h)大、压力高，同时造价也高，当锅炉运行一段时间后，有可能会结疑难水垢，为此必须进行除垢，否则锅炉结垢严重的，将直接导致锅炉爆管，发生安全事故。此外，锅炉结垢还会造成能耗增加等生产成本高的问题，因为每结生1mm水垢，将会浪费燃料4％。如：一台蒸发量为75t/h的发电锅炉，若结垢1mm厚，每天就要多耗煤14.4吨，一个月就多耗煤432吨，一年(按330天计算)就多耗煤4752吨，按煤价350元/吨计算，一年就多支出燃煤费166万多元。因此，及时清除锅炉水垢对于锅炉安全运行十分重要。目前，锅炉的给水大都采用离子交换法、离子膜处理法、电渗析法、反渗透法等进行处理，最常用的是离子交换法。在采用离子交换法进行处理时，为降低运行成本，不少用户只采用阳离子树脂进行交换处理，使水中所含的阴离子如SiO₃^2-、SO₄^2-等得不到有效处理，这样处理不掉的阴离子就会与残余的硬度物质在锅炉受热面上生成如CaSiO₃，MgSiO₃，FeSiO₃等硅质垢，以及如CaSO₄等硫酸盐垢，还有锈垢及其混合型水垢。这种以硅质垢、硫酸盐垢为主的混合型水垢，大多在高温高压下生成，因此垢质坚硬，附着紧密，很难用现有的除垢剂和除垢方法清除，故称为疑难水垢。

据有关资料显示，目前电站锅炉的清洗大多采用化学方法，如：EDTA清洗、盐酸清洗、盐酸加氢氟酸清洗、硝酸清洗等等，当用这些方法对疑难水垢进行清洗时，其清洗的效果并不好，达不到预期效果。另外采用的方法是：停炉后先用碱煮，使污垢转型，然后再用盐酸进行清洗。但这种清洗方法由于清洗时间较长，停炉又影响发电生产，因此对电站疑难水垢的清洗，目前还是一大难题，尚没有更加有效的解决方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能软化锅炉污垢，以便于清洗的锅炉除垢软化剂。

本发明的第二个目的在于提供一种能对电站疑难水垢进行清洗除垢的方法。

本发明的第一个目的是这样实现的：一种电站锅炉疑难水垢软化剂，其特征在于由下列质量比的原料组成：

乙二胺四甲叉膦酸钠                    0.5～7％

聚丙稀酸钠                            0.6～8％

Na₃PO₄·12H₂O                         10～40％

NaOH                                  8～35％

Na₂CO₃                                15～65％

腐植酸钠                              2～10％

乙二胺四乙酸二钠                      0.5～5％。

所述各原料均为工业级产品，且是市购产品。

所述除垢软化剂通过下列方法制得：将上述原料充分进行混合后即得除垢软化剂产品。

本发明的第二个目的通过下列技术方案完成：一种电站锅炉疑难水垢两步清洗除垢法，其特征在于经过下列工艺步骤：

A、在锅炉运行中加入下列质量比的除垢软化剂至pH值10-12，在正常的排污情况下，使锅炉水保持该pH值5-7天，使炉垢软化、溶解后脱落：

乙二胺四甲叉膦酸钠                    0.5～7％

聚丙稀酸钠                            0.6～8％

Na₃PO₄·12H₂O                         10～40％

NaOH                                  8～35％

Na₂CO₃                                15～65％

腐植酸钠                              2～10％

乙二胺四乙酸二钠                      0.5～5％

B、停炉后，采用常规缓蚀盐酸清洗剂，在常温下按常规清洗方法进行清洗，即可。

本发明具有下列优点和效果：采用上述方案，使得到的除垢软化剂具有无毒、无害、无腐蚀性的优点，且能彻底软化、溶解疑难水垢，在用本发明的除垢软化剂对锅炉垢进行处理时，既不影响锅炉的正常运行，也无需停炉，即可使疑难水垢软化、溶解并有部分脱落，其除垢面大于95％，当停炉后，在1-2天内用常规缓蚀盐酸清洗剂，在常温下按常规清洗方法进行清洗，即可使锅炉恢复正常工作，因此，彻底解决了现有技术中低压电站锅炉结生疑难水垢无法得到清除的难题；缩短了清洗停炉时间，停炉清洗时间由原来的8-10天缩短为2～3天，减少了因停炉而给电力生产带来的损失；保障中低压电站锅炉的安全生产，实现了节能减排，降低了生产成本，使锅炉保持最经济的运行状况。因此，本发明不仅节能、经济价值可观，而且节省燃煤、减少污染气体排放，从而减少对环境的污染。本发明也适用于工业锅炉。

本发明已在多台中小型电站锅炉清洗中应用，经应用证明：本发明的效果真实有效，得到了用户的好评。

具体实施方式

实施例1

广州某大型合资企业，两台B&WB35/3.8-M发电锅炉，一台1995年投产，一台1997年投产，自投产以来从未进行过清洗，受热面上结生1～3mm厚的灰黑色水垢，垢中夹杂着黑色有机物，十分坚硬，附着紧密，垢样分析结果如表1。

表1                 垢样分析检测结果

从垢样分析结果可看出，该两台电站锅炉所结生之水垢含SiO₂达36％以上，换算成硅酸盐，其量已大于50％，属典型硅酸盐疑难水垢，而且水垢大都已形成角闪石晶体，质地十分坚硬，难于清除。

用本发明技术方法则可有效清除，其做法是：

第一步，在锅炉运行中加入下列质量比的除垢软化剂至pH＝12±0.3，并保持该pH值使炉水在正常排污情况下运行5～7天，然后停炉，原水垢已转化，一部分已溶脱：

乙二胺四甲叉膦酸钠                    0.5kg

聚丙稀酸钠                            8kg

Na₃PO₄·12H₂O                         10kg

NaOH                                  35kg

Na₂CO₃                                44kg

腐植酸钠                              2kg

乙二胺四乙酸二钠                      0.5kg

第二步，用市购的缓蚀盐酸清洗剂，在常温下按国家规定的《锅炉化学清洗规则》工艺清洗，操作时间大大缩短，而且清洗效果好，用本发明技术方法清洗，清洗除垢时间可由原8～10天缩短至2～3天。

实施例2

昆明某钢铁公司动力厂一台HG212-75/3.8型发电锅炉，自投产以来一直未清洗过，受热面上已结生1.5～3mm厚的疑难水垢，经用本发明清洗，效果很好，经锅炉检验部门检查验收，质量优于《锅炉化学清洗规则》标准要求，受到用户好评(见用户报告、验收报告)。

具体方法是：

第一步，在锅炉运行中加入下列质量比的除垢软化剂至pH＝12±0.3，并保持该pH值使炉水在正常排污情况下运行5～7天，然后停炉，原水垢已转化，一部分已溶脱：

乙二胺四甲叉膦酸钠                    1kg

聚丙稀酸钠                            4kg

Na₃PO₄·12H₂O                         17kg

NaOH                                  8kg

Na₂CO₃                                60kg

腐植酸钠                              5kg

乙二胺四乙酸二钠                      5kg

第二步，用市购的缓蚀盐酸清洗剂，在常温下按《锅炉化学清洗规则》工艺清洗，操作时间大大缩短，而且清洗效果好，用本发明技术方法清洗，清洗除垢时间可由原8～10天缩短至2～3天。

实施例3

按下列配方取料：

乙二胺四甲叉膦酸钠                    5kg

聚丙稀酸钠                            3kg

Na₃PO₄·12H₂O                         40kg

NaOH                                  15kg

Na₂CO₃                                29kg

腐植酸钠                              5kg

乙二胺四乙酸二钠                      3kg

将上述原料充分混匀后，即得除垢软化剂产品。

实施例4

按下列配方取料：

乙二胺四甲叉膦酸钠                    2kg

聚丙稀酸钠                            3kg

Na₃PO₄·12H₂O                         10kg

NaOH                                  10kg

Na₂CO₃                                65kg

腐植酸钠                              8kg

乙二胺四乙酸二钠                      2kg

将上述原料充分混匀后，即得除垢软化剂产品。

实施例5

按下列配方取料：

乙二胺四甲叉膦酸钠                    7kg

聚丙稀酸钠                            0.6kg

Na₃PO₄·12H₂O                         30kg

NaOH                                  20kg

Na₂CO₃                                35kg

腐植酸钠                              6kg

乙二胺四乙酸二钠                      1.4kg

将上述原料充分混匀后，即得除垢软化剂产品。