对有机热载体锅炉清洗特点及清洗的检验

杨风理

杨风理

西宁城达供热有限责任公司810000

摘要：本文论述了有机热载体锅炉的油垢特性和清洗特点，分析探讨了有机热载体锅炉清洗质量监督检验的难点及检验方法的可行性。通过清洗质量对有机热载体影响的研究，提出通过油品检测确认清洗质量的方法。

关键词：有机热载体；锅炉清洗；质量检验

一、有机热载体锅炉的油垢特性和清洗特点

1.1有机热载体锅炉清洗的必要性

在用有机热载体劣化或受严重污染后，尤其劣化较严重时，其残炭、黏度较高，并在炉管及传热系统管线上粘附了较多的粘稠残油，甚至结焦，应当在换油时对锅炉及传热系统进行必要的清洗。否则大量粘附于系统管道内壁或沉积在膨胀槽和贮油槽中的劣化残油和结焦物等，会很快对新加入的有机热载体造成污染，有的杂质还将起催化劣化作用，加快新加油品的劣化速度，缩短其使用寿命。另外，锅炉受热面若结生油垢或结焦、积炭，还将显著阻碍传热，增加燃料消耗。因此对于在用有机热载体劣化较严重的锅炉及传热系统进行必要的合理清洗，除去炉管中的油污和结焦物，清洁系统内壁，是确保锅炉安全、节能、经济运行，延长油品使用寿命的重要措施。

1.2有机热载体锅炉系统中油垢的形成特性

在用有机热载体劣化后，形成油污、结焦物和炭垢的常见形态和主要特性为沥青状油泥：主要是由黏度较大的聚合物及油中的杂质沉积而成，往往存在于流速滞缓的部位，以及低位贮槽和膨胀罐底部等，严重时容易堵塞管道和阀门。沥青状油泥尚未硬化，容易通过化学清洗除去。

2）胶质油垢：通常是附着力较强的高分子粘结体

油垢含有焦油沥青及其它有机聚合物，属于程度较轻的油垢，通过化学清洗剂能够清除。

3）结焦物：大部分是焦油沥青质在200℃～500℃条件下发生脱氢、缩合反应，逐渐由液态焦油转化为固态微粒状或网状结焦物。结焦物传热系数很小，管壁上结焦后不但会减少循环流量，而且严重影响传热，浪费燃料。结焦物不容易清除，除了采用化学清洗外，还需配合适当的物理清洗。

4）炭化硬垢：结焦油垢继续脱氢缩合，逐步炭化，并由疏松的结焦物逐步转化成附着力很强的坚硬炭垢，严重的堵塞管道，并导致炉管的烧损。炭化硬垢极难清除。

5）大量的检测实践证明，上述油污和炭垢的生成形态与所用有机热载体劣化程度有关，特别是残炭含量越高，越容易造成结焦、积炭，危害锅炉及循环系统的安全运行，并且越难清洗除净。因此，锅炉检验机构检测在用有机热载体时，对于残炭和运动黏度已达到标准规定的停止使用质量指标时，应及时提出更换处理的意见；对于严重超标的，还应提出清洗建议，以免残留的油泥和炭垢形成安全隐患，并对新油造成污染。

1.3有机热载体锅炉清洗的常用方法

有机热载体锅炉及传热系统清洗，采用的方法有：无机清洗剂清洗、有机溶剂清洗，以及局部的物理清洗等。

无机清洗剂清洗。无机清洗剂以水相的碱性药剂加表面活性剂为主。采用无机清洗剂的优点是价格相对便宜，配方合适，操作得当能获得较好的清洗效果，目前国内大多采用此法。但此方法的清洗效果因药剂配方和清洗操作工艺的不同，差异很大，特别是表面活性剂的种类选择和用量配比尤为关键，如果选配不当，难以获得良好的清洗效果。另外，此方法清洗时间长、配方要求高，清洗后残留清洗水不易排除，脱水时间较长；若有清洗剂残留容易影响有机热载体质量，有的甚至造成油的乳化。另外，清洗废液中油污量较大，易污染环境。

有机溶剂清洗。采用对油污溶解性很强的有机溶剂清洗。优点是溶解油泥能力较强，对金属无腐蚀性，清洗时间短，操作简单，一般可利用原循环泵和循环系统进行循环清洗，不需另设清洗设备；清洗后即使有清洗剂残留，对有机热载体质量基本不影响；清洗废液可混入燃料燃烧，对环境污染少。但有机清洗剂价格较高，有些有机溶剂易燃或有一定毒性，目前国内使用不太多。

物理清除。一般有机热载体系统中，低位贮槽和膨胀罐底部以及循环管路末端死角往往会沉积较多的油泥，黏度较大的有机热载体也容易粘附于槽罐壁和管壁上，如果不进行清洗，换油后易污染新油。但由于贮槽和膨胀罐容积比表面积大得多，若完全采用化学清洗，所需清洗剂量大，成本高，而且也不易清洗干净。通常采用人工进行物理清洗，除去沉积的油泥等油污，必要时再用清洗剂进行化学清洗。

结构简单的锅炉若被油污或结焦物堵塞时，也可通过高压水射流清洗、清洗球（Pig）清洗、干冰清洗、超声波清洗等物理方法清除，但盘管式锅炉以及结构复杂的炉管和循环系统则难以通过物理方法清除干净。因此，有机热载体锅炉及系统的清洗通常以化学清洗为主，物理清除为辅。

1.4有机热载体锅炉及系统的清洗特点

有机热载体锅炉的清洗与以水为介质的锅炉清洗有很大的不同，其主要不同：

1）清洗范围不同。以水为介质的锅炉通常只需清洗锅炉本体，一般不需清洗整个系统；而有机热载体锅炉清洗时必须同时清洗循环管道、膨胀罐、低位贮槽等整个系统。

2）被清洗的杂质不同。以水为介质的锅炉一般以清洗水垢和氧化物为主；有机热载体锅炉及循环系统以清洗油污、结焦和积炭物为主。

3）清洗剂不同。以水为介质的锅炉化学清洗除垢，通常采用酸洗的方法；而有机热载体锅炉及系统

清洗油污，通常采用碱性药剂或有机溶剂。

4）清洗工艺不同。清除油泥和结焦物的清洗工艺与酸洗除垢的工艺有很大不同，选择不同的清洗剂，

其清洗工艺也各不相同。

5）清洗质量的检验项目不同。以水为介质的锅炉化学清洗，质量检验的主要项目为：除垢率、腐蚀速度和腐蚀量、钝化膜质量等；有机热载体锅炉及系统的化学清洗，以碱性药剂或有机溶剂为主，一般对金属腐蚀性很小，清洗后金属表面活性也不大，因此清洗过程可不监测腐蚀速度，也不需钝化，其清洗质量主要检查被清洗表面的除油、除焦、清洁程度以及清洗残留液。

二、有机热载体锅炉清洗质量要求

有机热载体锅炉及循环系统清洗常见问题主要有膨胀罐和低位贮槽未清理或未清理干净，循环系统管壁和罐体壁上残留较多的结焦物和油垢，导致新加入的有机热载体被污染。清洗出来的结焦物和垢渣进入循环系统的热交换器管路，造成堵塞。采用水相清洗的，清洗后锅炉和循环系统中的水排不尽，残留水量过多，造成脱水困难，有的脱水时间甚至长达十多天，严重的还会造成油的乳化，或者脱水时升温操作不当，容易造成高温喷油甚至伤人事故。

三.清洗质量检验方法及难点分析

清洗效果检查。清洗后，应打开循环系统中能够拆开的法兰、管路末端的闷盖、锅炉进出口阀门等，检查清洗效果。必要时还可在清洗结束排液前，在循环状态下用超声波流量计测量各路管的流速，检查流速是否均匀，判断是否有阻塞现象。在实际检测中发现，劣化的有机热载体更换后，如果锅炉及传热系统没有清洗，新加入的有机热载体

往往变化很快；而经过清洗的，投运后油质变化不一。根据这一现象，采用追踪检测清洗前后油品的质量指标，并结合检查膨胀槽、贮油槽及系统中能够打开的法兰、阀门等部位的清洗状况，分析判断清洗质量及其对油品的影响。部分有机热载体锅炉清洗状况及换油前后油品追踪检测分析结果

结束语

提高有机热载体锅炉化学清洗质量，避免因清洗不当造成安全隐患和经济损失，是确保有机热载体锅炉安全、节能、经济运行的有效措施。由于有机热载体锅炉往往无法打开检查，其清洗质量难以进行直观的判断评定，因此需要通过其他检验检测方法进行评判，其中通过检测新更换的有机热载体质量指标变化，判断清洗质量及其对有机热载体的影响，是一种比较可靠有效的方法。