CN101487119B - 火力发电厂锅炉清洗后的金属复合钝化工艺 - Google Patents
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Abstract
一种火力发电厂锅炉清洗后的金属复合钝化工艺，由配制钝化液、对清洗后的锅炉进行钝化工艺步骤组成。钝化液由二甲基酮肟0.1％～0.3％、双氧水0.0％～0.2％、烷基酚聚氧乙烯醚0.1％～0.3％、氢氧化铵0.1％～0.2％、去离子水99.0％～99.7％制成。锅炉酸洗完水冲洗后，对锅炉系统注满去离子水，启动加热器加热至50～80℃，向锅炉系统加入钝化液，钝化过程中间隔1小时监测钝化液中的二价铁离子和三价铁离子的含量以及pH值，控制二价铁离子和三价铁离子的含量小于300mg/L，控制钝化液的pH值为8.0～12.0，维持上述钝化条件钝化4～8小时，锅炉内表面生成一层钝化膜，排放掉钝化液，打开汽包人孔门和下联箱手孔，锅炉系统自然通风干燥。
Description
技术领域
本发明属于电力或化工行业设备的化学清洗技术领域，具体涉及到电站锅炉清洗后的金属钝化工艺。
背景技术
钝化是发电厂锅炉清洗过程中的最后一个工艺步骤，也是关键的一步。发电厂锅炉经酸洗、水冲洗、漂洗后，金属表面很清洁，非常活泼，很容易遭受腐蚀，所以必须进行钝化处理，使清洗后的金属表面生成一层保护膜，可避免设备在清洗后到运行前的一段时间内由于空气中的氧和水份对设备造成腐蚀。金属钝化有钝化剂法或外加阳极电流法两种方法，目前常用的是钝化剂法，钝化效果的好坏直接影响到化学清洗的质量，在DL/T794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》中列举的钝化介质中，亚硝酸钠是公认的效果最好的钝化工艺，但由于含亚硝酸根，废液难以处理，易造成环境污染，大型发电机组已较少采用此工艺；多聚磷酸盐钝化虽然效果也不错，但所形成的钝化膜在锅炉启动后会引起锅炉内水的pH值长时间偏低的现象，不利于发电机组的正常运行，而且钝化温度太高现场操作较困难；双氧水钝化由于对钝化液中铁离子含量要求非常严格而使其应用受到限制；联胺钝化由于联胺有较强毒性且易挥发也很少被采用；单一二甲基酮肟钝化由于温度太高、时间太长给现场操作带来一定的困难，增加了现场操作人员的劳动强度。
在发电厂锅炉清洗技术领域，当前需要迫切解决的一个技术问题是提供一种钝化效果好、过程易于控制、环境污染小的钝化工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述钝化工艺的缺点，提供一种钝化效果好、过程易于控制、环境污染小、钝化时间短的火力发电厂锅炉清洗后的金属钝化工艺。
解决上述技术问题所采用的技术方案是它由下述步骤组成：
1、配制钝化液
按下述组分以及质量比原料配制成钝化液：
二甲基酮肟 0.1％～0.3％
双氧水 0.0％～0.2％
烷基酚聚氧乙烯醚 0.1％～0.3％
氢氧化铵 0.1％～0.2％
去离子水 99.0％～99.7％
上述的烷基酚聚氧乙烯醚分子式为C8H17C6H4O(CH2CH2O)nH，式中n为7～20。
上述钝化液的配制方法如下：
按照被清洗系统水容积注入去离子水后，先加入氢氧化铵调整去离子水的pH至8.0～12.0，依次按照上述配比加入二甲基酮肟、双氧水、烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀，配制成钝化液。
2、对清洗后的锅炉进行钝化
锅炉酸洗完水冲洗合格后，对锅炉系统注满去离子水，启动加热器加热，设定锅炉系统控制温度为50～80℃，锅炉系统去离子水温度达到设定温度时，向锅炉系统加入钝化液质量0.1％～0.2％的氢氧化铵调整去离子水的pH值至8.0～12.0，再依次向锅炉系统加入钝化液质量0.1～0.3％的二甲基酮肟、0.0～0.2％的双氧水、0.1～0.3％的烷基酚聚氧乙烯醚，循环均匀，钝化过程中间隔1小时监测钝化液中的二价铁离子和三价铁离子的含量以及pH值，控制二价铁离子和三价铁离子的含量小于300mg/L，控制钝化液的pH值为8.0～12.0，维持上述钝化条件钝化4～8小时，锅炉内表面生成一层钝化膜，排放掉钝化液，打开汽包人孔门和下联箱手孔，锅炉系统自然通风干燥。
在本发明的配制钝化液步骤1中，最佳按下述组分以及质量配比的原料配制成钝化液：
二甲基酮肟 0.2％
双氧水 0.1％
烷基酚聚氧乙烯醚 0.2％
氢氧化铵 0.15％
去离子水 99.35％
上述的烷基酚聚氧乙烯醚分子式为C8H17H4O(CH2CH2O)10H。在对清洗后的锅炉进行钝化步骤2中，最佳钝化温度为70℃、钝化时间为6小时。
本发明经过实验室研究试验和生产现场试用，结果表明，本发明与现有的金属钝化工艺相比，本发明的钝化温度为50～80℃，钝化时间短、过程易于控制，对环境污染小，减轻了现场操作人员的劳动强度。采用本发明形成的钝化膜保护性能较好，大大缩短了锅炉启动阶段的水冲洗时间，水汽品质合格较快。本发明既可适用于汽包炉 也可适用于直流炉清洗后的钝化，同时也适用于不同的清洗介质清洗后的钝化。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
以所用钝化液100吨为例对火力发电厂锅炉进行清洗后的金属复合钝化工艺步骤如下：
1、配制钝化液
按下述组分以及质量比原料配制成钝化液：
二甲基酮肟 0.2吨
双氧水 0.1吨
烷基酚聚氧乙烯醚 0.2吨
氢氧化铵 0.15吨
去离子水 99.35吨
上述的烷基酚聚氧乙烯醚分子式为C8H17C6H4O(CH2CH2O)10H。
上述钝化液的配制方法如下：
按照被清洗系统水容积注入去离子水后，先加入氢氧化铵调整去离子水的pH至8.0～12.0，依次按照上述配比加入二甲基酮肟、双氧水、烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀，配制成钝化液。
2、对清洗后的锅炉进行钝化
锅炉酸洗完水冲洗合格后，对锅炉系统注满去离子水，启动加热器加热，设定锅炉系统控制温度为70℃，当锅炉系统去离子水温度达到设定温度时，向锅炉系统加入钝化液质量0.15％的氢氧化铵调整去离子水的pH值至8.0～12.0，再依次向锅炉系统加入钝化液质量0.2％的二甲基酮肟、0.1％的双氧水、0.2％的烷基酚聚氧乙烯醚，循环均匀，钝化过程中间隔1小时监测钝化液中的二价铁离子和三价铁离子的含量以及pH值，控制二价铁离子和三价铁离子的含量小于300mg/L，控制钝化液的pH值为8.0～12.0，维持上述钝化条件钝化6小时，锅炉内表面生成一层钝化膜，排放掉钝化液，打开汽包人孔门和下联箱手孔，锅炉系统自然通风干燥。
实施例2
以所用钝化液100吨为例对火力发电厂锅炉进行清洗后的金属复合钝化工艺步骤如下：
1、配制钝化液
按下述组分以及质量比原料配制成钝化液：
二甲基酮肟 0.1吨
双氧水 0吨
烷基酚聚氧乙烯醚 0.1吨
氢氧化铵 0.1吨
去离子水 99.7吨
上述的烷基酚聚氧乙烯醚分子式为C8H17C6H4O(CH2CH2O)10H。
钝化液的配制方法与实施例1相同。
2、对清洗后的锅炉进行钝化
在对清洗后的锅炉进行钝化步骤2中，钝化温度为50℃，钝化时间为8小时，该工艺步骤中的其它步骤与实施例1相同。
实施例3
以所用钝化液100吨为例对火力发电厂锅炉进行清洗后的金属复合钝化工艺步骤如下：
1、配制钝化液
按下述组分以及质量比原料配制成钝化液：
二甲基酮肟 0.3吨
双氧水 0.2吨
烷基酚聚氧乙烯醚 0.3吨
氢氧化铵 0.2吨
去离子水 99.0吨
上述的烷基酚聚氧乙烯醚分子式为C8H17C6H4O(CH2CH2O)10H。
钝化液的配制方法与实施例1相同。
2、对清洗后的锅炉进行钝化
在对清洗后的锅炉进行钝化步骤2中，钝化温度为80℃，钝化时间为4小时，该工艺步骤中的其它步骤与实施例1相同。
实施例4
以所用钝化液100吨为例对火力发电厂锅炉进行清洗后的金属复合钝化工艺步骤如下：
在以上的实施例1～3的配制钝化液步骤1中，烷基酚聚氧乙烯醚分子式为C8H17C6H4O(CH2CH2O)7H，用量与实施例1～3配制钝化液步骤1中的分子式为C8H17C6HB4O(CH2CH2O)10H的烷基酚聚氧乙烯醚相同，其它原料的用量与相应的实施例相同，钝化液的配制方法与实施例1相同。
对清洗后的锅炉进行钝化步骤2与相应的实施例相同。
实施例5
以所用钝化液100吨为例对火力发电厂锅炉进行清洗后的金属复合钝化工艺步骤如下：
在以上的实施例1～3的配制钝化液步骤1中，烷基酚聚氧乙烯醚分子式为C8H17C6H4O(CH2CH2O)20H，用量与实施例1～3配制钝化液步骤1中的分子式为C8H17C6H4O(CH2CH2O)10H的烷基酚聚氧乙烯醚相同，其它原料的用量与相应的实施例相同，钝化液的配制方法与实施例1相同，钝化液的配制方法与实施例1相同。
对清洗后的锅炉进行钝化步骤2与相应的实施例相同。
为了确定本发明的最佳工艺条件，发明人进行了实验室试验和生产现场试用，各种试验情况如下：
试验材料：钝化液，由发明人配制。
主要仪器和设备：磁力搅拌器、电接点温度计
1、二甲基酮肟和双氧水加入量对钝化效果的影响
根据以往钝化经验，作为乳化剂用的烷基酚聚氧乙烯醚对钝化结果影响不大，可以预先固定常用量为钝化液质量的0.1％～0.3％。氢氧化铵用来维持钝化液的pH值为8.0～12.0之间，常规用量为钝化液质量的0.1％～0.2％，所以本试验只选择二甲基酮肟及双氧水的最佳剂量。
(1)二甲基酮肟的加入量对钝化效果的影响
选取表面状况基本一致的试片60片，分为5组，每组试片12片，钝化液总量均为250ml，试片表面积与钝化液体积比为22∶1(按照DL/T 794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》规定)，采用盐酸清洗后，进行复合钝化。
将5组试片采用盐酸清洗再用去离子水冲洗后，迅速放入装有200ml去离子水的250ml烧杯中，将烧杯置于磁力搅拌器上加热并升温，用电接点温度计控制试验溶液的温度为70℃，控制流速0.2～0.3m/s。当去离子水温度达到70℃时，向烧杯中加入氢氧化铵调整去离子水的pH为9.21，再依次加入二甲基酮肟、双氧水及烷基酚聚氧乙烯醚(分子式为C8H17C6H4O(CH2CH2O)nH，式中n为10)，二甲基酮肟加入量分别为钝化液质量的0.05％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％，双氧水的量均为钝化液质量的0.1％，烷基酚聚氧乙烯醚(分子式为C8H17C6H4O(CH2CH2O)nH，式中n为10)的加入量均为钝化液质量的0.2％，循环均匀后补充去离子水使钝化液的总体积为250ml，开始钝化计时。钝化过程中每间隔1小时监测钝化液中的二价铁离子和三价铁离子的含量以及pH值，控制二价铁离子和三价铁离子的含量小于300mg/L，控制钝化液的pH至8.0～12.0，维持上述钝化条件均钝化6小时。钝化后的试片挂于空气中自然风干，观察试片表面状况及酸性硫酸铜滴溶时间，评价钝化膜的质量。钝化膜的质量检验采用DL/T794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》规定的酸性硫酸铜点滴试验法。试验结果见表1。
表1二甲基酮肟剂量的加入量对钝化效果的影响
| 二甲基酮肟含量(％) | 0.05 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
| 钝化膜颜色 | 灰黑色 | 钢灰色 | 银灰色 | 银白色 | 银白色 |
| 平均滴溶时间(秒) | 4 | 8 | 15 | 21 | 25 |
| 憎水性 | 较差 | 一般 | 较好 | 很好 | 很好 |
| 挂于空气中的耐蚀时间(天) | 3 | 8 | 15 | 18 | 19 |
备注：耐蚀试验在相对湿度为25％～40％条件下进行。
由表1可见，在钝化液中，随着二甲基酮肟加入量的增加，复合钝化膜的颜色由灰黑色变为银白色，憎水性递增，当二甲基酮肟加入量为钝化液质量的0.3％时，钝化膜的酸性硫酸铜滴溶时间及在空气中的耐蚀时间均增加得很小，从经济和环保两方面的因素考虑，二甲基酮肟的用量为钝化液质量的0.1％～0.3％，其中二甲基酮肟的用量为钝化液质量的0.2％时效果最好。本发明选择二甲基酮肟的用量为钝化液质量的0.1％～0.3％，最佳用量为0.2％。
(2)双氧水的加入量对钝化效果的影响
选取表面状况基本一致的试片60片，分为5组，每组试片12片，钝化液总量均为250ml，试片表面积与钝化液体积比为22∶1(按照DL/T 794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》规定)。二甲基酮肟的加入量均为钝化液质量的0.2％，烷基酚聚氧乙烯醚(分子式为C8H17C6H4O(CH2CH2O)nH，式中n为10)的量均为钝化液质量的0.2％，双氧水的剂量分别为钝化液质量的0.0％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％，试验方法与实验(1)相同。
试验结果见表2。
表2双氧水剂量的加入量对钝化效果的影响
| 双氧水含量(％) | 0.0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
| 钝化膜颜色 | 钢灰色 | 银白色 | 银灰色 | 灰黑色略带锈点 | 黑色并有锈迹 |
| 平均滴溶时间(秒) | 16 | 20 | 15 | 5 | 2 |
| 憎水性 | 较好 | 很好 | 较好 | 一般 | 较差 |
| 空气中的耐蚀时间(天) | 15 | 18 | 13 | 0.5 | 0 |
备注：耐蚀试验在相对湿度为25～40％条件下进行。
由表2可见，在钝化液的配比中，双氧水的加入量大于钝化液质量的0.2％时，复合钝化膜出线锈斑，双氧水的加入量为钝化液质量的0.0％～0.2％时，钝化膜的质量能满足DL/T 794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》规定的要求。
2、钝化时间对钝化效果的影响
选取表面状况基本一致的试片72片，分为6组，每组试片12片，钝化液总量均为250ml，试片表面积与钝化液体积比为22∶1(按照DL/T 794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》规定)，钝化时间分别为2、4、6、8、10、12小时。二甲基酮肟、双氧水、烷基酚聚氧乙烯醚的加入量为最佳配比量，实验方法与实验(1)相同。实验结果见表3。
表3复合钝化时间对钝化效果的影响
由表3可见，随着钝化时间的增大，滴溶时间也相应有所增大，最大23秒(12小时)，憎水性均很好。钝化时间为2小时所形成的钝化膜滴溶时间较短，钝化时间在8小时以上，随着钝化时间的增加，滴溶时间增加得较小，钝化时间在4～8小时所形成的钝化膜能满足DL/T 794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》规定的要求，综合考虑现场劳动强度和能耗等因素，本发明选择钝化时间为4～8小时，其中最佳钝化时间为6小时。
4、复合钝化温度对钝化效果的影响
选取表面状况基本一致的试片60片，分为5组，每组试片12片，钝化液总量均 为250ml，每组试片用盐酸清洗后，再用大流量去离子水冲洗，迅速放入盛有200ml去离子水的250ml烧杯中，将烧杯置于磁力搅拌器上加热并升温，用电接点温度计控制试验溶液的温度分别为30℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃，二甲基酮肟、双氧水、烷基酚聚氧乙烯醚的加入量为最佳配比量，实验方法与实验(1)相同。实验结果见表4。
表4钝化温度确定试验结果
| 试验温度(℃) | 30 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| 钝化膜颜色 | 灰黑色 | 钢灰色 | 钢灰色 | 银灰色 | 银灰色 | 银白色 | 银白色 |
| 平均滴溶时间(秒) | 5 | 11 | 14 | 17 | 20 | 23 | 32 |
| 憎水性 | 较差 | 一般 | 较好 | 较好 | 较好 | 很好 | 很好 |
| 空气中耐蚀时间(天) | 3 | 8 | 11 | 15 | 17 | 19 | 23 |
备注：耐蚀试验在相对湿度为25％～50％条件下进行。
由表4可见，钝化温度越高，试片的钝化膜滴溶时间和在空气中的耐蚀时间均较长，钝化温度为50～100℃，滴溶时间远超过DL/T 794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》中规定的优良标准(＞10秒)，综合考虑到能耗和降低生产成本，本发明选择钝化的温度为50～80℃，其中最佳钝化温度为70℃。
5、复合钝化液中铁离子含量对钝化膜的影响
选取表面状况基本一致的试片48片，分为4组，每组试片12片，每组试片用盐酸清洗后，再用大流量去离子水冲洗，暴露在空气中不同的时间使试片表面产生不同量的浮锈，使钝化液中铁离子含量不同，放入盛有200ml的去离子水的250ml烧杯中，将烧杯置于磁力搅拌器上加热并升温，用电接点温度计控制试验溶液的温度均为70℃，二甲基酮肟、双氧水、烷基酚聚氧乙烯醚的加入量为最佳配比量，实验方法与实验(1)相同。实验结果见表5。
表5铁含量不同对复合钝化的影响试验结果
| 钝化液中二价铁离子和 三价铁离子的含量 | 79.8mg/L | 196.8mg/L | 280mg/L | 383.6 |
| 钝化膜颜色 | 银白色泛浅黄 | 银灰色泛浅黄 | 钢灰色泛浅黄 | 灰黑色泛浅黄 |
| 滴溶时间 | 18～20s | 15～18s | 11～16s | 8～10s |
| 憎水性 | 很好 | 较好 | 一般 | 较差 |
| 空气中耐蚀时间 | 19 | 15天 | 12天 | 5天 |
备注：耐蚀试验在相对湿度为25％～50％条件下进行。
由表5可见，随着钝化液中铁离子含量的增大，所形成钝化膜的酸性硫酸铜滴溶 时间递减，当铁离子增大到300mg/L以上时，所形成钝化膜呈灰黑色，憎水性较差，酸性硫酸铜滴溶时间较短。所以该复合钝化工艺必须控制钝化液中二价铁离子和三价铁离子的含量小于300mg/L，才能形成完整的银白色至钢灰色钝化膜，铁离子含量越小，钝化膜的颜色越亮、憎水性越好，钝化膜质量越好。
6、不同清洗工艺清洗后的金属复合钝化工艺试验
选取表面状况基本一致的试片48片，分为4组，每组试片12片，4组试片分别用盐酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸高温、乙二胺四乙酸低温清洗后，再采用复合钝化工艺钝化。每组试片用大流量去离子水冲洗，迅速放入盛有200ml的去离子水的250ml烧杯中，将烧杯置于磁力搅拌器上加热并升温，用电接点温度计控制试验溶液的温度均为70℃，控制流速0.2～0.3m/s。二甲基酮肟、双氧水、烷基酚聚氧乙烯醚的加入量为最佳配比量，实验方法与实验(1)相同。
实验结果见表6。
表6不同清洗介质清洗后的复合钝化效果
| 清洗介质 | 盐酸 | 柠檬酸 | 高温乙二胺四乙酸 | 低温乙二胺四乙酸 |
| 清洗后表面状况 | 洁净、银灰色 | 洁净、灰黑色 | 洁净、银灰色 | 洁净、灰黑色 |
| 钝化液中铁 | 89.6mg/L | 112mg/L | 42mg/L | 56mg/L |
| 钝化液中Cl- | 28mg/L | / | / | / |
| 钝化膜颜色 | 银白色泛浅黄 | 灰黑色 | 钢灰色泛浅黄 | 灰黑色 |
| 滴溶时间 | 16～21s | 10～13s | 1min10s～1min14s | 40～60s |
| 憎水性 | 较好 | 较好 | 很好 | 较好 |
备注：DL/T 794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》规定钝化膜的酸性硫酸铜滴溶变色时间大于10秒为优良标准，5～10秒为合格标准，小于5秒为不合格标准。
由表6可见，该复合钝化工艺适用于不同的清洗介质清洗后的钝化，均能形成良好的钝化膜。盐酸和乙二胺四乙酸高温清洗的试片表面较洁净、光亮，其后续采用复合钝化工艺形成的钝化膜颜色也较亮，滴溶时间均大于优良标准。柠檬酸和乙二胺四乙酸低温清洗的试片表面颜色较黑，后续采用本发明钝化工艺形成的钝化膜颜色也相应较深，滴溶时间也能达到优良标准。钝化膜的憎水性均很好。
为了验证本发明的有益效果，发明人采用本发明实施例1钝化工艺与现使用的亚硝酸钠钝化工艺、多聚磷酸盐钝化工艺、双氧水钝化工艺、二甲基酮肟钝化工艺进行了对比试验，并进行了工业性试验，各种试验情况如下：
1、实验室试验
选取表面状况基本一致的试片60片，分为5组，每组试片12片，钝化液体积均为250ml，均采用盐酸清洗后，再采用不同的钝化工艺进行钝化。试验方法与实验1相同。其中湿热试验是将钝化后的3片试片悬挂于50ml钝化液上方2cm处，密封放置于45℃的烘箱中，观察试验生锈的时间(产生少量锈迹)，试验结果见表7。试验工艺如下：
(1)采用本发明钝化工艺钝化
钝化液的配比：本发明实施例1钝化液配比。
钝化过程中用氢氧化铵调整钝化液的pH值至9.3，钝化温度为70℃，钝化时间为6小时。其它步骤与实施例1相同。
(2)采用亚硝酸钠钝化工艺
亚硝酸钠钝化液配比：亚硝酸钠钝化液中，亚硝酸钠的用量为钝化液质量的1.0％，其余为去离子水。
该工艺钝化过程中用氢氧化铵调整钝化液pH至9.3，钝化温度为60℃，钝化时间为6小时。
(3)采用多聚磷酸盐钝化工艺
多聚磷酸盐钝化液的配比：多聚磷酸盐钝化液中，磷酸的用量为钝化液质量的0.2％、多聚磷酸钠的用量为钝化液质量的0.25％、余量为去离子水。
该工艺钝化过程中用氢氧化铵调整钝化液pH为9.3，钝化温度为85℃，钝化时间为2小时。
(4)双氧水钝化工艺
双氧水钝化液的配比：双氧水钝化液中，双氧水用量为钝化液质量的0.4％，余量为去离子水。
该工艺钝化过程中用氢氧化铵调整钝化液pH为9.3，钝化温度为45℃，钝化时间为5小时。
(5)二甲基酮肟钝化工艺
钝化液的配比：二甲基酮肟钝化液中，二甲基酮肟用量为钝化液质量的0.07％，余量去离子水。
该工艺钝化过程中用氢氧化铵调整钝化液pH为9.3，钝化温度为92℃，钝化时间为12小时。
表7不同钝化工艺对比试验结果
| 钝化工艺 | 试验(1) | 试验(2) | 试验(3) | 试验(4) | 试验(5) |
| 钝化温度(℃) | 70℃ | 60℃ | 85℃ | 45℃ | 92℃ |
| 钝化时间(h) | 6 | 6 | 2 | 5 | 12 |
| 钝化液中铁离 子含量(mg/L) | 70 | 81.2 | 154 | 84 | 56 |
| 钝化膜颜色 | 银灰色 | 银灰色 | 灰黑色 | 银灰色 | 灰黑色 |
| 钝化膜的 憎水性 | 憎水性很 好，膜质均 匀致密 | 憎水性很好， 膜质均匀致 密 | 憎水性一般，膜 质均匀性较差 | 憎水性一般，膜 质局部不均匀 | 憎水性较好， 膜质均匀致密 |
| 钝化膜的酸性 硫酸铜滴溶时 间(秒) | 16～35 | 16～40 | 1～3 | 3～6 | 12～26 |
| 钝化膜湿热耐 蚀时间(小时) | 66 | 70 | 4 | 8 | 16 |
由表7可见，亚硝酸钠钝化效果最好，但是亚硝酸根有致癌作用，废液污染严重，且很难处理，基本已经不被采用，特别是在沿海及经济发达城市；多聚磷酸盐钝化在同等条件下钝化液中铁离子含量最大，虽然钝化时间短，但钝化温度较高，现场升温比较困难，操作不易，所形成的钝化膜不均匀，其酸性硫酸铜滴溶时间及湿热试验时间均最小，钝化膜的耐蚀性较差；双氧水钝化对钝化液中铁离子含量的要求较严格，形成的钝化膜不均匀，耐蚀性差；二甲基酮肟钝化形成的钝化膜耐蚀性尚可，但是颜色较黑，亮度差，且钝化温度高时间长，职工的劳动强度大；本发明钝化工艺所形成的钝化膜的各项性能指标基本接近于亚硝酸钠钝化膜，钝化膜的耐蚀性很好，钝化膜的酸性硫酸铜滴溶时间远远大于DL/T 794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》中规定的大于10秒(优良标准)的标准，而且复合钝化工艺容易控制，钝化时间较短，废液对环境污染小。
2、生产现场试用
2008年3月25日发明人采用本发明实施例1钝化工艺在韩城第二发电有限责任公司#3机组进行清洗工程，试用过程如下：
大唐韩城第二发电厂二期工程#3机组为600MW国产亚临界燃煤空冷脱硫机组，所配锅炉为东方锅炉厂生产的自然循环汽包炉，本次清洗的范围包括省煤器、水冷壁系统以及汽包(中心线以上+200mm)，清洗系统水容积为376吨。清洗工艺按照常规盐酸清洗法进行清洗，维持清洗温度50～60℃清洗6～8小时，清洗后将清洗液迅速排空，用去离子水对系统进行大流量水冲洗，冲洗过程中继续加热，并注意对死区的冲洗，把各联箱疏水门逐次打开冲洗，冲洗至出水澄清，进出口电导率之差DD≤100μS/cm。冲洗结束后的复合钝化工艺步骤如下：
冲洗结束后，启动泵建立系统循环，继续加热，设定系统控制温度为70℃，当回液温度达到65℃时，向清洗箱中加入氢氧化铵(即1.5吨质量浓度为25％的氨水)调整系统去离子水的pH至9.35，然后向清洗箱中依次加入系统总容积0.2％的二甲基酮肟(0.752吨)、0.1％的双氧水(1.39吨27％工业双氧水)、0.2％的烷基酚聚氧乙烯醚(分子式为C8H17C6H4O(CH2CH2O)10H，0.752吨)，系统循环均匀后，当回液温度达到70℃开始钝化计时，钝化过程中间隔1小时监测钝化液中的二价铁离子和三价铁离子的含量及pH，控制二价铁离子和三价铁离子的含量小于300mg/L，控制钝化液的pH在8.0～12.0之间。钝化6小时排放钝化液，钝化液排尽后立即打开汽包人孔门和下联箱手孔，使系统自然通风冷却、干燥。试验记录见表8。
表8大唐韩城第二发电厂二期工程#3锅炉钝化记录
| 时间 | 回液温 度(℃) | pH | 二价铁离子 和三价铁离 子的含量 | 备注 |
| 7:00 | 52. | / | / | |
| 9:20 | 65℃ | / | / | 开始向系统加入氢氧化铵调整pH |
| 9:40 | / | / | / | 停止加氢氧化铵，共加25％氨水1.5吨 |
| 9:50 | 67℃ | 9.35 | / | 开始向系统中加入二甲基酮肟，共加0.752吨 |
| 10:08 | / | / | / | 开始向系统中加入双氧水，共加1.39吨27％工业双氧水 |
| 10:30 | 69℃ | / | / | 开始向系统中加入烷基酚聚氧乙烯醚(分子式为 C8H17C6H4O(CH2CH2O)10H)，共加0.752吨 |
| 10:50 | 70℃ | 9.32 | / | 钝化计时 |
| 11:50 | 72℃ | 9.25 | 120mg/L | |
| 12:50 | 73℃ | 9.14 | 140mg/L | |
| 13:50 | 72℃ | 9.08 | 168mg/L | |
| 14:00 | / | / | / | 向系统补加0.2吨25％氨水调整pH |
| 14:20 | / | 9.38 | / | |
| 14:50 | 73℃ | 9.38 | 182mg/L | |
| 15:50 | 72℃ | 9.29 | 182mg/L | |
| 16:50 | 71℃ | 9.22 | 182mg/L | 结束钝化，排放钝化液 |
| 17:25 | 钝化液排完，打开汽包人孔门和联箱手孔，使系统自然 通风干燥 |
2008年3月26日，对汽包及省煤器、水冷壁管进行了检查，清洗后的金属表面形成均匀、致密的银灰色钝化膜，无二次锈蚀和点蚀，对监视管管样形成的钝化膜进行酸性硫酸铜点滴试验，平均滴溶时间为15秒，滴溶时间大于《火力发电厂锅炉化学清洗导则》(DL/T794-2001)规定的优良标准(＞10s)。经业主、调试单位、电建单位和本公司清洗项目组人员共同评定，大唐韩城第二发电厂#3炉化学清洗工程被评为优质工程。
Claims (2)
1.一种火力发电厂锅炉清洗后的金属复合钝化工艺，其特征在于它是由下述步骤组成：
(1)配制钝化液
按下述组分以及质量比原料配制成钝化液：
二甲基酮肟 0.1％～0.3％
双氧水 0.0％～0.2％
烷基酚聚氧乙烯醚 0.1％～0.3％
氢氧化铵 0.1％～0.2％
去离子水 99.0％～99.7％
上述的烷基酚聚氧乙烯醚分子式为C8H17C6H4O(CH2CH2O)nH，式中n为7～20；
上述钝化液的配制方法如下：
按照被清洗系统水容积注入去离子水后，先加入氢氧化铵调整去离子水的pH至8.0～12.0，依次按照上述配比加入二甲基酮肟、双氧水、烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀，配制成钝化液；
(2)对清洗后的锅炉进行钝化
锅炉酸洗完水冲洗合格后，对锅炉系统注满去离子水，启动加热器加热，设定锅炉系统控制温度为50～80℃，锅炉系统去离子水温度达到设定温度时，向锅炉系统加入钝化液质量0.1％～0.2％的氢氧化铵调整去离子水的pH值至8.0～12.0，再依次向锅炉系统加入钝化液质量0.1～0.3％的二甲基酮肟、0.0～0.2％的双氧水、0.1～0.3％的烷基酚聚氧乙烯醚，循环均匀，钝化过程中间隔1小时监测钝化液中的二价铁离子和三价铁离子的含量以及pH值，控制二价铁离子和三价铁离子的含量小于300mg/L，控制钝化液的pH值为8.0～12.0，维持上述钝化条件钝化4～8小时，锅炉内表面生成一层钝化膜，排放掉钝化液，打开汽包人孔门和下联箱手孔，锅炉系统自然通风干燥。
2.按照权利要求1所述的火力发电厂锅炉清洗后的金属复合钝化工艺，其特征在于在配制钝化液步骤(1)中，按下述组分以及质量比原料配制成钝化液：
二甲基酮肟 0.2％
双氧水 0.1％
烷基酚聚氧乙烯醚 0.2％
氢氧化铵 0.15％。
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