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第1章 污垢的形成、危害及防止 1

1．污垢形成过程 1

1.1 锅炉污垢的形成过程 1

1.1.1 锅炉 1

1.1.2 水中可形成污垢的杂质 3

1.1.3 污垢的形成过程 3

1.2 热交换器污垢的形成过程 4

1.2.1 各类热交换器 4

1.2.2 热交换表面上污垢的形成 5

1.2.3 其他设备的污秽问题 6

2．污垢的危害 6

2.1 结垢影响传热的损失 6

2.2 结垢引起金属传热面超温失效 7

2.3 结垢诱发的腐蚀 8

2.4 结垢的污塞、污秽等其他危害 8

3．防止污垢对策 9

3.1 锅炉防垢技术 9

3.1.1 保证锅炉水质达到标准 10

3.1.2 关于硬度法定计量单位的说明 11

3.1.3 锅内防垢处理 12

3.1.4 补充水的消除硬度处理 12

3.1.5 水的脱盐处理 14

3.1.6 锅内校正处理 14

3.2 循环冷却水防垢技术 15

3.2.1 火电厂汽轮机凝汽器的防垢技术 15

3.2.2 其他冷却设备的防垢处理 19

第2章 化学清洗所涉及的标准 22

1．化学清洗药剂的质量要求 22

1.1 溶垢清洗剂 22

1.1.1 盐酸HCl 22

1.1.2 硝酸HNO3 22

1.1.3 氨基磺酸NH2SO3H 23

1.1.4 硫酸H2SO4 23

1.1.5 磷酸H3PO4 23

1.1.6 醋酸（乙酸）CH3COOH 23

1.1.7 甲酸（蚁酸）HCOOH 24

1.1.8 次磷酸H3PO2 24

1.2 络合清洗剂 24

1.2.1 EDTA的钠（或铵）盐Na2H2C10H12O8N2 24

1.2.2 氢氟酸HF 25

1.2.3 柠檬酸H3C6H5O7 25

2．缓蚀剂、钝化剂及其他助剂的质量要求 25

2.1 缓蚀作用评定及缓蚀剂 25

2.1.1 对缓蚀剂的基本要求 25

2.1.2 乌洛托品（六次甲基四胺）（CH2）6N4 26

2.1.3 粗吡啶C5H5N 26

2.2 钝化效果的评定及钝化剂 26

2.2.1 对钝化膜的基本要求 26

2.2.2 氢氧化钠NaOH 27

2.2.3 磷酸三钠Na3PO4·12H2O 27

2.2.4 三聚磷酸钠Na5P3O10 27

2.2.5 六偏磷酸钠（NaPO3）6及磷酸氢二钠Na2HPO4·12H2O 28

2.2.6 碳酸钠Na2CO3 28

2.2.7 亚硝酸钠NaNO2 28

2.2.8 联氨N2H4·H2O与双氧水H2O2 28

2.3 清洗助剂 29

2.3.1 除油用的表面活性剂 29

2.3.2 溶垢强化剂 29

2.3.3 铁离子的还原剂与铜离子的隐蔽剂 29

2.3.4 有缓蚀作用的增强剂MBT 29

2.3.5 消泡及减轻酸雾刺激的辅助剂 30

3．化学清洗工艺的有关规定 30

3.1 低压锅炉化学清洗的有关规定 30

3.1.1 《低压锅炉化学清洗规则》及其内涵 30

3.1.2 从事低压锅炉化学清洗单位的资格条件 31

3.1.3 低压锅炉化学清洗的前期工作 31

3.1.4 低压锅炉化学清洗的有关工作 32

3.1.5 清洗废液的达标排放 32

3.2 3.8MPa及以上锅炉化学清洗的有关规定 33

3.2.1 《火力发电厂锅炉化学清洗导则》及其内涵 33

3.2.2 从事电站锅炉化学清洗单位的资格条件 34

3.2.3 电站锅炉化学清洗的前期工作 35

3.2.4 关于垢分析方法 37

3.2.5 电站锅炉化学清洗的其他有关问题 37

3.3 煮炉的有关规定 39

3.3.1 新建电站锅炉的煮炉 39

3.3.2 新建低压锅炉的煮炉 40

3.3.3 结垢锅炉的煮炉除垢 40

4．与清洗有关的环境质量标准 40

4.1 不同化学清洗方法排放的有害物质 40

4.1.1 煮炉 40

4.1.2 盐酸和硝酸溶垢清洗 41

4.1.3 络合溶垢和有机酸清洗 41

4.2 有关水污染及防治的法规标准 42

4.2.1 环保法规与法令 42

4.2.2 各类水质标准及排放标准 43

4.3 清洗作业涉及的噪声标准 44

第3章 清洗原理概要及质量保证体系 46

1．污垢成分 46

1.1 锅炉和热交换器的污垢 46

1.1.1 水垢 46

1.1.2 腐蚀产物 47

1.2 机电产品投产前与运转期间所生成的污垢 47

2．污垢成分分析 47

2.1 污垢的定性判别 48

2.1.1 外观及水质处理提供的信息 48

2.1.2 电站锅炉的水垢 48

2.1.3 热交换器和凝汽器中的垢 49

2.1.4 对水垢溶解特性的试验 49

2.2 污垢主要成分分析 50

2.2.1 垢的分解与处理 50

2.2.2 碳酸钙垢的分析方法 51

2.2.3 磷酸盐垢的分析方法 53

2.2.4 铁铜垢的分析方法 53

2.2.5 硅酸盐垢与硫酸钙垢的分析方法 54

2.3 污垢成分分析结果的校核判断 55

2.3.1 常用的校核判断方法 55

2.3.2 采取组合匹配的方法校核 55

3．清洗、缓蚀、钝化的基本原理与应用 56

3.1 清洗机理与应用 56

3.1.1 各种溶剂对污垢的溶解与清除 56

3.1.2 各种溶解性除垢剂的清洗原理 58

3.1.3 各种络合性除垢剂的清洗原理 62

3.2 缓蚀机理与应用 65

3.2.1 缓蚀作用机理 65

3.2.2 缓蚀剂的评定筛选原则与评定方法 67

3.3 钝化机理与应用 69

3.3.1 钝化作用机理 69

3.3.2 各种钝化工艺形成的表面膜 70

4．煮炉、转化的基本原理与应用 72

4.1 煮炉原理与应用 72

4.1.1 碱煮炉原理与应用 72

4.1.2 栲胶（单宁）煮炉原理与应用 73

4.2 使难溶垢种转化清除的原理及应用 73

4.2.1 使硅酸盐和硫酸钙转化溶解的原理与应用 74

4.2.2 大容量锅炉化学清洗中的碱处理 74

5．化学清洗中的安全质量保证体系 75

5.1 化学清洗中的安全防范工作 76

5.1.1 安全保证体系 76

5.1.2 安全保证规范 77

5.2 化学清洗中的质量保证工作 78

5.2.1　质量保证体系 78

5.2.2 质量保证规范 79

第4章 各种清洗工艺 82

1．机械清洗与煮炉 82

1.1 机械清洗 82

1.1.1 人工清扫、清理 82

1.1.2 机械除垢 83

1.2 煮炉 83

1.2.1 新炉的除油钝化 83

1.2.2 结垢锅炉的煮炉除垢 84

1.2.3 碱煮炉和碱处理钝化的防腐蚀作用 86

2．盐酸清洗 87

2.1 静态浸泡清洗与氮气鼓泡清洗 87

2.1.1 静态浸泡清洗 87

2.1.2 氮气鼓泡清洗 89

2.2 循环清洗 91

2.2.1 循环清洗参数的选择 91

2.2.2 清洗工艺 92

3．其他清洗方法 94

3.1 柠檬酸清洗 94

3.1.1 柠檬酸清洗的要点 94

3.1.2 柠檬酸清洗工艺 95

3.1.3 柠檬酸清洗的应用例证 95

3.2 氢氟酸清洗 96

3.2.1 氢氟酸清洗的要点 96

3.2.2 氢氟酸清洗工艺 96

3.2.3 氢氟酸清洗应用例证 97

3.3 EDTA钠盐清洗 98

3.3.1 EDTA钠盐清洗的要点 98

3.3.2 EDTA钠盐清洗工艺 99

3.3.3 EDTA钠盐清洗应用例证 100

3.4 甲酸与羟基乙酸的混酸清洗 101

3.4.1 甲酸与羟基乙酸清洗的要点 101

3.4.2 有机混酸清洗工艺 102

3.4.3 有机混酸清洗应用例证 103

4．人工建立永久钝化膜及洗硅 104

4.1 引进设备使用的成膜洗硅工艺 104

4.1.1 由联氨与氨热态处理建立的永久钝化膜 104

4.1.2 按照蒸汽二氧化硅含量渐升压力洗硅 104

4.1.3 引进的热态成膜洗硅工艺的应用情况 105

4.2 碱处理热态成膜洗硅及氧化成膜工艺 105

4.2.1 碱处理热态成膜 106

4.2.2 碱处理热态洗硅 106

4.2.3 碱处理热态成膜洗硅的应用情况 107

4.2.4 纯净水氧化成膜及其应用 108

5．凝汽器及其他设备的化学清洗 108

5.1 凝汽器的清洗除垢 109

5.1.1 凝汽器的热力、机械除垢法 109

5.1.2 凝汽器垢的化学清洗 109

5.1.3 凝汽器黄铜管的成膜处理 110

5.2 其他设备的除垢与去污 112

5.2.1 热交换器管与火电厂冲灰管的除垢 112

5.2.2 油污设备的清洗 113

第5章 废液处理 115

1．清洗废液的处理 115

1.1 盐酸废液的处理 115

1.1.1 使用乌洛托平等无害缓蚀剂的废液处理 115

1.1.2 含有污染物质的废液处理 116

1.2 其他清洗方法的废液处理 116

1.2.1 柠檬酸清洗废液的处理 116

1.2.2 氢氟酸清洗废液的处理 117

1.2.3 EDTA钠盐清洗废液的处理 118

1.2.4 甲酸与羟基乙酸清洗废液的处理 118

2．钝化及其他废液的处理 119

2.1 碱液钝化后的处理 119

2.2 亚硝酸钠钝化液的处理 119

2.2.1 尿素分解法 120

2.2.2 氯化铵分解法 120

2.2.3 氨基磺酸分解法 120

2.2.4 用漂粉精或次氯酸钠分解处理 120

2.3 联氨钝化液的处理 120

2.4 含油废液的处理 120

3．作业区噪声的控制 121

3.1 噪声与噪声源 121

3.2 噪声的防治 121

3.2.1 对化学清洗操作人员的防护 121

3.2.2 噪声的控制与治理 122

第6章 化学清洗中的监测 123

1．基础知识 123

1.1 容量分析方法的基本原理 123

1.1.1 容量分析要点 123

1.1.2 中和法 125

1.1.3 络合滴定法 125

1.1.4 氧化还原法 126

1.1.5 沉淀法 127

1.2 标准溶液 127

1.2.1 中和法常用的标准溶液 127

1.2.2 络合滴定法使用的EDTA二钠盐 128

2．化学清洗中常用的分析方法 128

2.1 清洗药剂的检测 128

2.1.1 相对密度d？ 128

2.1.2 盐酸浓度的测定 129

2.1.3 氢氧化钠浓度的测定 129

2.2 清洗过程中主要监控项目 129

2.2.1 清洗液酸度测定 129

2.2.2 氢氧化钠与磷酸三钠清洗液测定 130

2.2.3 氢氟酸浓度测定 130

2.2.4 清洗液中铁离子含量测定 130

2.2.5 清洗液中铜离子含量测定 131

2.3 清洗废液的监测 132

2.3.1 pH值的测量 132

2.3.2 氢氟酸清洗时的氟离子测量 132

2.3.3 亚硝酸根残留含量的测定 134

2.3.4 联氨残留含量的测定 135

3．化学清洗中的腐蚀评定 136

3.1 静态腐蚀速度测量 136

3.1.1 锅炉常用材料（腐蚀试片用材） 136

3.1.2 腐蚀试片规范 137

3.1.3 静态腐蚀速度的测量与计算 138

3.2 用静态腐蚀速度评选缓蚀剂与工艺条件 138

3.2.1 受热面垢量的测量 138

3.2.2 清洗剂的选择 139

3.2.3 缓蚀剂的评定 140

3.2.4 化学清洗中的腐蚀速度监测 141

3.3 动态腐蚀速度测量 142

3.3.1 清洗流速与清洗效果的确定 142

3.3.2 动态清洗时腐蚀速度的测量 142

3.3.3 用氮气鼓泡清洗的效果与腐蚀速度测量 143

4．其他监测方法 143

4.1 奥氏体不锈钢的腐蚀试验 143

4.1.1 均匀腐蚀速度测量及试样的特点 143

4.1.2 应力腐蚀倾向试验 144

4.2 钝化效果评定 144

4.2.1 对钝化效果的评价 144

4.2.2 对钝化膜的测量 145

第7章 锅炉与凝汽器的清洗实践 147

1．锅炉碳酸盐垢的清洗 147

1.1 低压小容量锅炉的盐酸清洗 147

1.1.1 饮水茶炉的盐酸清洗 147

1.1.2 2t/h快装锅炉的清洗除垢 147

1.1.3 10t/h供汽锅炉的清洗除垢 148

1.2 电站锅炉的盐酸清洗 149

1.2.1 10.8MPa电站锅炉的静态清洗 149

1.2.2 3.8MPa电站锅炉的循环清洗 150

2．锅炉结其他垢种时的清洗 151

2.1 混合垢种的浸泡清洗与鼓泡清洗 151

2.1.1 使用盐酸浸泡清洗碳酸盐、磷酸盐与铁铜混合垢 151

2.1.2 以氧化铁为主的垢种的浸泡清洗 152

2.1.3 高压锅炉混合垢种的氮气鼓泡清洗 152

2.2 以铁的氧化物为主的垢种清洗 154

2.2.1 氧化铁垢的盐酸清洗 155

2.2.2 氧化铁垢的EDTA钠盐清洗 156

2.2.3 含硅氧化铁垢的盐酸氢氟酸清洗 159

2.2.4 锈蚀较严重的新建超高压炉盐酸-柠檬酸清洗 160

2.2.5 用有机混酸清洗腐蚀严重的亚临界锅炉 162

3．凝汽器与热交换器的清洗 163

3.1 凝汽器的清洗与成膜保护 163

3.1.1 凝汽器黄铜管在酸洗时的腐蚀与缓蚀 163

3.1.2 用乌洛托平作缓蚀剂的盐酸清洗 164

3.1.3 用MBT作缓蚀剂的盐酸清洗 166

3.1.4 用801和831作缓蚀剂对铝黄铜管清洗 168

3.1.5 凝汽器管的氨基磺酸清洗 169

3.1.6 凝汽器管的水力冲击除垢 171

3.1.7 凝汽器管的成膜保护 172

3.2 热交换器的清洗 174

3.2.1 油污热交换器的清洗 174

3.2.2 原水预热器的清洗 174

3.2.3 不锈钢板式换热器的清洗 175

3.2.4 闪蒸器加热器的清洗 175

3.2.5 中央空调机冷却器的清洗 176

3.2.6 家用热水器的清洗（包括水壶结垢的清洗） 176