施工技术资讯

发电厂(2×600MW)机组化学清洗方案

汽轮机为超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽凝汽式。

依据《火力发电厂锅炉化学清洗导则》要求,机组投产以前要对炉前系统和锅炉本体进行化学清洗,为机组试运期间汽水品质达到合格标准创造有利条件。基建炉的锈蚀物以Fe2O3为主要成份,根据其特点,清洗拟采用柠檬酸清洗工艺进行,本方案依据《火力发电厂锅炉化学清洗导则》(DL/T794-2001)和现场实际情况制订。

为除去凝汽器管板和高、低加汽侧等处的油脂及其他污染物,决定对凝汽器汽侧及高、低加汽侧进行碱洗。

柠檬酸酸洗具有很多优点:由于铁离子与它生成易溶的络合物,清洗中不会形成

大量的悬浮物和沉渣;它对金属基体的腐蚀性小,对奥氏体不锈钢安全性高,可采用较高的流速。因此,它可用来清洗受热面大、管径小结构复杂的高参数、大容量机组的炉本体系统和炉前系统。

2 化学清洗范围及系统介绍

2.1 系统清洗范围和回路

2.1.1 炉前碱洗回路

    清洗采用强制循环方式:

循环回路Ⅰ:凝汽器→凝结水泵→精处理旁路→轴封冷却器→凝结水泵再循环→凝汽器;

清洗回路Ⅱ:凝汽器→凝结水泵→临时管→#5低加事故疏水管道→#5低加汽侧→#5低加汽侧逐级自流疏水管道→#6低加汽侧→#6低加汽侧逐级自流疏水管道→7A/7B汽侧→7A/7B汽侧逐级自流疏水管道→8A/8B汽侧→疏水管道→凝汽器;

清洗回路Ⅲ:凝汽器→凝结水泵→临时管→#1高加事故疏水管道→#1高加汽侧→#1高加汽侧逐级自流疏水管道→#2高加汽侧→#2高加汽侧逐级自流疏水管道→#3高加汽侧→#3高加汽侧事故疏水至凝汽器;

2.1.2 炉前、炉本体酸洗回路

清洗采用强制循环清洗的方式,清洗回路:

除氧水箱→临时管→清洗泵→临时管→电泵出口管→#3、#2、#1高压加热器水侧及旁路→高压给水管道→省煤器→水冷壁→启动分离器→分离器贮水箱→分离器贮水箱溢流管→临时管→锅炉疏水泵出口管→临时管→凝泵出口→精处理系统旁路→轴封冷却器水侧→8、#7低压加热器水侧及旁路→#6、#5低压加热器水侧及旁路→除氧水箱。

2.2 清洗辅助系统

由两台酸洗泵(流量500 m3/h、扬程125m)、两台溶药泵(流量50 m3/h、扬程50m)、一个5m3溶药箱、一个加药斗等组成。

3 清洗容积及清洗用药量用水量估算

3.1 炉前、炉本体容积估算

3.1.1 炉前碱洗水容积:1419m3

#5低加汽侧

#6低加汽侧

#7、#8低加汽侧

#1高加

汽侧

#2高加

汽侧

#3高加

汽侧

凝汽器

其他

合计

17

14

30

18

17

13

1300

10

1419

3.1.2 酸洗水容积:596m3

省煤器

水冷壁

启动系统

#5低加水侧

#6低加水侧

#7、#8低加水侧

#1高加

水侧

#2高加

水侧

#3高加

水侧

除氧器

其他

合计

135

65

20

11

11

12

12

11

9

280

30

596

3.2 锅炉主要清洗部件技术特性

部件名称

管  径

根数

材  质

截面积(m2

流速(m/s)

省煤器


768

SA210C



螺旋水冷壁

Ф38X7.3

512

15CrMoG

0.22

0.63

垂直水冷壁


1312

15CrMoG



3.3 清洗药量估算

根据小型实验结果确定清洗药量。

3.4 炉前碱洗除盐水用量估算

系统水冲洗3000m3,碱洗1500m3,碱洗后水冲洗6000m3,总计总水量10500m3

3.5 机组酸洗除盐水用量估算

系统清洗前水冲洗1200m3,系统清洗过程中4000m3,总计用水量5200m3

4 清洗工艺和控制项目

4.1 炉前碱洗工艺过程

水冲洗→碱洗→水冲洗

4.1.1 水冲洗

    冲洗至澄清透明无杂质。

4.1.2碱洗:

碱洗:1%Na2CO3+0.2%表面活性剂+0.1%助剂

温度:50—60℃

4.1.3 水冲洗

除盐水对碱洗系统进行水冲洗,直至pH≤8.4为止。

4.2 机组酸洗工艺过程

水冲洗→酸洗→水冲洗→漂洗→钝化

4.2.1 水冲洗

    冲洗至澄清透明无杂质。

4.2.2 酸洗

酸洗:柠檬酸:3-6%

缓蚀剂DDN-1:0.3-0.5%

还原剂0.6~0.8%

助剂:0.1%

pH范围:3.5~4.0

时间4~8h

温度90~98℃

4.2.3 水冲洗:

冲洗方式:采用除盐水顶排冲洗方式。

控制条件:冲洗终点pH4.0~4.5,全铁≤50mg/l。

4.2.4 漂洗:柠檬酸浓度0.3~0.5%

DDN-001缓蚀剂0.1~0.3%

助剂:0.1%

pH范围:3.5~4.0

时间 2~3h

      温度 75~90℃ 

4.2.5 钝化:过氧化氢0.3~0.5%

      消泡剂0.1%

pH  9.5~10.5

温度 50~60℃ 

      时间 4~6h

4.4 炉前、炉本体清洗中的监测项目

程  序

监督项目

时间(min)

控制要求

水冲洗

浊度

30

出水澄清无杂质

碱洗

碱度

60

酚酞碱度基本稳定

温度

30

50~60℃

水冲洗

pH

30

pH8.4

酸洗

H3C6H5O7含量

总铁

pH

温度

30

30

30

30

清洗终点:酸浓度、铁含量稳定

稳定

90~98℃

水冲洗

pH

铁含量

30

30

4.0~4.5

≤50mg/l

漂洗

pH

温度

含铁量

30

30

30

3.5~4.0

75~90℃

全铁<300mg/L

钝化

pH

温度

30

30

9.5~10.5

50~60℃

 

5 化学清洗质量要求

根据《火力发电厂锅炉化学清洗导则》(DL/T794-2001),清洗质量应达到如下要求:

5.1 被清洗金属表面清洁,基本上无残留氧化物和焊渣,无明显金属粗晶析出的过洗现象,不允许有镀铜现象。

5.2 腐蚀指示片无点蚀,平均腐蚀速率小于8g/m2.h;总腐蚀量应小于80g/m2

5.3 清洗后的表面应形成良好的钝化保护膜,不出现二次浮锈和点蚀。

5.4 固定设备上的阀门,未受到损害。

6 清洗前应具备的条件

6.1 清洗临时系统安装完毕,水压试验合格,临时阀门及设备挂牌完毕,便于操作且动作灵活。

6.2 临时加热蒸汽系统保温工作已完成。

6.3 机组水汽系统所有阀门、锅炉烟风档板等调试结束,可方便操作。凝泵、凝补水泵试运完毕,凝汽器、除氧器、锅炉具备上水条件,除氧器具备加热条件,能够满足清洗过程中的加热要求。

6.4 炉内取样系统能正常投入,取样冷却水系统能正常投入。

6.5 炉前、炉本体疏放水及排汽系统能够投入使用。

6.6 与机组化学清洗系统连通但不参加酸洗的设备、管道、仪表等已采取了可靠的隔离措施,确保与被清洗系统隔绝。

6.7 化学清洗药品按要求验收合格并运到现场。

6.8 除盐水储备充足。

6.9 化学清洗现场整理干净,道路通畅,照明充足,通讯联络完好。

6.10 取样分析化验的场所、仪器仪表和药品等准备就绪。

6.11 腐蚀指示片挂片完毕。

6.12 参加清洗的运行操作、取样分析化验等人员应熟悉清洗有关系统,了解清洗措施和步骤。

6.13 机务、电气等配合人员合理安排,满足整个清洗过程的需要。

6.14 化学清洗期间,停止那些与清洗有关系统的安装、调整等工作,严禁无关人员操作。

6.15 锅炉具备点火条件,确保二十天内能点火启动。

6.16 水冷壁四壁温度测点能够投入。

6.17 凝汽器灌水实验合格,疏水扩容器阀门调试完毕,操作灵活。

6.18 炉前、炉本体清洗回路涉及到电动、气动阀门调试结束,操作灵活。

6.19 集中废水处理系统能够投入,具备接纳处理废水的条件。

7 系统清洗过程

7.1 炉前碱洗过程

7.1.1 高、低加汽侧水冲洗

启动凝补水泵,开启至凝泵出口阀门,通过临时管道,分别冲洗高、低加汽侧及相关管道至凝汽器,直到冲洗合格。

7.1.2 启动凝补水泵向凝汽器上水,凝汽器上水至高水位,启动凝泵(凝汽器→凝泵→精处理旁路→轴封→凝汽器),循环1-2小时,开启临时排放门,反复执行上述操作,直到冲洗合格。

7.2.3 碱洗

凝汽器上水到高位,启动凝结水泵(凝汽器→凝泵→精处理旁路→轴封旁路→凝汽器),系统稳定后,高、低加汽侧碱洗系统投入,然后投凝汽器临时加热,通过加药斗向凝汽器加入碳酸钠,待温度温度到50-60℃,记时12-24小时,碱洗结束,开凝泵出口临时排放门,关凝汽器再循环门,直到凝泵启动允许最底液位,停凝结水泵。

7.2.4水冲洗

    按§7.1.1、§7.1.2反复操作,直到排水pH≤8.4。

7.2 炉前炉本体酸洗过程

7.2.1化学清洗小型试验

7.2.1.1 管样和腐蚀指示片制备。

7.2.1.2 化学清洗工艺优化试验。

7.2.2 炉前、炉本体清洗系统水冲洗

7.2.2.1 凝结水系统及低压给水系统冲洗

冲洗流程:凝汽器→凝泵→精处理系统旁路→轴封冷却器旁路及主路→#8、#7号低加旁路及主路→#6低加旁路及主路→#5低加旁路及主路→除氧器→除氧器下降管→临时排放管。                                  至循环水

冲洗过程:先冲加热器旁路后,冲洗加热器本体。                                           

冲洗标准:排水澄清透明无杂质。

7.2.2.2 高压给水系统及炉本体冲洗

冲洗流程:凝结水→除氧器→清洗泵→#3、#2、#1高压加热器本体及旁路→高压给水管道→省煤器→水冷壁→启动分离器→启动分离器贮水箱→启动分离器贮水箱溢流管→临时管→锅炉疏水泵出口管→临时管排放

冲洗过程:先冲加热器旁路后,冲洗加热器本体。                              

冲洗标准:排水澄清透明无杂质。

7.2.3 升温模拟试验

系统冲洗结束后,系统建立循环,调整除氧器水位,投#1高加临时加热,进行循环升温,检查温升情况及清洗系统的隔绝情况,确认温升正常,系统隔绝无误后,摸索维持清洗工艺条件的最佳运行方式并检查设备、系统严密性,检查机组取样器是否好用,维持两小时后放水。系统循环升温过程中,维持除氧水箱水位,凝汽器保持高水位备用。

7.2.4 炉前、炉本体酸洗

     冲洗结束后,酸洗系统建立循环,调整除氧水箱水位,投#1高加加热,待温度上升到60℃,将除氧水箱的水放入清洗箱,启动溶药泵,溶药系统建立循环(除氧器→溶药箱→溶药泵→除氧器),通过溶药系统将缓蚀剂、助剂等打入到大循环系统,然后将柠檬酸溶解在清洗箱中,调整pH值后,将清洗液打入大循环系统,待系统温度升到90~98℃,药液均匀,酸洗开始记时,待系统酸浓度稳定、铁离子稳定后,酸洗结束。

7.2.5 酸洗后水冲洗

冲洗按照§7.2.2.1、§7.2.2.2冲洗各段,直到冲洗合格(pH4.0~4.5、Fe ≤50mg/l)

7.2.6 漂洗

漂洗按照§7.2.4的过程进行漂洗2~3小时结束。

7.1.9 钝化

通过临时排放门将部分漂洗液排放,同时利用凝充水泵向除氧器上水,保持除氧器水位,待系统温度降到50~60℃后,停止排放,停除氧器上水泵,溶药系统投入,将钝化液打入大循环系统,待系统循环均匀后,钝化4~6小时。利用各低点放水将钝化液排放。

8 化学清洗效果检查、评定及废液处理

8.1 化学清洗结束后,应立即取出除氧器水冷壁监视管及其中悬挂的腐蚀指示片,测定腐蚀速率,检查清洗效果。

8.2 选择将有代表性的联箱割开,检查内部的清洗及钝化效果。

8.3 召开有关人员会议,按“DL/T794-2001”中的有关评价标准对酸洗效果作出评价,并总结工作。

8.4 清洗废液排放地点待定。


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