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羟基乙酸加甲酸清洗锅炉总结Sum m a ry o n C lean in g Bo ile r w ith H yd ro x y2d ib a siA c id an d Fo rm ic A c id天津大港发电厂 (天津 300272)刘伯东文摘大港电厂 3 号、4 号炉因水冷壁管材存在微小裂纹, 不宜采用强酸清洗。 经研究试验, 决 定采用混合酸(羟基乙酸加甲酸) 清洗工艺。 该清洗工艺具有腐蚀性低、清洗腐液容易处理、无氯离子、不产生有机铁沉淀等优点, 清洗效果好, 但清 洗费用昂贵。关键词锅炉清洗羟基乙酸加甲酸水冷壁 管裂纹洗时温度控制范围较宽, 在 82 104, 要求的清洗流速在 013 016 m /s。用混合酸作清洗剂, 在清洗时不会形成有机 盐类沉淀, 对设备基体的腐蚀性小, 溶解氧化铁垢 的速度快。 此外, 其酸洗废液容易被降解, 处理简 单方便。酸洗模拟试验及酸洗工艺确定3 号炉至 1997 年 3 月停炉小修时, 累计运行15 341 h。经割管检查分析, 水冷壁向火侧垢量达48715 g/m 2 , 背火侧垢量达 10915 g /m 2。由于 3 号 炉结垢量已超过化学监督规程中规定的 400 g / (m 2 h ) , 且 3 号炉更换了 4 087 m 水冷壁管, 经过多次静、动态试验, 确定采用混合酸清洗工艺。211缓蚀剂的选择21111西安 831 缓蚀剂215% 羟基乙酸+ 215% 甲酸+ 013% 831 缓 蚀剂。清洗温度: 952, 时间: 6 h。酸洗过程中 有泡沫产生, 试片腐蚀痕迹明显, 其缓蚀率为5113% , 不可用。21112蓝星系列蓝星 82621、蓝星 82622、蓝星 82623。以上 3 种缓蚀剂经测试均含有较多的氯离 子, 对水冷壁管微裂纹有害, 不可用。2大港电厂 3 号、4 号机组是由意大利进口的成套设备, 锅炉为亚临界强制循环, 辐射再热切向 燃烧微负压汽包炉, 主蒸汽流量 1 100 t/h , 主蒸 汽压力 17178 M P a, 温度 540, 3 号炉于 1991 年9 月投产, 4 号炉于 1992 年 5 月投产。3 号炉在 1992 年 3 月, 由于锅炉大面积爆管 而停炉检修。在整个运行期间, 锅炉的补水方式是 海水经淡化设备及混床后再补入凝结器。 在这次临修割管检查中, 经分析向火侧结垢量平均达 3500 g/m 2 , 背火侧垢量也达 220 g/m 2 , 结垢量远 超过部颁标准。另经金相分析, 3 号炉水冷壁管具 有微裂纹, 不宜采用强酸 ( 含卤族元素的酸) 进行清洗。经过大量的研究试验, 最后决定采用羟基乙 酸加甲酸的混合酸清洗工艺。根据 3 号炉的情况, 对 4 号炉进行了全面检查。 通过金相分析, 4 号炉水冷壁管也存在微裂 纹。根据上述情况, 该厂 3 号、4 号炉采用了羟基 乙酸加甲酸的混合酸清洗工艺。通过几次清洗, 证明此种清洗工艺清洗效果较好。T PR I 缓蚀剂21113经测试均含有氯离子, 对水冷壁管微裂纹有害, 不可用。21114若丁原粉 (天津)3% 柠檬酸+ 013% 若丁原粉: 腐蚀速率 0193 g /(m 2 h ) , 缓蚀速率 9817% 。4% 柠檬酸+ 013% 若丁原粉: 腐蚀速率 0156g /(m 2 h ) , 缓蚀速率 9819% , 试片表面呈暗灰 色, 较光亮, 无点蚀。羟基乙酸加甲酸清洗工艺的特点羟基乙酸异味小, 颜色呈淡黄色, 挥发性小。 其与甲酸的混合物含 C l- 离子的浓度极低, 不会 使被清洗的钢部件产生氯化物应力腐蚀损伤, 但 药品昂贵, 甲酸有强刺性气味。混合酸具有很强的溶解氧化铁垢的能力, 清1212清洗浓度的选择(1) 215% 羟基乙酸+ 215% 甲酸+ 013% 若42华北电力技术N O R T H CH IN A EL EC T R IC POW ERN o. 1 1999丁原粉。(2) 2% 羟基乙酸+粉。(3) 3% 羟基乙酸+粉。酸洗过程( 1) 锅炉预先充满除盐水, 开强制循环泵进 行冲洗换水合格 (水清、电导率小于 5 S/cm )。42% 甲酸+013% 若丁原3% 甲酸+013% 若丁原锅炉上水至汽包中心线上 300 mm , 投混(2)合加热器, 并加热升温, 当炉水温度达到 96时,停止加热。(3) 锅炉强制循环泵的电机和过热器充水保 持 017 111 t/h 的溢流量, 维持压力 210 M P a。( 4) 在 4 m 3 药箱中加入预先用酒精溶解成糊状的若丁原粉 300 k g, 打入炉内, 向 4 m 3 药箱 中加入 300 L 联胺, 打入锅炉循环。4 m 3 药箱中 加入 140 k g 若丁原粉后, 开始加入羟基乙酸及甲清洗条件: 温度 95, 时间 6 h。213清洗效果( 1) 垢全部清洗干净, 内壁呈暗灰色, 有轻微 镀铜现象, 螺纹管根部及坑点内有微量垢未清洗下来, 有少量若丁原粉附着物。( 2) 垢绝大部分清洗掉, 靠螺纹根部的垢未 洗掉, 有轻微镀铜现象, 有少量若丁原粉附着物,呈黑灰色, 腐蚀速度为 01995 g/(m 2 h )。( 3) 垢全部清洗干净, 内壁呈暗灰色, 有轻微 镀铜现象, 螺纹根部及坑点内有微量垢未洗掉, 有少量若丁原粉附着物, 腐蚀速度为 1132 g/(m 2 h )。从清洗效果看, 若丁原粉在各种条件下缓蚀 速率都比较高, 但溶解困难, 清洗后管样表面略呈 暗灰色, 但比其它几种缓蚀剂的清洗效果都好。经比较分析, 确定清洗条件为:3+酸, 按 18 的比例加酸。 试验分析有 F e 出现,故向锅炉内加 1001 联胺。再向 4 m 药箱中加若丁原粉 160 k g、羟基乙酸 215 t, 甲酸 115 t, 加完酸, 打入锅炉进行循环 清洗。酸洗时间共 8 h , 酸洗过程中保持两台强制 泵运行。 一小时切换一次, 控制流速在 016 m /s,3酸浓度控制在 ( 1175 4116) % , F e2+ 含量最高为0126% , 酸洗温度保持在 91 96, 汽包水位维 持在+ 100 + 400 mm 之间。( 5) 酸洗结束后, 采用氮气顶压排放的方式进行排酸, 共用氮气 63 瓶, 排酸后, 采用热除盐水 进行分步冲洗。第 1 步冲洗给水管、省煤器, 冲洗流量控制在 176500 t/h , 水温 64, 冲洗时间 44 m in。 第 2 步215% 羟基乙酸+ 215% 甲酸+013% 若丁原粉。清洗温度: 952, 时间: 6 h。动态试验时在上述条 件 下 的 缓 蚀 速 率 为9813% , 腐蚀速度为 2103 g/(m 2 h )。酸洗范围及系统3 号炉清洗范围包括省煤器, 上汽包水侧, 水 冷壁及下环联箱。总清洗面积约 9 200 m 2 (包括临 时系统) , 水容积为 160 m 3。酸洗液在炉内靠强制 循环泵倒换运行, 上酸及省煤器循环依靠临时系 统中的辅助循环泵进行。为保护锅炉强制循环泵电机和过热器, 酸洗 前充满除盐水, 并在酸洗过程中保持 017 111 t/h 的溢流量, 为保持充水压力, 在锅炉化学充水 泵处串联一台高扬程 113 M P a 的高压泵, 充水时 维持压力 210 M P a。为防止酸洗过程中铁垢 (渣) 堵塞水冷壁管的 缩孔, 下环联箱内的 880 个缩孔全部拆除, 下环联箱的滤网全部拆下, 放在下环联箱内, 上汽包内旋风子不拆, 维持汽包高水位。 整个酸洗过程采用混合式加热器进行加热。3反冲洗水冷壁管, 冲洗流量控制在 130 150t/h , 水温 64, 冲洗时间 49 m in。第 3 步整体冲洗 ( 包括冲洗热工取样管) , 冲洗时启 动 3 台强制循环泵进行大流量冲洗。第 4 步 启动辅助循环泵进行临时系统的冲洗, 直至冲洗结束。(6) 冲洗结束后, 加柠檬酸 450 k g , 打入炉 内, 循环漂洗 1 h , 之后加氨水 150 L , 调节炉水 pH 值到 3159, 然后向 4 m 3 药箱中加入 2 t 亚硝 酸钠, 加氨水及柠檬酸调节 pH 值至 4187, 加 130 k g 硫酸铜进行微酸性除铜钝化。钝化时维持系统 温度在 555, 钝化时间 5 h。钝化结束后, 进 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 华北电力技术43N o. 1 1999N O R T H CH IN A EL EC T R IC POW ER痕, 平均腐蚀速率为 3134 g/(m 2 h )。割管检查情况: 管内垢全部清洗干净, 管壁呈 暗钢灰色, 钝化膜已形成, 比小型试验清洗效果 好, 但在螺纹线根部及坑内有极少量的白色缓蚀 剂附着物。行整炉排放。(7) 热态造膜。3 号炉于 4 月 14 日 2 时 10 分 开始点火升温升压, 至 6 时 0 分锅炉温度升至233, 压力升至 3113 M P a, 锅炉开始造膜; 16 时30 分结束造膜。 此次造膜过程中维持给水溶解氧 小于 7g/L , pH 值 9185 1012, 炉水联氨含量开始时大于 200 m g /L , 造膜过程中联氨维持在 1036 m g/L 之间, 造膜过程温度保持在 233 250 之间, 锅炉压力维持在 315 317 M P a 之间。 造膜 过程中氢含量最高大于 200 g/L ( 饱和蒸汽)。 并网后, 过热蒸汽中的氢含量比饱和蒸汽下降快, 且含量较饱和蒸汽小, 5 天后, 饱和蒸汽氢含量降至酸洗费用的估算 (万元)羟基乙酸 甲酸 若丁原粉 柠檬酸 亚硝酸钠 五水硫酸铜 氨水联胺 氮气 氢氧化钠 石灰 漂白粉 无水乙醇 合计64410013150016001490180011301805182014711540105116021407212040 50 g/L之间, 过热蒸汽氢含量降到小于 20g/L 。 过热蒸汽中氢含量降得慢的主要原因和热态造膜时间短( 7 h )、N 2H 4 温度、系统冲洗不彻底 及氢电极老化等因素有关。尽管如此, 和 1990 年 6月 1 号炉碱性钝化的热态造膜的含氢量的质量和 时间相当。酸洗后的检查和评价锅炉酸洗后, 对上下汽包进行了检查, 并对水 冷壁进行了割管检查, 检查结果:上汽包: 液位以下, 呈钢灰色, 底部有少量沉 积物, 液位以下壁面垢清洗干净。上部有因液体飞 溅造成的黄色锈斑, 旋风子、百叶窗清洗较干净,监试片呈暗灰色, 表面有小麻点, 平均腐蚀速率为3176 g/(m 2 h )。下汽包: 垢已全部清洗干净, 呈钢灰色。 前、 左、右侧联箱有极少量沉积物, 后侧联箱有少量沉 积物, 局部呈红色, 为钝化液分解的氮氧化物残5结论大港电厂 3 号、 4 号炉由于水冷壁管材本身 存在微小裂纹, 酸洗介质不宜采用卤素介质清洗, 而采用有机酸羟基乙酸加甲酸进行清洗, 经几 台次的清洗实践表明, 该清洗工艺清洗效果良好, 但清洗费用昂贵, 是柠檬酸洗炉费用的 412 倍。7( 收稿日期: 1998210213)消息华北电力技术成为 200 种同步上网科技期刊C h in a In fo 系统是由国家科技部立项, 中国科技信息研究所组织实施, 万方数据网络中心编辑 制作的开放式因特网络信息资源系统, 是国家科 技部丰富网上中文信息资源的重要举措, 是国家“九五”科技攻关项目的重要组成部分, 是我国向 世界展示和传播中文科技期刊的重要窗口。C h in a In fo 收录我国学术核心期刊, 首期同步 上网期刊 120 种; 1998 年 10 月开始实施第二期入网工作, 到 1998 年底同步上网期刊将达 200种,华北电力技术是其中之一, 1998 年 1 12 期均已上网; 1999 年将发展到 500 种; 到 2