化学清洗方案.docx

锅炉化学清洗方案编写:李文江审核:批准:内蒙古天润化肥股份有限公司公用工程部二一二年二月二十日方案声明：锅炉清洗是由清洗公司的成员来完成，我部门负责监督和辅助管理运行，化学清洗具体方案由清洗公司制定，以下资料仅供学习和参考。1. 编写依据1) 火力发电建设工程启动调试及验收规范（锅炉机组篇）2) 中册锅炉岗位生产操作规程（天润化肥股份有限公司）3) 火电工程启动调试工作规定（96版）4) 火力发电厂锅炉化学清洗导则5) 化学清洗质量保证手册6) 污水综合排放标准GB8978-19962. 组织机构及参加人员试车总指挥: 部门部长 调试指挥人: 主管部长 调试单位负责人技术负责人: 安全员 工艺技术员 设备技术员 调试单位技术人员调试验收负责人: 安全质量部人员 部门主管部长 专业工程师参加人员: 工艺试车组成员 施工安装人员 电气仪表人员3. 化学清洗的目的及验收标准新安装锅炉的承压部件，在制造过程中受热面内壁形成氧化皮；在储运和安装过程中，易存在腐蚀产物、焊渣及制造厂刷的防护油漆等；在运输中一些杂质（如沙子、尘土、保温材料等）还可能进入设备内部，经过清洗后使受热面形成良好的钝化保护膜，保持热力设备内表面清洁，提高热力系统汽水品质，防止受热面因结垢、腐蚀引起事故，保证机组顺利启动和安全、经济运行。1) 设备概述济南锅炉厂（YG-220/9.81-M1）额定蒸发量 220T/h过热器出口蒸汽压力 9.81MPa过热器出口蒸汽温度 5400C给水温度 1600C4.化学清洗的范围锅炉蒸发受热面，即省煤器、下降管、汽包、水冷壁、集箱及水系统相关管线。锅炉化学清洗系统特性参数：名称材质水容积T锅筒P355GH23.68T水冷壁20G49.62T过热器12Gr2MoWVTiB27T省煤器20G34T 共计 134T5.化学清洗的条件1) 锅炉安装完毕，超压试验合格，保温基本结束。2) 脱盐水系统安装，调试及水冲洗合格，具备正常投运条件。3) 仪表用空气合格，系统调试及冲洗结束，具备正常投运条件。4) 锅炉定连排系统能正常运行，具备投运条件。5) 事故放水门能正常投运，化学清洗时需申请解列汽包水位“高值”联锁。做静态试验合格。6) 化学清洗时解列汽包水位计，安装临时水位计。7) 清洗系统的所有电（气）动门开关灵活好用。8) DCS系统具备化学清洗所需显示、操作、保护功能：（1） 脱盐水供水压力及流量；（2） 蒸汽压力、温度及流量；（3） 仪用空压系统供气压力及低压联动备用空压机联锁功能；（4） 汽包上下壁温；（5） 给水就地压力表及温度表；9) 运行及调试人员、化学清洗人员分班上岗，执行各片范围内操作。10) 化学清洗的药品经验收合格，进场；化学清洗人员分班上岗执行操作。11) 化学清洗方案下发至相关组织机构。12) 化学清洗现场的沟洞盖板齐全，脚手架、杂物清理干净，保证道路畅通，照明、通讯齐全可靠，现场周围设明显警戒线，严禁明火及吸烟。13) 化学清洗现场储备足够数量消防器材，重点部位可设专人值班。14) 化学清洗开始前必须经我公司部门、清洗公司人员共同检查，确认化学清洗条件。6.化学清洗的要求1) 化学清洗前应将汽水系统中各流量计、调节阀、压力表、测温元件，过滤器及其它对清洗液敏感的部件予以拆除或隔离。名 称方 法数 量名 称方 法数 量给水流量计隔离1压力表拆除主汽流量计隔离1测温元件拆除减温水流量计拆除42) 化学清洗后设备内的有害残液、残渣应清除干净，并符合标准。3) 设备被清洗面应无二次浮锈，无金属置换析出，无金属粗晶析出的过洗现象，应形成完整的钝化膜。4) 化学清洗过程中的废液不允许直接排入天然水体中，应就近纳入当地污水处理系统，集中处理，达标排放。5) 严格执行化学清洗质量标准。6) 化学清洗前所布置临时管线必须水压试验合格，试验压力为化学清洗的最高压力。7) 系统中应装有温度测点、取样点、压力表、流量计、监视管段和腐蚀指示片。8) 系统中不参加清洗的设备应可靠的隔绝，并采取措施保护。9) 为保证清洗液能很好地循环，防止产生气阻和清洗液残留，清洗循环系统应配备高点排放和低点倒淋。10) 应查清并确认清洗系统中不包含于清洗液不相容的金属和合金。7.化学清洗步骤化学清洗的程序：锅炉上水 水冲洗 挂试片 碱洗或碱煮水冲洗及漂洗（加生石灰处理废液） 取试片 酸洗钝化 水冲洗（加酸处理废液） 化学清理后处理1）锅炉上水（1） 通知汽轮机给水岗位值班人员按照给水泵启动步骤启动给水泵或是通知锅炉现场岗位人员按照启动疏水泵步骤启动疏水泵向锅炉上水；2）水冲洗 在使用化学药品清洗之前，先用清水将受热面内部进行冲洗。对于新安装的锅炉，水冲洗的目的是为了清除安装后脱落的焊渣、铁锈、氧化皮及尘土等；对于长期运行的锅炉，水冲洗的目的是为了除去在运行中产生的一些可以被冲掉的沉积物。另外，水冲洗还能检查清洗系统有无漏泄的地方。 冲洗时的水流速度越大越好，这样能将设备冲洗干净，但往往受到泵出口压力的限制，一般冲洗水的流速应大于0.5m/s，直至排水清洁为止。3）碱洗或碱煮 碱洗就是通过泵使碱溶液对受热面内部进行清洗。碱煮是在汽包内加碱溶液后，锅炉点火，通过水循环对受热面进行烧煮。这两种方法不同，采用哪个方法要根据锅炉具体情况而定。 （1）对新建的锅炉 一般采用碱洗，主要是为了清除锅炉承压部件在制造和安装过程中以及在设备出厂时涂在内部的防锈剂及在安装过程中沾染上的油污等附着物，给下一步进行酸洗创造有利条件。 碱洗所采用的溶液一般含有0.2%0.5%Na3PO4、0.1%0.2%Na2HPO4（或者0.5%1.0%NaOH、0.5%1.0%Na2PO4）和0.05%左右的洗涤剂。因为游离NaOH对奥氏体钢有腐蚀作用，如果清晰范围内有用奥氏体钢制成的部件，碱洗时一般不用NaOH。 碱洗溶液应采用经化学处理好的除盐水获软水配制。配制的方法一般采用边循环边加药的方法。将溶液的温度达到大于80，循环810h。碱洗结束后，应先放掉清洗系统内的废碱液，然后用除盐水或软水冲洗清洗系统，直到水质清洁、无沉淀物、无油脂为止。 对新建的次高压以下的汽包锅炉，可不进行酸洗，因而必须进行碱煮。（2）对长时间运行后的汽包锅炉 一般采用碱洗；当锅内沉积物较多或含硅量较大时，应采用碱煮；当锅内沉积物中含铜较多时，在采用一般的碱洗后应再采用氨洗。4）酸洗（1）锅炉采用盐酸进行酸洗时，浓度采用2.5%5%HCI,加0.2%0.3%抑制剂，温度保持在5060，循环至铁离子变化不大时为止。采用盐酸进行酸洗时，对主要阀门要进行保护。奥氏体钢不能采用盐酸进行酸洗。（2）锅炉采用柠檬酸进行酸洗时，使用药品浓度为2.5%5%H3C6H5O7,加0.2%0.3%抑制剂，氨水调至PH=3.54.0,加热至90左右，循环至铁饱和为止。此种方法适用于任何材料的设备酸洗。（3）采用氢氟酸进行酸洗，使用加药浓度为1%1.2%HF,加0.2%0.3%抑制剂，清洗条件：常温70，12h开始过铁离子高峰。 酸洗时，溶液的配制方法有两种：一种是边循环边加药。当碱洗并经水冲洗合格后，利用留在锅内的除盐水来配酸液，即用清水泵（耐酸泵）将除盐水在清洗系统中循环，并将其加热到所需温度，然后在继续循环过程中慢慢地将预先配好的浓药液加入。应先加缓蚀剂，后加清洗剂溶液。这种配制方法一般适用于高参数的锅炉。另一种溶液配制方法是在清洗溶液箱中配制清洗溶液，将清洗用的所有药品都加到清洗溶液箱中，配制成一定浓度的溶液，并加热至所需要的温度，然后用清水泵（耐酸泵）将它灌注到清洗系统中。这种方法适用于低压或中压小容量锅炉。 酸洗结束后，不应用放空的办法将废酸液排走，因为空气进入锅内会使其发生严重的腐蚀。所以应该用除盐水或软水排挤酸液，并进行清洗。为了提高冲洗效果，应尽量提高冲洗流速，当排水的PH值为56时为止。要尽可能缩短冲洗时间，以防酸洗后的金属表面生锈。5）水冲洗及漂洗 当用盐酸、柠檬酸作为清洗剂时，酸洗结束后，要用除盐水或软化水冲洗，加0.1%0.2%的H3C6H5O7，通常称为柠檬酸漂洗。这是利用柠檬酸将铁离子络合的能力，除去酸洗和水冲洗后残留在清洗系统内的铁离子，也可避免水冲洗时在金属表面产生铁锈。 漂洗时，在净水中除加0.1%0.2%的稀柠檬酸溶液，还可在漂洗溶液中添加若丁（浓度为0.05%），并使用氨水将其PH值调为3.5，溶液温度为6070循环1h，再用氨将PH值调节到9.510进行钝化处理。6）钝化 经酸洗、水冲洗及漂洗后的金属表面，遇到空气时极易受到腐蚀，因此必须立即进行防腐处理，称为钝化。其办法是利用某些药剂使金属的表面生成一种防止腐蚀的保护膜。具体方法有以下三种。（1）亚硝酸钠钝化法此法通常是用1.5%2.0%NaNO2溶液，加氨水将PH值调至1010.5，温度保持60，使溶液在清洗系统内循环34h，然后将溶液排出，钝化结束。（2）联氨钝化法 此法是用除盐水或软化水配制质量分数为300 50010-6（300500ppm）联氨溶液，加上浓度为0.05%0.1%氨水将PH值调节到9.510左右，温度维持为90，使溶液在清洗系统中循环12h，钝化结束。（3）磷酸盐钝化法 此方法是采用1%的Na3PO4溶液进行钝化。这种碱溶液还可以将酸洗时残留在系统中的酸液中和。 其方法是：碱液在清洗溶液箱内配制好，并加热到90以上，循环12h后，再用除盐水或软化水进行冲洗，直至排出水的碱度和磷酸根符合锅炉运行时所允许的标准，冲洗后将各循环回路内部的存水全部放净，钝化处理结束。这种处理方法对金属形成的保护膜在防腐性能上不如第1、2种方法，故高压以上的锅炉，不采用这种方法，而一般只用于中、低压锅炉。7）化学清洗后处理经过化学清洗后的锅炉，必须打开汽包人孔和联箱手孔，清除沉积在其内部的残渣。为了鉴别酸洗的效果，可割管取样检查、化验炉管是否干净、管壁是否已形成了良好的保护膜。检查以后，恢复已打开的孔门和割去的管段，并拆除酸洗所临时加装的管道、阀门、和其他设备，尽快地恢复锅炉各系统，尽早地将锅炉投入运行，以减少停炉腐蚀。8.化学废液处理 化学清洗废液处理应符合GBJ4-T3规定各阶段清洗废液经处理后排至中和池，碱性和酸性清洗液，分别用盐酸和烧碱进行中和处理。同时通入空气或氮气进行鼓泡搅拌，PH达到69时排放。酸洗液中含有氟离子，可加入石灰处理，使其生成无毒的氟化钙后排放，处理过程中进行充气搅拌。9.化学清洗前所需设备和公共设施1）所需设备化学清洗所需设备由化学清洗公司提供，我部门只提供水源、气源、电源和废液排放点。2）所需公共设施 电源： (380V 220V) 功率 ：120KW 压缩空气： 0.7MPa 水： 脱盐水（cl25mg/l 水量 ： 200m/h3）化学清洗所用药品 化学清洗用的溶液主要起清洗作用。为了防止或减缓清洗剂对金属的腐蚀，在溶液中要加入缓蚀剂。除此之外，为了提高清洗效果，往往还要添加各种添加剂。1）清洗剂 清洗的作用是除去受热面内的沉积物或新安装设备内的附着物。常用的清洗剂都是酸类，因此常把化学清洗称为酸洗。清洗剂分成有机酸和无机酸两类。（1）无机酸锅炉酸洗选用的无机酸有盐酸和氢氟酸。（2）有机酸常用于锅炉化学清洗的有机酸有柠檬酸、羟基乙酸、甲酸等。2）缓蚀剂 由于锅炉酸洗均采用酸类，金属在酸液中要受到腐蚀，为了减轻金属在酸溶液的腐蚀，必须在清洗用的酸溶液中加入一定量缓蚀剂来减轻酸溶液对金属的腐蚀。 采用盐酸进行化学清洗时，采用若丁、乌洛托品（六次甲基四胺）作缓蚀剂。用柠檬酸进行清洗时，采用二邻甲苯硫脲等作缓蚀剂。 缓蚀剂所以能够起到缓蚀作用，是因为缓蚀剂的分子被吸附在金属表面，形成一种极薄的保护膜，因此能抑制金属被酸腐蚀；其次是缓蚀剂能与金属表面或溶液中的其他离子反应，反应的生成物覆盖于金属表面，能抑制酸对金属的腐蚀过程。 3）添加剂锅炉在酸洗过程中，有一部分沉积物不能被酸液所溶解，因而造成酸洗效果不好，还可能引起金属腐蚀。为此可以在清洗溶液中添加某些药品加以解决，这些药品称为添加剂。 (1)防止氧化性离子腐蚀的添加剂 酸洗时，氧化性离子Fe3+、Cu3+能与铁反应，生成Fe2+、Cu。当Cu2+含量较多时，铜会在金属表面析出，使金属表面上镀有金属铜，这样由于两种不同金属在溶液中紧密接触，极易形成腐蚀电池，由于铁的电极电位较低，因而遭到腐蚀。这种腐蚀不能靠缓蚀剂来防止。当溶液中Fe3+、Cu2+含量过多时，能使金属表面变粗糙，甚至形成点蚀。 所以在酸洗时要监督这些氧化性离子的含量。当酸洗溶液中Fe3+较多时，可往溶液中添加还原剂，使Fe3+还原为Fe2+。例如在盐酸清洗溶液中添加氯化亚锡，在有机酸清洗溶液中添加联氨、草酸等作为还原剂。 当酸洗溶液中Cu2+较多时，可往溶液中添加铜离子络合剂（隐蔽剂），例如硫脲。 (2)促进沉积物溶解的添加剂 在酸洗过程中，硅酸盐水垢和铜垢在酸溶液中很难溶解，氧化铁在酸洗溶液中的溶解速度也较慢，所以在清洗溶液中必须加入一定的添加剂。 对于长时间运行的锅炉采用盐酸清洗时，由于盐酸不容易与硅酸作盐水垢起作用，所以要在盐酸溶液中加入氟化钠或氟化铵作为添加剂，有利于硅酸盐的溶解。氟化物在盐酸中生成氢氟酸，氢氟酸能促进硅化合物的溶解。 对于氧化铁的溶解，不论是采用盐酸还是采用有机酸作清洗剂，在酸溶液中添加氟化物都能得到较好的效果。这是因为