锅炉结垢不停炉在线除垢清洗新技术——彻底解决锅炉结垢热效率低问题_风闻

锅炉结垢不停炉在线除垢清洗新技术——彻底解决锅炉结垢热效率低问题

**摘要：**本文通过具体实例验证了，在锅炉结垢热效率低产汽量下降的情况下，无须停产停炉进行化学酸洗，采用锅炉给水投加BF除垢缓蚀剂，不仅能在线不停炉彻底解决锅炉结垢热效率低问题，还能大幅减少锅炉排污量，还能同时协调解决锅炉系统设备和管道腐蚀问题。实现了锅炉运行降本增效、节能减排、保护环境社会经济综合效益双丰收。

**关键词：**锅炉结垢；锅炉在线除垢；锅炉产汽量下降；锅炉能耗上升；锅炉在线清洗，锅炉热效率低；锅炉不停炉清洗；锅炉出力下降；锅炉不停炉除垢

一、概况

某钢是我国生产特钢品种和规格全面的特钢企业之一，是拥有规格全面、口径超大的中厚壁特种钢管基地和合金棒材基地及大规格锻件的特冶锻材基地。

2024年某钢产特殊钢450万吨，焦产量150万吨，产品广泛应用于航天、航空、兵器等领域，出口三十多个国家和地区。

某钢焦化厂有1台18吨余热锅炉（见下图1），锅炉给水为钠离子交换树脂工艺生产的软化水，热力除氧，使用磷酸三钠阻垢，余热锅炉结垢严重，锅炉日平均产汽量下降至170吨左右，进烟温度在700℃左右，排烟温度在500摄氏度左右，近年来爆管频率有上升趋势，爆管割管查看（见下图2），爆管处常规钙镁混合垢垢层较厚（见下图3），导致炉管干烧过热，炉管蠕涨强度下降导致爆管。

▲图1 焦化厂余热锅炉结垢不停炉在线除垢清洗新技术——彻底解决锅炉结垢热效率低问题

二、余热锅炉结垢需要解决的问题

从锅炉运行成本角度来看，锅炉结垢，锅炉热效率降低，排烟温度升高，锅炉出力下降，产汽量下降，频繁爆管抢修影响正常生产，停炉化学酸洗锅炉设备存在损伤安全隐患，增加运行成本。

▲图2 不停炉在线除垢清洗新技术彻底解决焦化厂锅炉结垢干烧过热导致爆管

从锅炉运行安全生产角度来看，锅炉结垢会发生垢下腐蚀，垢下腐蚀坑随着时间延长加深，会出腐蚀坑穿孔泄漏；锅炉结垢严重情况下，会导致锅炉受热面过热干烧强度下降，锅炉受热面蠕涨发生爆管，存在锅炉运行安全生产隐患。所以无论从锅炉运行成本角度，还是从锅炉运行安全生产角度来看，必须解决焦化厂余热锅炉以下2个问题：

1、锅炉不停炉在线除垢，防止垢下腐蚀发生，保护设备降低排污。

2、提升锅炉热效率，增加锅炉出力，提高产气量，降低排烟温度。

▲图3 焦化厂余热锅炉结垢干烧过热导致爆管，从爆管处清理出来的水垢

三、余热锅炉结垢问题分析

焦化厂余热锅炉结垢，导致锅炉热效率下降，排烟温度升高，产汽量下降，锅炉爆管频率增加的原因，其一是锅炉给水品质波动，钙镁硬度不合格，其二是使用磷酸三钠的阻垢效能不足解决锅炉给水品质波动造成问题。磷酸三钠阻垢范围窄，无铁垢分散效能，无螯合除垢功效，且磷酸三钠缓冲差必须适时适量，磷酸三钠欠量易结垢，过量易发生 “磷酸盐隐藏现象”形成磷酸盐垢，具体要了解磷酸盐隐藏危害案例的同学请联系笔者。

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四、余热锅炉结垢不停炉在线除垢清洗解决措施

使用北京化工大学专属权利“近零排污工业蒸汽发生技术”核心产品多效能BF防腐除垢剂，替代磷酸三钠在锅炉给水中阻垢，BF防腐除垢剂能在不停炉的情况下，在线把锅炉系统内存量的老垢螯合下来，并分散在炉水中随排污排出，提高锅炉热效率，恢复锅炉出力，实现不停炉在线清洗锅炉，从此无需停炉化学酸洗操作。

BF防腐除垢剂具有铁垢分散效能，能解决无除铁过滤设备的情况下，因为腐蚀高温蒸汽冷凝水携带的铁离子在锅内受热面上结氧化铁垢的问题。

BF防腐除垢剂强大阻垢效能有利于节能减排，阻垢率技术指标大于或等于99%，能大幅减少锅炉排污量。

BF防腐除垢剂是碱性药剂，作为锅水PH值调节剂效能良好。

BF防腐除垢剂还是湿法停炉保护剂，停炉缓蚀保护效能良好，其他效能具体请参见《BF防腐除垢剂多效能作用机理说明》，有需要的同学、同行可以联系颜辉。

五、锅炉结垢不停炉在线除垢清洗过程

制定《余热锅炉结垢不停炉在线除垢清洗方案》后，2024年10月9日10点50分，取焦化厂余热锅炉炉水和蒸汽冷凝水水样（见下图4）存档，蒸汽冷凝水水样纯净通透，炉水水样清澈。停止磷酸三钠投加，清洗磷酸三钠加药桶，然后投加多效能BF防腐除垢剂替代磷酸三钠，维持正常排污，1天2班，每班2次，共4次排污。

▲图4焦化厂余热锅炉结垢不停炉在线除垢清洗前锅水（右）蒸汽冷凝水（左）

2024年10月10日9点10分，取炉水水样（见下图5右1），炉水浊度大，底部沉淀较多，暗红粉颜色，水样浑浊。投加多效能BF防腐除垢剂。改变排污计划，每班排污由2次增加4次，2班排污共8次，增加排污次数，加快炉水置换。

▲图5  焦化厂余热锅炉结垢不停炉在线除垢加药后第1天锅水水样（右1）

2024年10月11日9点30分，取炉水水样（见下图7右1）存档，炉水浊度大，粉红颜色，水样浑浊，底部沉淀较多。投加多效能BF防腐除垢剂，加强排污8次。

▲图6  焦化厂余热锅炉结垢不停炉在线除垢加药后第2天锅水水样

▲图7  焦化厂余热锅炉结垢不停炉在线除垢加药后第2天锅水水样（右1）

2024年10月12日10点43分，取炉水水样存档（见下图9右1），炉水浊度下降，锅水颜色由粉红变为乳白色，水样稍微浑浊。给水投加BF防腐除垢剂，加强排污8次。

▲图8  焦化厂余热锅炉结垢不停炉在线除垢加药后第3天锅水水样

▲图9 焦化厂余热锅炉结垢不停炉在线除垢加药后第3天锅水水样（右1）

2024年10月13日12点05分，取炉水水样后存档，炉水浊度继续下降，水样稍微浑浊发白。给水投加BF防腐除垢剂，加强排污8次。

2024年10月14日14点30分，取炉水水样后存档，炉水浊度继续下降，水样稍微浑浊发白。给水投加BF防腐除垢剂，加强排污8次。

2024年10月15日14点30分，取炉水水样后存档（见下图10左），炉水浊度继续下降，水样稍微浑浊发白。给水投加BF防腐除垢剂，加强排污8次。

▲图10  焦化厂余热锅炉结垢不停炉在线除垢加药后第6、8天锅水水样

2024年10月16日12点30分，取炉水水样后存档，炉水水样稍微浑浊发白。给水继续投加BF防腐除垢剂，加强排污8次。

2024年10月17日12点55分，取炉水水样（见上图10右）存档，炉水水样稍微浑浊发白。给水继续投加BF防腐除垢剂，加强排污8次。

2024年10月23日，锅水检测磷酸根11，BF防腐除垢剂不含磷酸根，自10月9日锅炉给水停止加磷酸三钠15天后，锅水中磷酸根波动幅度还如此高，由此可证明前期锅内有磷酸盐隐藏现象，锅内存量磷酸盐混合垢被螯合下来重新溶解在炉水中。

六、锅炉结垢不停炉在线除垢清洗效果

2024年10月9日10点50分，焦化厂余热锅炉开始给水投加多效能BF防腐除垢剂进行在线除垢。2024年10月8日-14日，开始除垢7天时间，焦化厂余热锅炉除垢初期平均产汽量218吨/天，平均产汽量51公斤蒸汽/吨焦炭（见下图11）。

▲图11 焦化厂余热锅炉结垢不停炉在线除垢初期日平均吨焦产汽量统计表

2024年11月24日-30日，经过45天在线除垢后7天时间里，余热锅炉除垢后期平均产汽量68公斤蒸汽/吨焦炭（见下图12）。

▲图12焦化厂余热锅炉结垢不停炉在线除垢后期日平均吨焦产汽量统计表

焦化厂余热锅炉除垢后期与前期相比，平均吨焦炭产汽量提升68-51=17公斤蒸汽/吨焦炭（见下图13），除垢后平均吨焦炭产汽量提升33%。如果焦炭厂每天生产4400吨焦炭，每天焦炭厂每天产汽量增加74.8吨，在线螯合除垢效能明显。

▲图13 焦化厂余热锅炉结垢不停炉在线除垢前后期日平均吨焦产汽量统计表

经前期45天焦化厂余热锅炉不停炉在线除垢使用验证，BF防腐除垢剂药剂在线螯合除垢性能安全，在线螯合除垢效能明显。由于焦化厂余热锅炉前期产汽量下降较大，结垢层较厚，尽管焦化厂余热锅炉除垢后产汽量恢复明显，但是距离锅炉完全恢复高热效率出力状态还有进步提升空间，根据以往实践经验判断，锅炉水流缓慢处及边角处还有相当存量水垢和在最后0.4mm以下的关键垢层，可以进入低剂量加药BF防腐除垢剂替代常规阻垢的磷酸三钠实现持续在线除垢阶段，以便进一步实现节能减排降本增效目的，取得更高经济效益。

七、锅炉结垢不停炉在线除垢清洗成本效益****估算

1、锅炉结垢不停炉在线除垢清洗成本。某钢焦化厂余热锅炉结垢不停炉在线除垢用时45天，除垢药剂投入成本2万多元，这里不包含替代磷酸三钠阻垢的费用。

2、锅炉结垢不停炉在线除垢清洗效益。某钢焦化厂余热锅炉结垢不停炉在线除垢后，平均产汽量提高17 公斤/吨焦炭天，1年360天，平均每天焦炭产量4400吨，平均蒸汽200元/吨，产汽量效益：17X360X4400/1000X200=538.56万元。

后期低剂量加药BF防腐除垢剂替代常规阻垢的磷酸三钠实现持续在线除垢，不仅能持续提升产汽量，还能全年维持锅炉高热效率出力状态，并且多效能BF防腐除垢剂还能提供从给水管道到锅炉系统水侧的金属面覆膜保护，从此不再出现腐蚀结垢、穿孔泄漏等更换维修情况。

BF防腐除垢剂是北京化工大学专属权利“近零排污工业蒸汽发生技术”核心产品，BF防腐除垢剂替代常规阻垢的磷酸三钠实现持续在线除垢阻垢，还能大幅降低锅炉排污量，减少热能和水资源损失。

八、结论

使用BF防腐除垢剂替代常规阻垢的磷酸三钠实现不停炉持续在线除垢，无须停产停炉化学酸洗，无化学酸洗腐蚀设备腐蚀风险，不仅能持续提升产汽量，全年维持锅炉高热效率出力状态，多效能BF防腐除垢剂还能提供从给水管道到锅炉系统水侧的金属面覆膜保护，从此不再出现腐蚀结垢、穿孔泄漏等更换维修情况，在协调解决锅炉系统设备和管道腐蚀问题的同时，还能大幅降低锅炉排污量，减少热能和水资源损失，实现了锅炉运行节能减排、降本增效、保护环境社会经济综合效益双丰收。

锅炉结垢不停炉在线除垢清洗新技术——彻底解决锅炉结垢热效率低问题（颜辉）