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生物質鍋爐的保養和去除污垢的方法

作者: 百度百科 來源: 百度百科 時間:2018年03月29日
  隨著可再生能源日益深入發展,生物質鍋爐作為清潔能源設備也獲得大力的推廣,在鄉鎮、在城市我們都可以看到生物質鍋爐的身影,而生物質鍋爐也確實改變了我們的生活,對大氣污染進行了有效的防治!
  可是,如果我們沒有對生物質鍋爐進行正確的操作使用,沒有進行適當的保養,那么再好的鍋爐也會經不起歲月的折騰,隨之而來的就是源源不斷的維修成本困擾著你,花錢再換一臺新的也依然會陷入這樣維修—換新機—維修—換新機的死循環里!
  因此,在生物質鍋爐暫停使用的時候,要好好的進行保養維護,關于這些我們的設備制造商一定要告訴的用戶,既幫助了客戶,也減少了自己的售后成本,何樂而不為呢?
  生物質鍋爐停用期間不保養或保養不當的危害
  1.腐蝕面廣,腐蝕產物(氧化鐵)量大鍋爐停用放出爐水后,鍋內或爐膛內濕度很大,通風又不良,若長期處于潮濕狀態,由于空氣大量進入,凡是與空氣接觸的部位均有可能產生腐蝕,又由于腐蝕形態多以潰瘍型和斑點腐蝕為主,故產生的Fe2O3和Fe(OH)3鐵銹量也大。因此,停用期間腐蝕會使金屬壁變薄,強度降低,縮短鍋爐使用壽命。
  2.加劇鍋爐運行時的腐蝕,造成腐蝕惡性循環鍋爐停用時鐵被氧化生成Fe2O3和Fe(OH)3,是腐蝕電池(分析電池放電檢測)的陰極去極化劑,即在陰極發生反應:Fe(OH)3+e→Fe(OH)2+OH-和Fe2O3+2e+H2O→FeO+2OH-,使高價鐵再還原成低價鐵,其代價是作為陽極的鐵被腐蝕。同時高價氧化鐵在還原成磁性氧化鐵時還要放出氧氣,即6Fe2O3→4Fe3O4+O2↑,增加了水中的含氧量。由于鍋爐停用腐蝕產生的氧化鐵量大,腐蝕面廣,因此鍋爐運行時鐵的腐蝕也十分嚴重。在鍋爐再次停用時,已還原的低價鐵又重新被氧化成高價鐵,并在鐵銹下產生強烈的氧濃差(氧濃度分布不均)腐蝕,從而使鐵銹下的鐵進一步被腐蝕,又產生了大量的新的氧化鐵。鍋爐再運行時,上述氧化鐵又都與陰極發生反應,使鍋爐產生更加嚴重的腐蝕。
  生物質鍋爐停用期間的保養方法
  1.堿液法  將鍋內充滿一定濃度的堿液,并保持pH值在10以上。具體做法如下:清除水垢和沉渣,保證各閥門嚴密,與運行系統連接的管路加裝盲板。鍋爐最高位置可安裝—個小型堿液箱,以保證堿液損失時堿液的補充。所用的堿劑為Na2CO4,NaOH,Na3PO4或其混合劑。配制時應使用軟水,不得使用生水。藥劑用量為:Na2CO4按每t鍋水加20kg;NaOH按每t鍋水加5~6kg;Na3PO4按每t鍋水加10~12kg.通過專用泵將堿液送入鍋內,直至水從空氣閥冒出,并保證鍋內水壓力大于大氣壓力。保護初期應加強系統嚴密性檢查,正常后應每月監測一次堿液濃度。當堿液濃度低于原注入濃度5%時,應補堿。
  2.聯氨法  在鍋內充滿聯氨(H2N2和氨(NH3)的混合液)。防腐原理是利用聯氨具有的強還原性去除水中的氧,使陰極極化。同時氨在水溶液中呈堿性,可提高pH值,使金屬表面鈍化,造成陽極極化,以達到防腐目的。因聯氨具有毒性,使用受到限制。
  3.有機緩蝕阻垢劑法  有機緩蝕阻垢劑是集防腐、防垢、除垢等多種功能于一體的水處理藥劑。其主要成分為聚磷酸鹽、有機磷酸鹽、BTA銅緩蝕劑以及無機堿。藥劑為棕紅色液體,pH值≥13,防腐機理為:藥劑溶于水后能水解出帶負電的聚磷酸根陰離子和帶正電的陽離子,聚磷酸根陰離子在金屬腐蝕電池陽極區與Fe2+相結合,生成極難溶于水的聚磷酸鐵,并覆蓋在陽極區的金屬表面形成陽極極化,被水解的藥劑陽離子在金屬的陰極區奪取電子,變成與金屬親合力很強的原子并被吸附在陰極區的金屬表面,形成陰極極化。因此,金屬腐蝕被扼止,起到了防腐作用。有機緩蝕阻垢劑pH值≥13,按1L藥劑處理4~5t水,水溶液可保證pH值≥10,能有效防止CO2氣體造成的酸腐蝕,同樣起到了防腐作用。有機緩蝕阻垢劑作為停用保養劑使用時,藥劑中有機磷成分還能對鍋爐及汽水系統的水垢、鐵垢中的某些成分起溶解作用,使堅硬的水垢變成結構疏松的多孔物。同時能使藥劑滲透到垢下形成保護藥膜,破壞了金屬表層與水垢的結合,使水垢脫落。
  4.生物質鍋爐干法  保養這種方法是在鍋爐停用后將水放盡并保持金屬表面干燥,或充填某種氣體以防空氣的侵入,從而達到停用保養的目的。
  充氣法一般用鋼瓶內的氮氣或氨氣,從鍋爐高處充入,并維持0.05~0.1MPa的壓力,迫使密度較大的空氣從鍋爐最低處排出,使金屬不與氧氣接觸。此法保養效果好,但條件要求嚴格,操作工藝復雜,限制了使用。
  干燥劑法此法是利用干燥劑吸潮的特征使鍋內金屬表面充分干燥,從而達到防腐的目的。
  操作方法如下:將鍋水全部放出,清除水垢、淤泥和鐵銹,用盲板堵嚴各管路,開啟人孔和手孔,將爐內晾干。然后將干燥劑按預定布點位置分別放置在鍋筒和聯箱中,封閉鍋筒和聯箱,關嚴各閥門,使鍋內與外界隔絕,使鍋爐表面長期保持干燥狀態。生石灰或無水氯化鈣應放在鐵盤中,硅膠可放入布袋中。放入干燥劑的數量一般為:生石灰按每m3鍋爐容積2~3kg;無水氯化鈣按每m3鍋爐容積1~2kg;硅膠按每m3鍋爐容積1~2kg(硅膠使用前需經120~140℃烘干)。同時,應定期檢查干燥劑,間隔為:第一次7~10d;第二次半個月;以后每月檢查一次。如用硅膠應取出烘干再放回,生石灰應定期更換。
  5.生物質鍋爐氣相保養傳統水系統保養在實踐中比較復雜,且中小鍋爐房不完全具備條件,因而實際防腐效果不令人滿意。氣相緩蝕劑是近年來應用到鍋爐防腐的新型藥劑,主要有無機的銨鹽類和有機的胺類,如碳酸銨、碳酸氫銨、尿素、碳酸環己胺等。這類藥劑揮發性強,并凝結在金屬表層,從而能充分發揮防腐作用。其防腐機理就是無機銨鹽水解成氨氣,對金屬起緩蝕作用,有機胺離解物與金屬以配位鍵相結合,吸附在金屬表層形成陽極極化,從而降低了金屬的反應能力。
  目前,廣泛使用的TH2901半干保護劑就屬于氣相緩蝕劑保護藥劑。TH2901氣相緩蝕劑保養法與傳統的干法和濕法相比,其腐蝕速度僅為干法保養的1/7,濕法保養的1/105,而且保護性能全面,不僅保護氣相中的金屬,而且保護處于潮濕狀態下的金屬;不僅保護無垢金屬,而且保護垢下金屬。該藥無論是在蒸汽鍋爐還是熱水鍋爐停用保養期間都取得了良好的防腐效果,經測試使用該藥劑鍋爐鋼板腐蝕率僅為0.036mg/a,優于傳統的保養方法。使用方法是:先排空鍋水,清除鍋內污物,在聯箱和鍋爐內加藥,藥品用托盤盛放,也可將保護劑撒入鍋內。藥量為鍋爐每m3水容量1~2kg,聯箱與鍋筒投藥量按1∶6或1∶7計算。該藥品對鍋爐無害,鍋爐重新啟動時,不必清除藥品,只取出盛器即可。應注意,排水后鍋內積水過多時,藥品用量可加大0.5~1倍。此法與傳統保養比,操作簡單、一次性投藥、中間不需加藥、不需要人員監督、省工、省時、效果好,即使鍋內有殘存水量或密封不嚴也不會影響防腐效果。
  生物質鍋爐保養方法的選擇原則
  根據停用時間可參照以下方法選擇:1~3個月選擇堿液法;3個月以上選擇干燥劑法、有機緩蝕阻垢劑法、氣相緩蝕劑法(TH2901)、涂層法。
  根據保養對象可參照以下方法選擇:蒸汽鍋爐長期保養可選擇干燥劑法、氣相緩蝕劑法(TH2901)、堿液法、有機緩蝕阻垢劑法;熱水鍋爐及水循環系統保養可選擇堿液法和有機緩蝕劑法,熱水鍋爐不宜采用干燥劑法。
  生物質鍋爐保養的要求
  停爐后原則上應立即清灰除渣、除垢,及時向技術監督部門提出檢驗時間,力求早檢驗、早維修、早保養。在條件允許的前提下,鍋爐停用后應立即保養,其優勢為:可利用系統內的水資源和完善的運行設施,節約人力、物力;良好的水質及完善的運行系統能使保養措施落在實處,達到用藥量小、藥劑均勻、履蓋面廣、不留死角、便于監測調整的目的;保養效果有保證,不放水杜絕了空氣的進入,加入藥劑提高了金屬防腐能力。此外,還應加強保養檢查,特別是雨季更應該注重檢查。
  當生物質鍋爐內部出現污垢時,會導致鍋爐里的受熱面無法將熱量進行有效的傳遞,傳遞效果的降低,導致鍋爐在進行排煙時,內部的熱量全部隨著煙排放出去,熱能降低。
  當內部的管道出現污垢時,會造成管道的流通面積變小,水的流通受阻,無法進行正常的循環,當污垢脫落時,可能會導致管道的堵塞,長期下來會造成一些承壓設備出現膨脹、變形等危險情況的發生。
  污垢的出現會導致生物質鍋爐制熱效率的降低,設備的工作年限縮短,鍋爐維修資金的增加。下面來仔細聽一下綠探暖通專家介紹如何解決鍋爐內部的污垢的方法。
  1.盡量使用出垢率低的水質,或者是對現有水質進行降鹽分處理。
  2.在生物質鍋爐內的水循環系統中加入處理劑,對容易形成污垢的水渣進行藥物處理,使其沉淀不結垢,然后定期進行水渣的排放。
  3.使用專用的除垢劑定期對鍋爐內壁、管道內壁上的污垢進行清除,在清除后,要使用清水沖洗,直到管道內排放清水為止。
  生物質鍋爐冒黑煙的原因分析
  生物質顆粒,煙煤,木材這些燃料,不像無煙煤一樣經過處理后,固定碳含量高,揮發分產率低燃燒不會產生煙。品質好的生物質顆粒跟無煙煤有共同點,就是它們兩都是密度高,硬度高,但在揮發物和固定碳上,生物質木屑顆粒用木材壓制而成,碳含量少,揮發物多。
  生物質顆粒燃料純度高,不含其他不產生熱量的雜物,其含炭量75—85%,灰份3—6%,含水量1—3%。
  生物質顆粒燃料在點火時,顆粒在慢慢碳化,燃燒不完全,產生水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳及等碳氫化合物和氮氧化合物混合的煙氣,鼓風和引鳳作用下將這些煙氣經過鍋爐煙道和煙囪排入大氣,因此我們會看到鍋爐冒黑煙。
  當鍋爐內生物質顆粒完全燃燒時,爐內溫度高達800-1000度,甚至更高,生物質顆粒中所含的水、灰分等揮發物,在高溫下迅速碳化燃燒,產生的一氧化碳等可燃碳氫化合物和氮氧化合物跟氧氣充分按時轉化成不可燃燒氣體,黑煙中的雜質已被高溫燃燒殆盡,這樣就看不到有黑煙,這就是大家都說沒煙。

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