目前，我國火電廠普遍采用水力輸灰方式進(jìn)行輸灰。在運(yùn)行過程中管道內(nèi)壁易產(chǎn)生堅(jiān)硬的灰垢，隨著時(shí)間的推移，垢層逐漸增厚，致使灰水管道流通面積減少，管內(nèi)灰水流動(dòng)阻力增大，能耗增加，直接影響機(jī)組的安全運(yùn)行。為了安全、穩(wěn)定、長周期、滿負(fù)荷、低能耗地運(yùn)轉(zhuǎn)，需要對(duì)灰水管道及時(shí)進(jìn)行清洗。對(duì)于灰水管道中灰垢的清洗技術(shù)，國內(nèi)外都進(jìn)行了許多研究。在我國采用的有化學(xué)清洗、高壓水射流清洗、PIG（清管器）清洗等，化學(xué)清洗是應(yīng)用廣的清洗技術(shù)。
　　
　　一、輸灰管道結(jié)垢原理
　　
　　輸灰管道中的灰垢是干（濕）灰和水在輸送過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的沉積物，其垢質(zhì)堅(jiān)硬，呈灰色，一般按水流方向呈層疊分布。煤粉中的碳酸鈣經(jīng)高溫作用轉(zhuǎn)化為氧化鈣，部分氧化鈣混雜于玻璃體內(nèi)或以硫酸鈣形式存在，部分以游離氧化鈣存在。在輸灰過程中，游離的氧化鈣不斷溶解于水中，使灰水中的Ca2+和pH值不斷升高，OH-的增加使HCO3-轉(zhuǎn)化為CO32-，當(dāng)灰水中的Ca2+和CO32-濃度超過一定過飽和度時(shí)，碳酸鈣便結(jié)晶析出，沉積在輸灰管道內(nèi)壁上形成灰垢。因此，輸灰管道中灰垢的主要成分為碳酸鈣。
　　
　　影響輸灰管道結(jié)垢的因素是煤灰中鈣的含量、沖灰水的pH值、硬度和沖灰水量等。煤灰中鈣的的含量越高，結(jié)垢速度越快；沖灰水的硬度越高，水量越小，結(jié)垢傾向越大；沖灰水在堿性條件下，易結(jié)垢。
　　
　　二、化學(xué)清洗(保潔)原理
　　
　　化學(xué)清洗是利用無機(jī)酸與灰垢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成可溶性的鹽而將灰垢清除的一種技術(shù)。在化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的CO2氣體可對(duì)灰垢產(chǎn)生剝離作用，使部分灰垢脫落而被清洗液帶出管外。但是CO2氣體也會(huì)聚積于輸灰管道的高點(diǎn)或管道的上部，形成氣阻，造成酸洗液與管頂灰垢隔離，使管內(nèi)的灰垢不能充分與酸洗液接觸發(fā)生反應(yīng)。致使管道底部灰垢已清除干凈，管道頂部還有大量余垢未清洗掉，可能產(chǎn)生管道頂垢塌落，造成堵管等事故。為防止此情況的發(fā)生，在清洗時(shí)需在管道頂部加一些排氣裝置及時(shí)排氣。酸與灰垢的反應(yīng)如下：
　　
　　CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
　　
　　針對(duì)火電廠輸灰管道化學(xué)清洗工藝中存在的問題——酸對(duì)金屬的腐蝕及在酸洗過程中產(chǎn)生氣阻造成灰垢塌落甚至堵管的危害，曲阜天藍(lán)清洗服務(wù)有限公司研制出了新的藥劑輸灰管運(yùn)行清洗緩蝕劑和管道清剝離劑，為酸洗工藝過程中減少腐蝕和危害，提高酸的利用率提供了保障。如清洗時(shí)為抑制酸洗液對(duì)管道的腐蝕，在酸洗液中添加輸灰管運(yùn)行清洗緩蝕劑。為防止反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳聚積在管內(nèi)產(chǎn)生氣阻，使灰垢不能與酸液充分反應(yīng)，在酸洗液中加入一定量的管道清剝離劑。
　　
　　三、化學(xué)清洗工藝
　　
　　1、循環(huán)清洗
　　
　　循環(huán)清洗是利用兩條原有的平行排灰管線組成回路，與清洗泵站形成循環(huán)系統(tǒng)，加入一定濃度的酸洗液，在灰水管道中循環(huán)流動(dòng)清洗，并在酸度下降至一定程度時(shí)，不斷補(bǔ)充酸液。對(duì)于短距離的單條灰水管道，若條件許可，可鋪設(shè)一條臨時(shí)管道與其構(gòu)成循環(huán)回路清洗。該工藝需在停運(yùn)狀態(tài)下進(jìn)行，且工藝復(fù)雜，成本較高。
　　
　　2、開路清洗
　　
　　在清洗時(shí)不能有兩條灰管形成回路，只能采用單條灰管開路清洗。方法是將灰管一端與清洗裝置連接，在配液罐中連續(xù)配制一定濃度的酸洗液，連續(xù)或間歇地注入灰管中。此工藝需在停運(yùn)狀態(tài)下增加清洗設(shè)備，成本較高。
　　
　　3、不停運(yùn)化學(xué)清洗
　　
　　該工藝是在灰管正常輸灰不停運(yùn)的狀態(tài)下，連續(xù)注入一定量的酸液，同時(shí)注入一定量的輸灰管運(yùn)行清洗緩蝕劑和管道清剝離劑，開路清洗。清洗助劑的主要作用是在一定濃度及流速的酸液中，促進(jìn)酸液與灰垢的反應(yīng)，同時(shí)增加二氧化碳在水中的溶解度，減少氣阻的產(chǎn)生，保證灰管的清洗質(zhì)量。
　　
　　操作方法是：清洗前，先按管道中總垢量估算出所需的酸量，再根據(jù)灰水流量及酸度計(jì)算出加酸速度及輸灰管運(yùn)行清洗緩蝕劑和管道清剝離劑的加入流速。清洗時(shí)，在灰管前端取樣點(diǎn)每隔30 min取樣測(cè)試酸度，并通過加酸的流量調(diào)節(jié)來嚴(yán)格控制酸度。清洗后期，在灰管末端每隔15 min取樣測(cè)試pH值，當(dāng)pH值達(dá)到一定數(shù)值并保持30 min不變時(shí)，可判定清洗結(jié)束。
　　
　　此種工藝方法具有如下特點(diǎn)：
　　
　　(1) 不增加清洗設(shè)備（直接在灰水池加藥），清洗系統(tǒng)簡單。
　　
　　(2)酸利用率高。由于不停機(jī)清洗，一般輸灰管道內(nèi)壓力較大，酸與垢反應(yīng)生成大量CO2氣體，當(dāng)輸灰管線距離較長時(shí)，在這個(gè)體系中，參加清洗反應(yīng)除酸外的物質(zhì)有：氣體CO2、溶解于水中的二氧化碳（CO2）、碳酸（H2CO3）、碳酸氫根離子（HCO3-）、碳酸根（CO32-）、灰垢（CaCO3）、活性氧化鈣（CaO）組成的反應(yīng)體系，并存在這樣一個(gè)反應(yīng)平衡：
　　
　　CO2（氣） CO2（液） K=10-1.5
　　
　　CO2（液）+H2O H2CO3 Km=10-2.8
　　
　　在輸灰管道清洗過程中,由于酸性灰漿液在管道中流動(dòng)時(shí)間長,灰漿液中二氧化碳量相當(dāng)多,從量值關(guān)系上看：
　　
　　CO2(氣)＞＞CO2(液)＞＞H2CO3，
　　
　　這樣為反應(yīng)：
　　
　　CaCO3+H2CO3=Ca(HCO3)2
　　
　　提供有利條件,從而提高酸的利用率。
　　
　?。?）除垢徹底。
　　
　?。?）不影響輸灰管道的正常運(yùn)行。
　　
　　四、結(jié)論
　　
　　通過3種清洗工藝的分析，化學(xué)運(yùn)行清洗是輸灰管道清洗的一種較為理想的清洗方式，也是今后發(fā)展的方向。