項中煜

摘 要：文章主要介紹了電廠鍋爐化學清洗的組織與實施；鍋爐化學清洗劑的危害、使用時需注意的安全事項，從安全生產(chǎn)的角度論述了后續(xù)的處理過程；為保證化學清洗的安全可靠，簡要介紹了鍋爐清洗過程中的安全事項及防護措施等。

關鍵詞：電廠鍋爐；化學清洗；安全事項

引言

在電廠鍋爐運行中，結垢和腐蝕是給水對鍋爐造成的兩個主要危害方式。含有雜質的給水進入鍋爐以后，經(jīng)過不斷地蒸發(fā)、濃縮，當達到飽和程度時，在鍋爐水側的金屬表面，以固體析出的沉淀物即稱為水垢。人們稱水垢是鍋爐的“百害之源”，這是因為水垢的熱導率太小，導熱性能太差。水垢會嚴重影響鍋爐的傳熱效果，降低其使用效率；會使鍋爐鋼板、管路因過熱而被燒壞；會浪費大量燃料；降低鍋爐的出力運行，增加檢修量。因此，對鍋爐水垢進行定期的化學清洗，是做好節(jié)能和安全的一項重要工作。鍋爐的化學清洗必須考慮安全及防護的問題，預先作好相應的工作，以避免任何安全事故的發(fā)生。

1 水垢對電廠鍋爐造成的危害

如果鍋爐在運行中結生水垢，首先會嚴重影響傳熱，當鍋爐內表面結垢后，燃料燃燒產(chǎn)生的熱量不能很好地傳到水側，從而造成排煙溫度升高，浪費燃料，增加運行成本。據(jù)有關資料介紹，鍋爐結垢后被浪費的燃料成下列比例關系：當水垢的厚度≥1mm時，鍋爐將多消耗燃料5～8%；當水垢的厚度≥2mm時，鍋爐將多消耗燃料10～18%；當水垢的厚度≥3mm時，鍋爐將多消耗燃料18～26%。

鍋爐內如結有水垢，又要保持一定的出力，這樣只有增加火側的溫度。因此水垢越厚，熱導率越差，鍋爐火側的溫度越高。這樣容易燒損鍋爐鋼材，造成安全事故。據(jù)某電廠統(tǒng)計，每年大修鍋爐中，有65%是因為水垢而燒壞的。

2 作好鍋爐化學清洗前的準備工作

既然鍋爐結垢會對電廠運行造成如此重大的危害，那么定時對電廠鍋爐進行化學清洗就有了非常重要的意義。對電廠鍋爐進行化學清洗，首先要分辨什么樣的鍋爐可以進行清洗，按《鍋爐化學清洗規(guī)則》所訴，以水為介質的固定式鍋爐可以進行化學清洗。鍋爐的化學清洗，主要包括新爐的煮爐和舊爐的除垢倆部分。鍋爐化學清洗前應詳細了解鍋爐的結構和材質，并對鍋爐內外部位進行仔細檢查，以確定清洗方式和制訂安全措施。如鍋爐有泄漏或堵塞等缺陷，還應采取有效措施進行預先處理。

然后應充分作好清洗前的準備工作。需要成立一個清洗工作組，這個工作組應有鍋爐操作、設備維修、化學工藝、檢驗試驗、環(huán)境保護及工廠安全等方面的專業(yè)人員參與。參與清洗人員應取得省級及以上鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機構的資格認證，才能承擔相應級別的鍋爐化學清洗。

清洗過程中涉及危害性很大的化學清洗劑，而且要將其加熱至一定溫度，使其在爐內循環(huán)。因為許多化學清洗劑對人體有著相當?shù)奈：π?，因此安全是一個特別需要重視的問題。

3 化學清洗劑的危險性及使用注意事項

化學清洗劑的選擇，主要取決于水垢的組成，但同時還要考慮鍋爐的材質、型式、安全及環(huán)保要求等。目前所用的清洗劑種類較多，主要有酸洗及堿洗等方式。在清洗過程中，一般都要用到酸、堿、鈍化劑以及緩蝕劑。這些試劑都對人體有著直接或間接的危害作用。下面將常用的幾種化學清洗劑的危害及使用注意事項作簡要介紹。

3.1 鹽酸是鍋爐清洗過程中常用的清洗試劑

鹽酸是鍋爐清洗過程中常用的清洗試劑，其引起危害的主要原因，在于氯化氫與空氣中的水蒸氣反應生成鹽酸霧。鹽酸霧對上呼吸道有強烈的刺激作用，同時還具有一定的腐蝕性。操作濃鹽酸時，應戴眼鏡、口罩和橡皮手套，避免和皮膚接觸或濺入眼內。當濃鹽酸接觸皮膚時，立即用大量清水沖洗，萬一濺入眼內，必須立刻用大量清水沖洗，然后用0.5%重碳酸鈉溶液清洗，嚴重者要及時送醫(yī)院救治。

3.2 硝酸在鍋爐化學清洗中的作用

由于硝酸鹽溶解度較大，因此硝酸對鐵銹、銅銹、各類污垢都有較好的去除作用，特別在清除不銹鋼表面的污垢時，由于硝酸具有氧化性，可使不銹鋼自鈍化，幾乎不對不銹鋼造成腐蝕。但硝酸對低碳鋼有強烈的腐蝕性，必須選用可靠的緩蝕劑。硝酸具有很強的氧化性以及腐蝕性，在使用過程中要特別注意安全事項，做好安全防護工作，防止發(fā)生酸腐蝕、酸燒傷等安全事故，對于酸泄漏也要引起嚴格重視。

3.3 檸檬酸是清洗過程中使用最多的有機酸

用檸檬酸進行清洗，主要是利用它與鐵離子生成絡合離子的能力。雖然這種清洗劑腐蝕性小、無毒性、容易保存和運輸，安全性好、清洗液不易形成沉渣或懸浮物，避免了管道的堵塞。但是，檸檬酸清除附著物的能力比鹽酸小，對鈣、鎂和硅化物水垢的溶解能力差，價格較貴。所以一般只在不宜用鹽酸清洗的情況下才使用檸檬酸，而且要在清洗過程中需要嚴格注意，防止燙傷及燒傷的發(fā)生。

3.4 氫氧化鈉是常用的堿性清洗試劑

氫氧化鈉溶液具有強堿性，對皮膚、織物、紙張等有強烈的腐蝕作用，在使用時要特別注意安全。

人體皮膚接觸容易引起燒傷。所以在開啟堿桶時，要使用專用工具，禁止用鐵錘和鑿子開啟，并且要戴防毒面具，以防固堿碎塊濺到臉上和眼內。溶解塊堿時，應放在有蓋的槽中進行，要逐漸投入并用木棒隨時攪拌或用蒸汽化解。

3.5 EDTA是現(xiàn)代鍋爐常用的清洗劑

EDTA是一種重要的絡合物，是化學中的一種良好的配合劑，它有六個配位原子，形成的配合物叫做螯合物，可以有效的溶解金屬氧化物。其清洗機理為金屬氧化物水解后與EDTA反應，在一定的條件下生成可溶的絡合物。近年來，EDTA已經(jīng)成為高參數(shù)、大容量鍋爐化學清洗的一種主要清洗劑。然而，作為一種化學用品，EDTA可以刺激皮膚，黏膜，引起哮喘，皮膚發(fā)疹的負面作用正在凸現(xiàn)，是一種可能引起過敏的物質，通過丙二醇等透皮吸收劑被攝取后會引起鈣缺乏癥，血壓降低，腎臟障礙，染色體異常和原生變異等一系列有害作用。

3.6 鍋爐化學清洗過程中的緩蝕劑

在酸洗時，酸不僅對某些水垢有溶解作用，同時對鋼鐵也會發(fā)生溶解作用。所以為防止鍋爐酸洗中發(fā)生上述危害，通常在酸洗液中加入少量的某些藥劑來緩解酸洗造成的金屬腐蝕，這種藥劑就是緩蝕劑。

在酸洗中根據(jù)所選用的緩蝕劑品種不同，其毒性差別也很懸殊，應根據(jù)具體情況制定出相應的安全措施。

4 化學清洗中的安全與防護措施

在鍋爐化學清洗過程中，一定要注意安全生產(chǎn)事項，遵守相關安全生產(chǎn)規(guī)章制度。宜遵循以下安全防護措施：（1）酸洗過程中臨時管線的安裝必須嚴格保證質量，安裝完畢后要進行嚴格的水壓試驗，水壓試驗合格后方可投入使用。若在使用中發(fā)現(xiàn)任何細小的滲漏，都必須重新補焊或將絲扣緊牢，直到試壓完全合格為止。（2）化學清洗系統(tǒng)的最高部位應安裝排氣出口，最好將排氣管引出室外，以使酸洗過程中產(chǎn)生的二氧化碳以及因緩蝕劑效果不好或使用不當而使鐵腐蝕產(chǎn)生的氫氣能夠順暢排出鍋外，以免影響清洗液的流動和循環(huán)。同時最高部位換氣后，可保證整個清洗系統(tǒng)充滿清洗介質，不留死角。（3）清洗現(xiàn)場必須照明充足，道路通暢。需將動力電源和照明電源分開，并將電源控制板設置在遠離清洗系統(tǒng)、且便于操作的位置。（4）準備必要的急救藥品和勞保用品。如飽和石灰水，2%的碳酸氫鈉溶液以及1%或2%的硼酸水溶液。清洗期間現(xiàn)場應有醫(yī)務人員值班，及時處理受傷人員。（5）操作時必須統(tǒng)一指揮，分工負責。所有重要部位如酸泵、閥門、加藥點都要設置專人值班。值班人員不許在酸洗系統(tǒng)旁休息。（6）化學清洗現(xiàn)場不得動用明火（如電焊、氣焊、抽煙、生火等），以防萬一空氣中的可燃氣體達到爆炸極限遇明火而發(fā)生爆炸。（7）清洗現(xiàn)場必須設置專門的休息室。（8）參加調試的所有工作人員應嚴格執(zhí)行《安規(guī)》及現(xiàn)場有關安全規(guī)定，確保調試工作安全可靠地進行。（9）清洗現(xiàn)場應道路通暢照明充足、并設有警示圍欄，張貼“嚴禁煙火”、“非清洗工作人員請勿入內”等警告牌。酸洗作業(yè)區(qū)應用警戒線隔離，無關人員不得入內。（10）嚴禁將酸直接倒入鍋內，否則有可能會因為大量二氧化碳氣體的產(chǎn)生而沖擊酸液使其濺出鍋外，造成安全事故。

5 化學清洗過程中的廢液處理及排放廢液排放

鍋爐清洗廢液的排放應嚴格按照工業(yè)“三廢”排放標準的要求進行排放，嚴禁排放未經(jīng)處理的酸、堿液及其它有毒刻液，也不得采用滲坑、滲井和漫流的方式排放廢液。根據(jù)廢液的實際情況，鍋爐化學清洗廢液的處理一般采用以下幾種方法進行處理。（1）稀釋法。對于中小型鍋爐的化學清洗，后處理方法常是稀釋法。當選用具有特殊毒性的清洗劑、緩蝕劑或鈍化劑時，必須作特殊的后處理，廢液才能排放。稀釋法主要適用于濃度不高的一般酸堿清洗廢液，使用大量水將鹽酸、碳酸鈉等清洗廢液稀釋排放，可達到國家排放標準。（2）中和法。對于濃度較高的酸、堿清洗液的排放，不宜采用稀釋法處理，因為即使消耗大量水也不能保證將廢液稀釋到排放標準。因此應先作適當?shù)闹泻?，然后再稀釋排放。如果一臺鍋爐采用完整的化學清洗步驟來進行清洗時，可將先排放的廢堿液貯存起來，待酸洗后用來中和酸洗廢液。（3）特殊處理法。必須注意，并不是所有的酸、堿溶液都能采用一般的稀釋法中和法進行處理。如氫氟酸排放液的處理，氫氟酸廢液的處理只能采用石灰中和法，既能將廢液的pH值提高到6～9，還可使游離F-離子的濃度到<10mg/L。使二者均能達到排放標準。在中小型鍋爐的清洗工藝中，鈍化液如果采用亞硝酸鈉鈍化，那么，鈍化廢液必須經(jīng)過特殊化學處理措施，以保證亞硝酸鈉殘余濃度符合排放要求。亞硝酸鈉的處理尚沒有成熟定型的方法。目前比較好的處理辦法是在酸性介質中用尿素分解使其生成氮氣，該反應方程式如下：

2NaNO2+CO（NH2）2+2HCl=3H2O+CO2+2NaCl+2N2

經(jīng)過上述處理后，方可排放。鍋爐化學清洗刻液的排放應依據(jù)當?shù)厥芗{水體功能的要求，按GB8978-1996《污水綜合排放標準》的規(guī)定控制污染物排放濃度。對于未達到標準規(guī)定濃度的污染物，以及雖然達到了規(guī)定的濃度標準但是其排放總量超過標準規(guī)定的總量控制標準，要嚴禁排入當?shù)厮w，以防對地表水及地下水造成污染，影響水環(huán)境的健康發(fā)展。

6 結束語

中小型鍋爐的鈍化，最好采用磷酸鹽。對于電廠運行來說，化學清洗是對于鍋爐的安全運行和節(jié)約能源有著重要的作用。鍋爐在運行過程中，需要定期進行化學清洗。在化學清洗工藝過程中，一定要嚴格遵守安全規(guī)章制度，按照鍋爐化學清洗安全注意事項的要求進行清洗工作。這樣才能夠緩解鍋爐結垢，并且延長鍋爐結垢時間，讓鍋爐得到安全經(jīng)濟運行。

參考文獻

[1]袁長征.鍋爐酸洗前堿洗與否的研究及實踐[J].華北電力技術，1986（12）.

[2]曹華達.水內冷發(fā)電機冷卻水的運行與分析[J].大電機技術，1986（05）.

[3]李振魁.對火電廠熱力設備防腐防垢工作的意見[J].華北電力技術，1987（04）.

[4]袁長征，吳仕宏.EDTA清洗新工藝的研究及應用[J].華北電力技術，1991（08）.

[5]袁長征.鍋爐化學清洗與節(jié)能[J].華北電力技術，1991（04）.

[6]技監(jiān)局鍋發(fā)[1999]215號.鍋爐化學清洗規(guī)則[Z].