鍋爐結垢不停爐在線除垢清洗新技術 徹底解決鍋爐結垢能效低問題

鍋爐結垢不停爐在線除垢清洗新技術——徹底解決鍋爐結垢熱效率低問題

摘要：本文通過具體實例驗證了，在鍋爐結垢熱效率低產汽量下降的情況下，無須停產停爐進行化學酸洗，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垢熱效率低問題，還能大幅減少鍋爐排污量，還能同時協調解決鍋爐系統設備和管道腐蝕問題。實現了鍋爐運行降本增效、節能減排、保護環境社會經濟綜合效益雙豐收。

關鍵詞：鍋爐結垢；鍋爐在線除垢；鍋爐產汽量下降；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

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

2024年某鋼產特殊鋼450萬噸，焦產量150萬噸，產品廣泛應用于航天、航空、兵器等領域，出口三十多個國家和地區。

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的軟化水，熱力除氧，使用磷酸三鈉阻垢，余熱鍋爐結垢嚴重，鍋爐日平均產汽量下降至170噸左右，進煙溫度在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），爆管處常規鈣鎂混合垢垢層較厚（見下圖3），導致爐管干燒過熱，爐管蠕漲強度下降導致爆管。

▲圖1 焦化廠余熱鍋爐結垢不停爐在線除垢清洗新技術——徹底解決

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

二、余熱鍋爐結垢需要解決的問題

從鍋爐運行成本角度來看，鍋爐結垢，鍋爐熱效率降低，排煙溫度升高，鍋爐出力下降，產汽量下降，頻繁爆管搶修影響正常生產，停爐化學酸洗鍋爐設備存在損傷安全隱患，增加運行成本。

▲圖2 不停爐在線除垢清洗新技術徹底解決焦化廠鍋爐結垢干燒過熱

▲圖2 不停爐在線除垢清洗新技術徹底解決焦化廠鍋爐結垢干燒過熱導致爆管

從鍋爐運行安全生產角度來看，鍋爐結垢會發生垢下腐蝕，垢下腐蝕坑隨著時間延長加深，會出腐蝕坑穿孔泄漏；鍋爐結垢嚴重情況下，會導致鍋爐受熱面過熱干燒強度下降，鍋爐受熱面蠕漲發生爆管，存在鍋爐運行安全生產隱患。所以無論從鍋爐運行成本角度，還是從鍋爐運行安全生產角度來看，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，防止垢下腐蝕發生，保護設備降低排污。

2、提升鍋爐熱效率，增加鍋爐出力，提高產氣量，降低排煙溫度。

▲圖3 焦化廠余熱鍋爐結垢干燒過熱導致爆管，從爆管處清理出來的水垢

三、余熱鍋爐結垢問題分析

焦化廠余熱鍋爐結垢，導致鍋爐熱效率下降，排煙溫度升高，產汽量下降，鍋爐爆管頻率增加的原因，其一是鍋爐給水品質波動，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，磷酸三鈉欠量易結垢，過量易發生“磷酸鹽隱藏現象”形成磷酸鹽垢，具體要了解磷酸鹽隱藏危害案例的同學請聯系筆者。

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

四、余熱鍋爐結垢不停爐在線除垢清洗解決措施

使用北京化工大學專屬權利“近零排污工業蒸汽發生技術”核心產品多效能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，在線把鍋爐系統內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，恢復鍋爐出力，實現不停爐在線清洗鍋爐，從此無需停爐化學酸洗操作。

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

BF防腐除垢劑強大阻垢效能有利于節能減排，阻垢率技術指標大于或等于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值調節劑效能良好。

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

五、鍋爐結垢不停爐在線除垢清洗過程

制定《余熱鍋爐結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，加快爐水置換。

▲圖5 焦化廠余熱鍋爐結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，加強排污8次。

▲圖6 焦化廠余熱鍋爐結垢不停爐在線除垢加藥后第2天鍋水水樣

▲圖7 焦化廠余熱鍋爐結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，鍋水顏色由粉紅變為乳白色，水樣稍微渾濁。給水投加BF防腐除垢劑，加強排污8次。

▲圖8 焦化廠余熱鍋爐結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，爐水濁度繼續下降，水樣稍微渾濁發白。給水投加BF防腐除垢劑，加強排污8次。

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

▲圖10 焦化廠余熱鍋爐結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白。給水繼續投加BF防腐除垢劑，加強排污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白。給水繼續投加BF防腐除垢劑，加強排污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有磷酸鹽隱藏現象，鍋內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汽量218噸/天，平均產汽量51公斤蒸汽/噸焦炭（見下圖11）。

▲圖11 焦化廠余熱鍋爐結垢不停爐在線除垢初期日平均噸焦產汽量統計表

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

▲圖12焦化廠余熱鍋爐結垢不停爐在線除垢后期日平均噸焦產汽量統計表

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

▲圖13 焦化廠余熱鍋爐結垢不停爐在線除垢前后期日平均噸焦產汽量統計表

經前期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汽量下降較大，結垢層較厚，盡管焦化廠余熱鍋爐除垢后產汽量恢復明顯，但是距離鍋爐完全恢復高熱效率出力狀態還有進步提升空間，根據以往實踐經驗判斷，鍋爐水流緩慢處及邊角處還有相當存量水垢和在最后0.4mm以下的關鍵垢層，可以進入低劑量加藥BF防腐除垢劑替代常規阻垢的磷酸三鈉實現持續在線除垢階段，以便進一步實現節能減排降本增效目的，取得更高經濟效益。

七、鍋爐結垢不停爐在線除垢清洗成本效益估算

1、鍋爐結垢不停爐在線除垢清洗成本。某鋼焦化廠余熱鍋爐結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用。

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

后期低劑量加藥BF防腐除垢劑替代常規阻垢的磷酸三鈉實現持續在線除垢，不僅能持續提升產汽量，還能全年維持鍋爐高熱效率出力狀態，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水側的金屬面覆膜保護，從此不再出現腐蝕結垢、穿孔泄漏等更換維修情況。

BF防腐除垢劑是北京化工大學專屬權利“近零排污工業蒸汽發生技術”核心產品，BF防腐除垢劑替代常規阻垢的磷酸三鈉實現持續在線除垢阻垢，還能大幅降低鍋爐排污量，減少熱能和水資源損失。

八、結論

使用BF防腐除垢劑替代常規阻垢的磷酸三鈉實現不停爐持續在線除垢，無須停產停爐化學酸洗，無化學酸洗腐蝕設備腐蝕風險，不僅能持續提升產汽量，全年維持鍋爐高熱效率出力狀態，多效能BF防腐除垢劑還能提供從給水管道到鍋爐系統水側的金屬面覆膜保護，從此不再出現腐蝕結垢、穿孔泄漏等更換維修情況，在協調解決鍋爐系統設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，實現了鍋爐運行節能減排、降本增效、保護環境社會經濟綜合效益雙豐收。