高效节能锅炉烟垢清除剂

    高效节能锅炉烟垢清除剂 : 216.1 简介
1)燃料中的煤和油在燃烧时会产生硫酸和亚硫酸结渣,使用该产 品可使结渣变酥软,易于自动脱落,并减少硫酸和亚硫酸对锅炉受热 面的腐蚀。
2)该产品能使高温、干湿的结渣发生化学变化,熔点降低,可达到 易清除的目的。
3)能降低焦渣在耐火砖上的附着力,无论在清除焦渣或使其自行 脱落时均不会损伤耐火砖,从而提高它们的使用率。
4)在焦渣清除后,能在光洁的金属管壁上形成厚厚的一层防腐 膜,使金属管不受硫酸和亚硫酸的腐蚀,延长锅炉的使用寿命和维修 周期。
5)本产品含有助燃催化剂,可提高燃料的燃烧效率,节约能源,使 林格曼黑度级自动降低2～3级,有利于环境保护。
216.2 煤锅炉的结焦机理
(1)锅炉受热面的结渣、结焦
1)煤炭、石油中均含有硫分,燃烧时会产生二氧化硫和三氧化硫, 造成锅炉结渣。
2)燃烧时水分呈气态混于烟气中,一般烟气中的水含量约为 10%左右。
(2)高温受热面结渣
主要发生在锅炉受热面较高区域,如水冷壁过热器、对流管道等, 这些受热面主要以吸取辐射热为主,它所吸收的热量大约占燃料传热 的一半。其结渣大致经历了以下几个过程:
1)低熔点硫酸钠形成。烟气中的三氧化硫与灰粉中的氧化钠反 应,生成硫酸钠。
2)焦硫酸钠的生成:

固着在受热面上的硫酸钠,会进一步吸收三氧化硫,生成焦硫 酸钠。

3)焦硫酸钠复盐的形成。焦硫酸钠会与受热面的氧化铁发生反 应,形成复盐:

4)复盐腐蚀受热面铁质:

5)其他硫酸盐的形成:受热面一经形成以上产物,便会不断黏着 烟气中的灰粉,灰粉中的某些金属氧化物就会与三氧化硫产生相应的 硫酸盐:

式中,M代表钙、镁、镍等金属元素。
所以,高温结渣主要是由腐蚀产物与灰粉及其反应物而构成,它 的主要成分是以硫酸钠为主的硫酸盐。
(3)高温受热面结焦
这是燃煤锅炉独有的现象。在一定燃烧温度下,造成结焦的主要 因素是煤的灰熔点的灰渣黏度特性。当灰熔点一定时,结焦的难易程 度便取决于灰渣黏度特性。灰渣熔化变成液态的温度叫临界温度,由 液态变成固态的温度叫凝固温度。易结焦的煤、煤灰渣,往往在临界 温度与凝固温度之间存在着一个较宽的塑性区,在塑性区内,灰渣成 液、固两相混合态,易于粘接在炉膛四周。
一般来说,结焦的化学成分与煤灰相近,它主要由二氧化硅、氧化 铝和氧化铁构成,但存在形态相差较大。结焦大致经历下述几个 过程:
1)灰粉在火焰高温区熔融,并伴有化学反应,结晶出3Al₂O₃·2SiO₂ 膜。
2)熔融的灰粉离开高温区,黏着在周围的锅炉受热面或炉墙、炉 烘口,伴随着温度的降低进一步结晶出铁青石(2FeO₂·Al₂O₃·SiO₂)等, 并产生不同晶形的二氧化硅。
3)不断积累增厚,形成结焦。灰粉熔融过程中,结晶析出往往很 不完全,在冷却时易生成玻璃体。其变化过程可表示如下:

(4)低温受热面结渣
这是发生在低温受热面(如省煤器、空气预热器)上的结渣,其大 致经历以下过程:
1)硫酸的凝出:低温受热面的温度往往比烟气的露点低,因此烟 气中的三氧化硫会与水分结合形成硫酸,凝结在受热面上。
2)硫酸对受热面的腐蚀。
3)硫酸对烟气中灰粉的黏着。
因此,低温结渣与高温结渣一样,也由两部分组成,即硫酸对受热 面的腐蚀产物与硫酸黏着烟气灰粉的反应及反应的灰粉。低温结渣 的酸性很强,对低温设备的使用寿命影响很大。
由于渣、焦的传热阻力大约是钢铁的400倍,因此受热面如果均 匀地结上1～2 mm的渣成焦,就会浪费2%～5%的能源,同时还会使 锅炉出力严重下降。烧煤锅炉有时因为炉底结焦严重,不得不停炉清 焦,影响锅炉正常运行。人工清焦不仅劳动条件恶劣,同时也经常会 损坏耐火砖和发生烫伤事故,有时因锅炉受热面结渣腐蚀厉害,还会 缩短空气预热器等的使用寿命,或者因管式预热器的堵塞造成烟气流 动阻力上升,引风机耗电量增加。
216.3 除渣剂的除渣、除焦机理
(1)高温除渣机理
高温结渣主要是由以硫酸钠为主的硫酸盐构成,因此除渣剂中的 碱,金属氯化物可与硫酸钠发生复分解反应:

式中,M——金属,A——碱金属。
反应生成新的氯化物MCl₂易于挥发,在结查中能形成微孔,使原 来完整、坚硬的渣垢发生爆裂,并粉化脱落。
此外,为减少焦硫酸钠等对受热面的腐蚀,除渣剂中一般还含有 耐高温物质,一旦在结渣熔融时可以渗入其中并作为核心,吸附液体 形成微球,减少熔渣与受热面的熔融面积,从而减轻腐蚀。另外,除渣 剂中的碱性物质,有中和焦硫酸钠之酸性作用,也有减轻高温腐蚀的 功能。
(2)低温除渣机理
1)降低烟气露点。国外一般采用向烟气连续喷入碱性物的方法, 来减少烟气中的三氧化硫含量,降低烟气的露点。但事实上,与受热 面相接触的仅仅是一层烟气膜,因此上述办法并不是经济和优越的。 我们采用的是间断的喷药方法。在除渣剂中引入某种物质,它可以在 锅炉受热面上形成一层均匀而极薄的保护膜,当烟气经过时,与受热 面接触的烟气膜中的三氧化硫可与保护膜反应而被除掉,从而使烟气 膜的露点下降,使锅炉在原来的烟气温度下受热面温度或者高于露 点,或者与露点的差距缩小,这样就可以大大减少硫酸的凝出,腐蚀和 结渣程度也就大为减轻。保护膜一旦形成,便有持续发挥一段时间作 用之功能,这比连续向烟气喷除渣剂的方法要优越。
2)中和凝出的硫酸。除渣剂中的碱性物质,有一部分与受热面接 触,如果受热面已有硫酸凝出,则可立即与之发生中和反应,最终减少 凝出的酸量,最终减少腐蚀和结渣。
(3)高温除焦机理
除渣机理是通过对结渣的作用,使结渣变酥松,附着力降低,易分 化脱落。除渣剂中含有碱性物质和助熔剂,它们是结渣强有力的熔融 剂,当它们以微小的质点与结焦相接触时,就会在接触点上发生化学 反应,降低结渣,使结渣皮酥松。由于除渣剂还能够与结渣中某些金 属硅酸盐发生反应,将硅酸盐中的金属以氧化物形式熔出,从而破坏 了硅酸盐原来的坚硬架,使结渣变酥;同时,除渣剂中的碱性助熔剂亦 能从结渣与受热面的交接处向里渗透,离间二者的结合,逐渐使结渣 与壁面相脱离,着壁附力剧减,或自行脱落。此外,除渣剂中还有催化 燃烧的物质,可以提高燃烧效率,降低结渣残灰的熔点,使残灰燃烧, 降低林格曼黑度级,促使渣变酥松。
216.4 配方及工艺
(1)配方
原料 质量/kg
KNaCO₃ 30
锌粉 10
氧化铁粉 30
氧化锰 3
氯化钠 27
其中,氧化铁粉加入后有助于除去未燃尽的碳,起到助燃催化 作用:

(2)工艺
将上列原料混合粉碎,经200目筛过筛,分装,即得成品。
216.5 使用方法及用量
(1)使用方法
SN高效节能锅炉烟垢清除剂可分3种方法使用:
1)机械自动喷洒法:
将清除剂放在自制的喷洒器内,从观察孔喷入炉膛高温区,每日 分3次加入,每次应不少于30 s。可根据锅炉大小、燃料用量计算,参 照“使用剂量表”即可。
2)人工投洒法:将药剂直接洒入锅炉膛内,每天洒3次,每次可根 据“使用剂量表”计量。
3)混合法:将药剂均匀放入自动运煤斗中,随煤一同加入,每日3 次,每次按“使用剂量表”计量。

使用剂量表

投放时间 班时投药量 锅炉吨位	初期	正常
1～4t 4～8t 10～12t 20t 30t 65t 130t 410t	8 h 1.5 kg 20 d内 8 h 3 kg 20 d内 8 h 5 kg 20 d内 8 h 8 kg 20 d内 8 h 10 kg 20 h内 8 h 20 kg 20 d内 8 h 40 kg 20 d内 8 h 65 kg 20 d内	8 h 1.0 kg 20 d后 8 h 1.5 kg 20 d后 8 h 2 kg 20 d后 8 h 4 kg 20 d后 8 h 5 kg 20 d后 8 h 12 kg 20 d后 8 h 25 kg 20 d后 8 h 50 kg 20 d后

(2)注意事项
1)用药前将引风调小,使炉膛内保持微正压,以利于药剂扩散。
2)锅炉结焦、结渣严重情况时,应将药剂量再提高20%左右(在用 药15d后即效果明显,焦渣会自动脱落)。
3)本产品为系列产品,分为红色、棕红色、黑色、灰白色,无毒,无 腐蚀,不易燃,无爆炸危险,但不得与酸性物接触。
4)应注意防潮,如有结块,粉碎后便可使用,药效不变。
5)若保管、运输时受到雨水浸湿,应及时烘干或晒干。