克垢丹鍋爐在線除垢和完全無垢運行的經(jīng)濟效益分析

郭靖

摘要：使用克垢丹進行爐內(nèi)水處理，能有效地除垢、防垢，提高爐水的使用率，提高運行熱效率。本文具體分析了克垢丹鍋爐在線除垢和完全無垢運行的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：爐內(nèi)水處理：克垢丹

中圖分類號：F4

文獻標(biāo)識碼A

文章編號2095-6363（2017）04-0055-01

克垢丹是由蘭州緩蝕技術(shù)研究所自主研發(fā)的、由格瑞科技實業(yè)公司推廣的一種新型鍋爐爐內(nèi)水處理藥劑，該藥劑獲得多項國家級權(quán)威認證和發(fā)明專利。該技術(shù)是唯一由國家質(zhì)檢總局授權(quán)中國鍋爐水處理協(xié)會權(quán)威檢測和注冊誰的無酸安全清洗技術(shù)。

結(jié)垢對設(shè)備的危害：破壞系統(tǒng)汽水循環(huán)，增加熱損失和熱耗、易造成局部過熱而使鍋爐損壞、縮短鍋爐壽命、產(chǎn)汽量下降需要停爐除垢。傳統(tǒng)清洗方式有酸洗和堿洗，均需要停爐進行清洗，而且清洗完畢后期運行，如果現(xiàn)成了上述的結(jié)垢條件，會形成新垢，影響鍋爐效率。經(jīng)過向蘭州緩蝕技術(shù)研究所學(xué)習(xí)和交流，使用新型的除垢保養(yǎng)技術(shù)，可以做到在線除垢和完全無垢運行，不會因結(jié)垢的原因影響鍋爐效率。

1.中溫中壓鍋爐常規(guī)爐內(nèi)水處理：磷酸鹽防垢處理

在爐水內(nèi)加入磷酸三鈉，使其與水的的鈣鎂離子反應(yīng)，產(chǎn)生松軟的水渣，經(jīng)排污排出爐外，這種處理方式有以下缺點：1）增加鍋爐水含鹽量，影響蒸汽品質(zhì)。在我們每次大修打開汽包時，均會發(fā)現(xiàn)汽水分離器上積集了較厚的鹽泥；蒸汽如果帶水時，會檢測到過熱蒸汽鈉離子超標(biāo)；2）如果隨給水進入有mg²⁺，在沸騰的堿性水中，如果PO4^3-過多時會生成mga（PO₄）₂，形成導(dǎo)熱性很差的二次水垢；3）如果爐水內(nèi)含鐵量較高時，會形成磷酸鹽鐵垢。以上3點均會影響到我們鍋爐的換熱效率和汽輪機的發(fā)電效率，形成二次結(jié)垢和蒸汽攜帶的可能性較大。

2.克垢丹處理爐內(nèi)水

克垢丹具有以下特點：1）防垢，能有效防止鈣鎂離子沉積形成水垢，能有效防止鍋爐及其他熱交換設(shè)備中生成難溶性硫酸鹽和硅質(zhì)水垢；2）除垢，對已生成的水垢及淤泥積物，在設(shè)備正常運行保養(yǎng)中可分散溶解排出系統(tǒng)，使傳熱面恢復(fù)到清潔干凈狀態(tài)；3）該物質(zhì)屬于中性保養(yǎng)，可以在弱堿性（pH7～12）環(huán)境下工作，不改變國家對爐水的運行指標(biāo)，對設(shè)備無腐蝕損傷，不隨蒸汽進入汽輪機；4）高效防腐，研究和實際運行中證明，可以在金屬表面形成一層0.1mm～0.2mm的保護膜，當(dāng)垢層增加時，由于克垢丹的介入，垢層與金屬的排拆力就會增加，當(dāng)其大于垢層與金屬的黏合力時，垢層會分解分散，隨排污排出，而且始終保有一層保護膜，有效防止鍋爐被腐蝕損傷；5）使用方便，保留原加藥系統(tǒng)即可，加藥可以連續(xù)加藥或者間隔性加入適當(dāng)?shù)乃幜?，所以，在整個加藥過程中，加多或忘加均對鍋爐系統(tǒng)沒有影響。

目前，湘鋼熱電廠130t/h鍋爐采用克垢丹進行爐內(nèi)水處理，并代替了原來的磷酸三鈉處理，同時，對結(jié)垢嚴(yán)重的鍋爐，進行了不停爐清洗，達到了預(yù)期的效果。

3.經(jīng)濟性對比

1）磷酸三鈉處理時，加藥量根據(jù)鍋爐爐內(nèi)水磷酸根的濃度進行調(diào)整，控制在5mg/L～15mg/L，每天的加藥量為9kg每臺鍋爐，成本每天26.1元。

2）克垢丹處理時，根據(jù)本部提供的數(shù)據(jù)，加藥量為每噸水5g，結(jié)合我們鍋爐用水量來計算，每天約11kg每臺鍋爐。按廠家給的指導(dǎo)意見，每噸水需要5g來進行保養(yǎng)，這里的水指的是含有離子的的軟水或低硬度的補水，本部中壓鍋爐使用的軟水作為鍋爐的補充水，其含有一定的鹽分，電導(dǎo)率為20us/cm以上，而我們使用的是脫鹽水作為補充水，電導(dǎo)率接近0，所有，我們使用克垢丹主要是防止給水因泄漏受污染帶入鈣鎂離子或除氧效果不穩(wěn)定時帶入的鐵離子形成的水垢，正常運行時，只需要在爐水中保留一定濃度的藥劑，這藥劑的控制可以根據(jù)爐水的容量和排污量來進行控制。按5%的排污率來計算，每天0.5kg每臺鍋爐，成本每天45元。

3）排污率的控制。使用克垢丹后，明顯降低了爐水中的含鹽量，可以減少連續(xù)排污率和定排次數(shù)，正常的的排污率為3%～5%，可以降低到1%以下，可以明顯降低排污熱損失，每天每臺鍋爐約49GJ，相當(dāng)于1.5萬m³的高爐煤氣。目前鍋爐平均效率（表計計量值）為1100m³/t，每天每臺鍋爐多發(fā)3000kW.h的電。

4）水垢結(jié)鍋爐熱耗的影響。水垢的導(dǎo)熱系統(tǒng)為金屬的1/50～1/80，經(jīng)權(quán)威部門試驗得出，1mm厚的水垢，將增加5%～6%的燃料消耗，2mm厚的水垢，將增加10%的燃料消耗，水垢越厚，燃料消耗越多。

5）加藥點的對比，磷酸三鈉處理加藥點必須設(shè)置在鍋爐汽包，而克垢丹加藥點可以設(shè)置在給水回路。加藥點設(shè)置在鍋爐汽包蒸汽層，當(dāng)水位較低時，易發(fā)生閃蒸，藥品會因藥水蒸發(fā)濃縮，甚至析出，附在汽水分離器上，影響蒸汽品質(zhì)。加藥點設(shè)置在給水回路，溫度較汽包的低，藥品不會析出，同時，含有防腐成分，在金屬中形成保護膜。給水溶解氧超標(biāo)時，可以保護省煤器及鍋爐本體。

6）克垢丹加藥控制方案。（1）進行多次水置換，降低磷酸根的濃度。（2）關(guān)小連續(xù)排污閥，根據(jù)鍋爐水容積，增加相關(guān)的克垢丹。（3）根據(jù)克垢丹中磷酸根的含量，計算出運行過程中磷酸根的控制范圍。（4）根據(jù)排污量，設(shè)置加藥量。（5）根據(jù)磷酸根的濃度適當(dāng)開大加藥量。

4.鍋爐在線清洗

通過以上分析，建議對鍋爐進行清洗。不管酸洗還是堿洗，對鍋爐均會造成一定的影響，酸洗會發(fā)生酸腐蝕，產(chǎn)生氫脆和點蝕，堿洗會發(fā)生堿腐蝕，產(chǎn)生苛性脆化。結(jié)合克垢丹的特點，利用克垢丹進行清洗，不僅能有效清除水垢，還能有效保護鍋爐。建議嘗試使用該新型藥劑對鍋爐進行爐內(nèi)水處理及清洗。

清洗的終點控制，保證汽水分離器干凈無垢，水冷壁厚度測量，應(yīng)因除去垢層而減小，試片腐蝕速度應(yīng)小于8g/m²h，有條件時，就停爐檢查水冷壁管內(nèi)壁光潔無垢。

6.結(jié)論

通過以上技術(shù)經(jīng)濟綜合分析可知，克垢丹鍋爐在線除垢和完全無垢運行可獲得很可觀的直接經(jīng)濟效益（提高鍋爐運行的效率）和間接的經(jīng)濟效益（減少鍋爐停爐清洗除垢）。