淺談沿海城市季節性小型鍋爐停爐保養

【摘 要】沿海中小城市海產品加工企業眾多，在休漁期由于鍋爐停爐保養不善，造成鍋爐嚴重腐蝕，大大縮減了鍋爐的使用壽命和鍋爐燃燒效率。為確保工業鍋爐的安全、經濟運行，對發展國民經濟、保障人民的生活需要有著很重要的意義，本文針對這種季節性鍋爐提出了合理的停爐保養方法。

【關鍵詞】沿海；鍋爐

1.沿海某市鍋爐腐蝕情況

我國海岸線長度為1.8萬公里，有豐富的漁業資源，隨著工業的快速發展，沿海城市海產品加工企業也得到了迅速發展。但是，由于我國還在工業化進程中，某市大多加工企業還屬于中小型企業，農村家庭作坊眾多，對使用的鍋爐知識不完備，缺少科學合理的管理，造成鍋爐腐蝕嚴重，能源浪費巨大，大大縮短了鍋爐使用壽命，大多數鍋爐沒有達到其設計使用壽命便提早報廢，給企業帶來極大的能源浪費，不符合國家可持續發展的戰略。

2.鍋爐腐蝕現狀及原因

某市企業多為中小型企業，大多使用的是4噸以下的小型鍋爐，農村家庭作坊大多使用LSS立式水火管型鍋爐，以LSS型鍋爐為例，由于每年休漁期和生產周期的影響，該鍋爐每年鍋爐停爐長達2至3個月，使用4年后，火側和水側大面積腐蝕，甚至腐蝕穿孔，如圖所示：

圖一、鍋爐內大面積腐蝕 圖二、鍋爐水冷壁腐蝕穿孔

大多這類小型鍋爐，由于停爐保養不善，造成鍋爐腐蝕嚴重，嚴重的鍋爐使用兩年便腐蝕3mm，未達到設計使用期限就早早報廢的鍋爐屢見不鮮。

鍋爐在停用期間可能發生各種腐蝕，而腐蝕的必要條件是水和氧氣。在沿海城市，空氣濕度比較大，鍋爐停用后，外界空氣會大量進入爐體系統內，爐體金屬表面附著的水膜，與空氣形成氧溶，達到飽和狀態引起溶氧腐蝕，其腐蝕速度是運行時的10倍[1]，再加上殘留水垢，腐蝕性更加強烈。在充滿水的鍋爐中，爐水作為一種具有極性的電解質，是鐵原子變成帶正電的鐵離子，這實際上是電化學腐蝕的一種。鐵原子的逐漸流失，產生越來越多的坑洞，從而影響鍋爐整體結構的穩定性。這類鍋爐腐蝕，腐蝕面積往往比較廣，造成危害比較大，由于供氧情況的不同，這些產物中包含FeO、Fe2O3、Fe3O4[1]。

3.鍋爐停爐腐蝕的危害

鍋爐的停用腐蝕主要是耗氧腐蝕，表現為全面腐蝕，氧化產物以高價氧化鐵為主。腐蝕剛形成時，呈黃色或黃棕色。但經過運行后，產物變成紅棕色，腐蝕產物仍以高價鐵為主，腐蝕嚴重時，也常出現血狀腐蝕和孔蝕，腐蝕坑，一般在水平管的下側較多，有時形成一條帶狀繡。具體腐蝕危害如下：

（1）停用腐蝕可在短期內使停用鍋爐表面遭到大面積的腐蝕破壞。特別是海邊的食品加工廠，由于空氣潮濕，含空氣含鹽量比較大，促進鍋爐的全面腐蝕。嚴重的年腐蝕深度可達0.4mm～0.6mm，造成腐蝕穿孔，以至縮短鍋爐使用年限，甚至嚴重減低鋼板強度而發生爆炸事故。

（2）沉積在爐管內的停用腐蝕產物會成為設備運行中腐蝕的促進因素。停用腐蝕發生溫度低，因而形成的是疏松，附著力差的、疏松、易被水帶走，表層為黃褐色的腐蝕產物。腐蝕產物大多為高價鐵離子，脫落游離在水中的三價鐵離子會使陰極去極化，同時停用腐蝕發生的潰爛點坑底的電位比坑壁及周圍金屬電位低，運行中可作為腐蝕電池的陽極而發生電化學反應[2]。此外，沉積與爐內的停用腐蝕產物也會造成沉積物下介質濃縮腐蝕，或引起水冷壁高溫蠕脹。

（3）停用腐蝕的高價氧化鐵產物在鍋爐運行中可作為氧化劑還原為磁性氧化鐵，每千克可釋放氧0.03kg，其數量相當于1t/h蒸發量的鍋爐半年帶入的氧量，游離的氧會加速鍋爐及其系統的腐蝕[2]。

（4）停爐腐蝕產物會嚴重影響鍋爐的傳熱效果，造成傳熱惡化，松弛的氧化鐵垢傳熱系數僅為普通鋼材的十分之一到百分之一，造成排煙溫度過高，降低鍋爐燃燒效率。

4.停爐保養措施

鍋爐停用腐蝕的原因主要有兩個：一是停爐過程中系統可以提供氧氣侵蝕氣體；二是鍋爐表面潮濕有水膜或水，為鍋爐腐蝕提供有利條件。這類腐蝕正是由于水汽、氧氣和金屬時間產生的電化學腐蝕。各類資料及文獻對于停爐保養的方法可分為三類：干式保護法、濕式保護法及聯合保護法。干式保護法：烘干法、干燥劑去濕法、充氮法、氣相緩蝕法等。濕式保護法：氨水法、氨—聯氨法、蒸汽壓力法，給水壓力法等。聯合保護法：充氮或充蒸汽的濕式保護法[2]。

但是，以上停爐保養方法過于籠統，使用單位應根據鍋爐的運行參數，停用時間長短，當地的氣候條件，選用簡單，便捷，行之有效的保護方法。本人在檢驗過程中，針對某市沿海城鎮的中小型鍋爐，由于管理水平參差不齊，提出以下行之有效的停爐保養方法：

（1）倘若鍋爐啟停平凡，切勿放空鍋爐內的水，可以采用濕式保養法，并留有一定的余溫，配合鍋爐壓火，至少鍋水溫度控制在80℃以上。

（2）對于停爐時間比較長，一般一個月以上的，可以采用干法保養法。具體是，在鍋水溫度降到100℃～120℃后，快速排空鍋爐內的水，利用余熱將鍋爐烘干，然后將生石灰放入鍋爐內，關閉與鍋爐相連的各類閥門，切斷與外界的聯系，定期檢查生石灰的吸水狀況。由于生石灰來源方便，操作簡單、便捷。實踐證明，利用生石灰保養法，在沿海中小城市，特別是在農村作坊的小型鍋爐十分奏效。

（3）對于有條件的中型企業，可以采用堿煮法。堿液保養法，此法是針對使用管理比較完善的企業，。具體做法是，停爐前加強排污，以去除泥漿、水渣等沉淀物。然后將軟化水注入鍋爐至最低水位，價格保護液。保護溶液的成分是：氫氧化鈉按每噸鍋水加8～10kg，或碳酸鈉按每噸鍋水加20kg，或磷酸三鈉按每噸鍋水加20kg。保護液注入后，加入軟化水至水從空氣閥冒出，再開啟專用泵進行水循環，溶液混合均勻。為使受熱面外部保持干燥，要定期在鍋爐內升微火加溫[3]。此方法的保護原理是，使鍋水保持在ph值達10以上，是利用氫氧根與鍋爐內壁接觸，使鍋爐金屬表面形成一層堿性保護膜，起到保護金屬表面作用。

（4）由于鍋爐外部，由于密封不嚴，有長期在潮濕的環境中，相比爐內腐蝕，更容易被管理者忽視，圖一，圖二便是爐外嚴重腐蝕的例子。由于鍋爐受熱面所吸附的灰渣物質非常吸潮，在潮濕的環境中，鍋爐的外層可能形成水膜，此水膜中含有豐富的氧氣，可以和鍋爐鋼板中的鐵發生化學反應，生成影響鋼板硬度的鐵銹。所以，停爐期間及時清除鍋爐表面的灰渣，并采取干燥措施，可以用小火將鍋爐本體及爐墻、爐道烘干，在放置干燥劑在其中，一般每平方米放置3公斤左右，用敞口托牌放在后爐排上，或者用布袋吊裝在鍋筒下，每月檢查一次，并及時更換生石灰[1]。

事實證明，以上簡單、經濟、便捷的停爐保養措施可以使沿海的中小型鍋爐得到很好的防腐效果，應該得到廣泛的應用。

5.結束語

從我們檢驗中可以發現，鍋爐停爐期間的保養工作是目前一個比較落后的環節，存在著許多問題，并且有待于我們去解決。因此，針對沿海地區鍋爐數量較多，管理水平低下，鍋爐停爐期較長，為防止鍋爐腐蝕，延長鍋爐使用壽命，必須采用合理、經濟、有效的停爐保養措施。鍋爐合理的停爐保養，不但可以降低鍋爐事故率，而且可以節省燃料提高能源利用率，所以合理的停爐保養對提高使用單位的經濟效益以及促進地方經濟的發展都具有非常積極的意義。

【參考文獻】

[1]王俊雷.工業鍋爐防腐的正確干法保養[J].科技資訊，2012，（13）：105.

[2]中國水處理協會內部培訓教材.鍋爐水處理及質量監督檢驗技術[M]：331～332.

[3]孔樹學，沈鑫遠.淺談工業鍋爐停爐保養中存在的問題及采用的措施[J].科技創新導報，2011，（08）：71.