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文档简介
1、锅炉化学清洗技术及其范例的研讨北京电力科学研究院(北京100045) 袁长征1.概述:我国工业锅炉化学清洗技术、清洗工艺及其方法是随着锅炉容量、参数、压力、温度、材质、水处理工艺垢型的类别及化学监督管理等变化而发展起来的。化学清洗始于二十世纪三十年代,我国从五十年代就开始这一工作。我国工业锅炉、电站锅炉化学清洗工艺及其方法大致按照如下几种情况进行发展和建立起来的。六十年代以前,以中压锅炉或中压机组为主,只有为数不多的高压锅炉或机组。就我国目前而言,除电力系统含压力容器外,大多为中高锅炉,无论是新安装的或己投产运行的锅炉,根据锅炉脏污程度,按照NaOH和Na3PO4的配比对炉本体进行有火煮炉或无
2、火煮炉,偶尔对锅炉脏污程度严重的进行酸洗。六十年代高压锅炉不断出现,为数不多的超高压炉投产。尽管如此,锅炉补给水仍澄清器-Na+-软化水,或Na+-H+软化水处理及蒸发器凝结水作锅炉补给水。当时对新投产的或已运行的垢量大的锅炉本体,仅采用碱洗除硅除油盐酸除垢磷酸盐钝化工序进行化学清洗。七十年代高压、超高压、亚临界机组锅炉发展很快,锅炉补给水由软化水处理转化为除盐水处理工艺,水处理工艺出相继出现。炉本体采用碱洗盐酸酸洗亚硝酸盐钝化处理工艺;炉前系统因设备材质的要求采用碱性柠檬酸单铵或柠檬酸酸洗亚硝酸盐钝化。对直流机组锅炉,包括过热器在内采用全热力系统方式进行化学清洗。由于锅炉材质原因,对1000
3、t/h及以上的直流机组锅炉采用HF酸洗,钝化介质采用NaNO2或N2H4行钝化处理。八十年代后我国亚临界或超临界电站机组锅炉不断出现,并出现强劲势头,加以根据运行炉垢成分变迁、废液污染受到环保限制、缩短大修工期及清洗技术的开发,勇现出清除不同炉垢、不同的清洗方法及工艺,简直到了层出不穷的境地。如有螯合洗净法(EDTA2Na、EDTA铵盐)有机酸洗净法(柠檬酸平铵、柠檬酸),无机酸洗净法(盐酸、硫酸、氨基磺酸、HF硝酸)合酸洗净法(羟基醋酸+柠檬酸,氨基磺酸+柠檬酸,羟基醋酸+柠檬酸EDTA+硫酸),除垢钝化混合清洗液一步清洗法,除盐酸法、柠檬酸单铵法、HF法、EDTA法、硫酸法常规清洗工艺外,
4、其余洗净法均为近10年内引进或进行研制的。主要为特殊钢材而研制的。国内外电站锅炉常用的钝化剂有亚硝酸盐、联胺、亚硝酸盐+双氧水,双氧水及磷酸三钠+亚硝酸盐,中小锅炉酸洗后期常用碳酸钠中和处理。据国内外大量文献报导无论采用那一种除垢、钝化洗净方法均可达到化学清洗的目的。2.锅炉化学清洗的基本原理2.1概述锅炉的化学清洗和单一的酸洗有着根本的不同,前者包括水冲洗碱洗水冲洗酸洗冲洗除铜冲洗柠檬酸漂洗及钝化等5至9道清洗工序,而后者只是众多工序中一个工序。碱洗主要功能是除硅、除油及湿润和松动垢层,酸洗工艺主要以化学和电化学反应过程为主,机械能为付的除垢过程,把炉管内表面上的锅垢或运行炉垢清除干净,最后
5、在清洁的活泼的金属表面上用氧化剂或还原剂在其表面上形成保护膜,达到金属暂时免于大气和湿空气浸蚀的目的。众所周知,酸洗除垢只不过是化学清洗过程中一个主要工艺或环节,这个问题不难理解。另人难以理解的是化学清洗的基础理论,关于清洗机理和方法的基础研究,国内外许多文献作过这方面的报导,还不能讲化学清洗理论已经很完善,其理论提法也不统一。在参照国内外文献的基础上,通过大量的试验研究及百余台锅炉化学清洗实践,对这个问题进行综合叙述、分析和讨论。锅炉化学清洗过程可归纳为:它是以化学和电化学过程为主,机械能为副的一个全过程。研究化学清洗机理目的在于使炉管内的污垢清洗干净,在其上面形成完整的致密性保护膜。为了全
6、面研究清洗理论问题,首先应对钢铁表面形成锈垢或锅炉运行中形成的运行炉垢从两方面进行研究。对于新安装的锅炉而言,炉管内表面形成的沉积物不外于在制造、安装、存放过程中产生的,其沉积物成分和分布,以基体金属为基底,从内向外延伸,主要包括FeO、Fe3O4(FeO和Fe2O3混合物)、Fe2O3及硅的氧化物,有时也会有少量的铜或铜的氧化物残存。为防止钢铁再次腐蚀,设备出厂前,在钢表面涂有黄油及防绣剂之类的涂料等物质。对于多年运行锅炉来讲,炉垢形成、快慢及垢的成分,主要和锅炉补给水方式、炉内处理工艺及压力有很大关系。炉垢主要成分有Fe3O4、Fe2O3、CuO、Cu、硅酸盐及磷酸盐的钙镁垢等。这些物质在
7、垢中所占百分数又与补给水质量、凝汽器泄漏、生产返回水、炉内处理的好坏,以及热负荷大小、压力和运行方式等因素有关。譬如:以软化水作锅炉补给水,凝汽器泄漏时,则炉垢中以钙镁及铁铜垢为主要成分,亚临界汽炉采用全挥发性处理,炉垢中以Fe3O4铁垢为主要成分,锅炉以CWT处理,垢中主要以致密的a-Fe2O3垢为主要成分。前两种垢型易清洗,后者清洗难度很大。化学清洗应彻底清除上述物质。当遇到垢成分复杂难以清洗的特殊炉垢时,如垢中含有r-Fe3O4、a-Fe2O3、尖状铁垢、SiO2、Cu垢等,为了实现除垢目的,应在酸洗前后或在酸洗中辅助其它工艺或在酸洗中添加有利于垢清除的药剂。为此目的,往往依靠试验研究寻
8、求好的清洗工艺,这一点对运行炉垢是必要的。酸洗主要是溶解铁的氧化物及其它金属氧化物的化学和电化学过程,在放氢时,机械剥离氧化铁皮、垢层及伴随着发生其它过程。有人认为H2的作用机理有两种说法:一种认为,酸洗氧化物是电化学溶解,另一种认为是H2按化学机理将氧化铁还原成易溶于酸液的氧化亚铁,也有人认为这两种情况都存在。在酸洗时,Fe3O4的电位高于铁电位,而电化学过程有利于铁皮的溶解,但H2放出也是不容忽视的,它加速了铁皮清除。因此,研究化学清洗机理时,不能不涉及到垢的形成及其成分,这有利于化学清洗机理的研究。总之不外乎从化学和电化学反应及工艺学原理等方面进行研究。2.2基本反应3O4、Fe2O3、
9、SiO2及少量铜及其氧化物。钢管在制造过程中形成锈垢成分与加工温度有关,当温度<575时,钢管基体表面生成Fe3O4、r-Fe2O3(占主要%)及a-Fe2O3;当温度>575时钢表面依次生成FeO(其中还夹杂金属铁)、Fe3O4、Fe2O3;因加工工艺要求还引入SiO2和CuSO4作润化剂而引入SiO2和Cu或CuO。+无关。在该PH范围内,有氧和一定温度存在下,钢铁腐蚀最快。钢的腐蚀主要受氧扩散控制。这个腐蚀过程是极其复杂的物理化学变化过程。这一基础理论研究有效地提供了提高酸洗质量的依据,即防止酸洗后水冲洗过程中生成二次锈,及水冲洗终点的控制理论及方法。垢呈砖红色,体积大于金属
10、体积,垢呈多孔的,高温氧化铁皮厚度为1020um,孔径为2030um多孔垢层,有高度脆性,受大气腐蚀生成的垢层厚度,随接触时间而定,垢量一般为50200g/m2。2.3运行炉垢的形成运行炉垢主要含磁性Fe3O4或a-Fe2O3及少量的r或aFe2O3或Fe3O4、FeO、CuO、ZnAl3O4、NiFe2O3、Cu硅垢及磷酸盐钙镁垢等组成。不同类型锅炉和补给水方式等则形成炉垢及垢的成分也不尽相同,运行炉垢型大约有十余种,其特性有的坚硬,有的松软,有的呈鱼鳞状,有的呈黑色、褐色、土红色及灰褐色等不一。对于蒸发管上垢的形成过程及机理尚无统一认识,对于沉积物生成和防止常碰到许多实际问题。试验研究表明
11、沉积物及性质对研究化学清洗方法有较大的价值和实际意义。运行炉总的沉积物等于腐蚀物、带入炉内的沉积物及吸附而产生的沉积物的总和。应当指出,锅炉运行过程中,尤其是投运初期,在炉管表面内层生成的Fe3O4溶解度很小,是具有保护性的磁性Fe3O4。由于反应在钢表面上进行的,Fe3O4与基体金属结合力强,其导热系数仅次于铁,有良好的保护性。在没有氧的情况下,这层磁性Fe3O4才具有保护性。在有氧或微氧、微氧化剂的存在下,比较可溶的Fe(OH)2将在离钢表面一定距离处转化生成无保护性磁性Fe3O4,随着腐蚀不断进行,产物不断积累而形成腐蚀产物。它与运行时间、机组启停次数及停炉保护质量等有关。所谓沉积物是指
12、由于蒸发、炉水浓缩、带入炉内金属及相关离子及水处理富余的化学药品在锅炉受热面上沉积而成。沉积物多少与设备运行时间、热负荷大小及给水携带杂质多少等有关。吸附沉积物是由吸附作用而产生的,一般发生在锅炉设备热负荷不高的汽包、下水管、下水包或下联箱及炉管的被火侧的部位。研究表明,蒸发产生的沉积物>吸附产生的沉积物>腐蚀产物。前面我们讨论了保护膜、沉积物的形成及垢的成分等问题,现在研究一下膜的质量及垢的特征。膜金属表面上附有结合力很牢的高致密层密度的磁性Fe3O4膜,或更高致密度的a-Fe2O3膜(土红色),是坚硬的有保护性,又称平衡氧化铁膜,其厚度与金属壁温度有关,不以运行时间而变化,一般
13、厚3040um。当80um时,在氧或氧化性离子或在内应力作用下,膜易受到破坏,膜的破坏是时间的函数。沉积物由给水系统带入炉内微量腐蚀产物在平衡膜上或已破坏的平衡膜上积聚而形成典型沉积物。试验研究表明,以膜上软层沉积物作母架,各种杂质被吸附逐步封闭或缩小孔隙而形成炉垢。垢表面沉积物的理化特性在很大程度上取决于带入炉内杂质及其性质。在我国从低压锅炉(1.5MPa)到中压(3.58.0MPa)、高压(9010.0MPa)、超高压及亚临界汽包炉(14.018.5Mpa)、超临界汽包炉(>18.5Mpa)。无论那种自然循环汽包炉上升管出口干度x25%,循环倍率K4,入口流速>0.5m/s。通
14、过五十年来对各种炉型结垢形态、特征及成分与锅炉型号、压力、容量、炉内处理及补给水处理方式不同而不同,我国运行炉垢大约有十余种,以下介绍常见的几种运行炉垢的垢型。1.中低压锅炉以石灰Na+软化水、Na+H+软化水处理及蒸发器凝结水作锅炉补给水的炉垢,以5080%Ca、Mg、SiO2、Fe3O4为主要成分,垢外表面呈灰白色、灰红色,坚硬小刀不易刮下,属易清洗炉垢。2.锅炉以软化水或软化水转除盐水作补给水的炉垢,以Fe3O4和CuO、Cu为主的炉垢,表面呈鱼鳞状,呈红色或土红色,垢下是薄薄一层土红色,一般发生在凝汽器运行不良的高压、超高压及亚临界的汽包炉。3.以石灰软化或二级除盐水作锅炉补给水的高压
15、锅炉的炉垢,以Fe3O4、Ca、Mg垢为主。其特征:钢表面(内层)附有白色磷酸盐的Ca、Mg、Si垢,次层为黑色或灰褐色的Fe3O4,最外层一般为咖啡色,垢坚硬,无明显分层现象。4.单纯以除盐水作高压炉补给水的炉垢,以5060%铜铁垢为主,垢表面呈红色,垢下呈灰白色。5.以除盐水作锅炉补给水的高压、超高压炉垢,也是以Fe、Cu、SiO2为主的炉垢,垢表面有一层松软黑灰色附着物,下面坚硬,呈黑红色,垢下呈白色。6.以除盐水作补给水,附有凝结水处理炉内采用全挥发性处理的亚临界或超临界汽包炉,以70%以上磁性氧化铁垢为主的炉垢,这种炉垢容易清洗。7.以除盐水作补给水,热力系统采用CWT处理的锅炉,结
16、有土红色a-Fe2O3、r-Fe2O3及ZnAl2O4炉垢,该炉垢不易清洗。8.设有中性水处理的汽包炉,结有以r-Fe2O3、CuO、SiO2及NiFe2O4炉垢时难以清洗。应着重指出,除垢试验研究表明,依次难除的炉垢顺序如下:Fe垢<Cu、Fe垢<Cu、Fe、Si垢<a-Fe2O3<r-Fe2O3垢<ZnAl2O4<NiFe2O4据国内外清洗技术文献报导,锅炉化学清洗方案确定原则,应按照经济性、清洗工艺简单且效果好、清洗工期短及对环境保护四条标准考虑。对工业发展的今天,为防止污染,保护生态平衡,保护环境显得格外重要。所以在选择清洗介质和工艺时,在同等清洗效
17、果的前提下,应把废液污染环境问题放在首位进行考虑。地下水、地表水污染关系到人们及子孙后代的健康,是不能忽视的。现在世界上25%水受到严重污染,已引起全世界的高度重视。3.对锅炉化学清洗的要求及清洗工艺根据有关规定,新建的高压及以上的汽包炉,投产前必须进行化学清洗,超高压及以上的亚临界锅炉炉前系统及过热器根据脏污程度进行碱洗或化学清洗。对于高压以下汽包炉,一般只进行碱煮炉,脏污程度严重的可进行化学清洗。新锅炉化学清洗的目的主要除去设备在制造、运输、存放安装过程中形成高温氧化铁皮、锈垢、油脂及硅垢等污物,还起到松动、湿润垢层为下步酸洗创造条件。根据运行锅炉垢的成分,可进行碱洗,也可不进行碱洗的化学
18、清洗。对于不同等级压力的汽包炉均可进行盐酸酸洗,含特殊材质例外。当酸洗液中含有除油、除硅助剂时,同样可省去碱洗工艺。3.1中低高压锅炉设备清洗范围、材质及清洗介质自然循环汽包炉就高压及以下炉而言,额定蒸汽<1.5MPa为低,双汽包中压炉为1.53.5MPa,单汽包中压炉为3.58.0MPa,双汽包及单汽包高压炉均为9.010.0MPa,超高压汽包炉为13.713.9MPa。从低压汽包炉至超高压汽包炉范围内,炉本体的材质均碳钢及低合金钢,主要材质是锅炉汽包钢、BHW35(14MnMoVg)、20A、20碳钢、12CrM0V、15CrM0、ST35、ST45、钢研102、10CrM0910等
19、材质,以上材质均适用盐酸、氢氟酸、柠檬酸、氨基磺酸、EDTA钠盐、EDTA铵盐、硫酸、硝酸及混合酸等介质清洗,不会损坏设备。对中、低、高压汽包炉的清洗范围:部分给水管、省煤器、汽包、下水管、水冷壁管及相应的联箱等部位。为了提高除垢效果减缓金属的腐蚀,对于无机酸、有机酸、螯合剂及混合剂作清洗剂时,常用的缓蚀剂分别如下:1.盐酸清洗的缓蚀剂有:IS-129、IS-156、801、7793、1017、XA-IA、SH707、TPRI-I.II、SH-04、SH-416、F-102、TXS-04、Rordi-31A、IMC-5、IMC-42.柠檬酸清洗的缓蚀剂有:柠檬1号、若丁、邻二甲苯硫脲,其绶蚀率
20、>97%以上。3.氢氟酸清洗的缓蚀剂有7种:列举3种配方,缓蚀效率均在座99%以上。0.05%硫脲,0.02%NH4SCN(有毒),0.02%HPB,0.02%0P15;0.05%硫脲,0.02%NH4SCN(有毒),0.02%新洁尔灭;0.03%MBT,0.02%NH4SCN,0.02%4502,0.05%0P15。4.氨基磺酸清洗的缓蚀剂有:LAN8206、TPRI7型缓蚀效率>97%。5.硫酸缓蚀剂有:SHT一369、N105。6.EDTA清洗的缓蚀剂:依此比特30A、TPRI6型。3.2中低高压汽包炉常规化学清洗工艺及清洗工序对自然循环的或强制循环的汽包炉,一般不含忌用氧离
21、子的奥氏体等特殊钢材,任何清洗介质均可以进行洗炉,但是制定、确定化学清洗方案时应符合制定方案原则的四条标准。否则将受到限制。目前国内外锅炉化学清洗大致有以下几种清洗工艺。常规化学清洗工艺的清洗工序一般按照下列步骤进行。锅炉设备在冲洗被清洗部位之前,最好在冲洗之前应对过热器保护完毕。冲洗方式主要按介质划分的系统或回路分别进行冲洗直到设备冲洗干净为止。为了防止临时系统安装时残留在系统或容器中的焊渣、木块、焊条头等带入炉内,除单项人工清扫外,先对临时系统单项水冲洗合格,再按计划对各回路进行冲洗。当酸洗泵流量能满足要求,可进行整体回路冲洗已合格。冲洗标准:水质澄清,目视无悬浮细小颗粒。冲洗时间由系统脏
22、污程序、冲洗方式而定,一般为510h。冲洗用水为常温的除盐水,对于中压以下的小锅炉可用澄清水,最好用软化水。(1)碱洗的目的已叙述过,碱洗一般采用如下几种药剂及工艺条件(A)0.20.5%Na3PO4+0.10.3%Na2HPO4+湿润剂(B)0.20.3%Na2CO3+02%Na2HPO4+0.30%Na2SO3+0.05%湿润剂(2)碱洗工艺条件(A)任选上述配方(B)清洗时间812h,温度7585,流速0.204m/s(C)系统含油高的可用煮炉方法代替,新装中低压锅炉投产前只进行煮炉不酸洗。(3)碱洗后的水冲洗炉本体碱洗后的水冲洗时间一般为46h,这是在用除盐水或软化水能满足的条件下。供
23、水不足时,冲洗时间是前者的2倍左右。冲洗流速040.5m/s。冲洗终点为冲洗出口水澄清透明、无细小颗粒,PH=9左右。(1)酸洗工艺条件A56%Hcl+0.20.4缓蚀剂+0.10.15%N2H4注:当垢中含铜时应加硫脲的除铜剂,有硅时应加NH4HF其剂量由小型试验或根据垢中含铜硅垢的百分数多少采用经验剂量或由小试确定。B2.53.5%C6H8O7·H2O+0.20.3%缓蚀剂十氨PH=3.04.0C1.01.5%HF+0.30.5%缓蚀剂D3.05.0%H2SO4+0.3%HF+0.3%缓蚀剂+0.5%除铜剂注:炉垢中含钙垢(CaSO4)时,不适用H2SO4洗炉,但硝酸适用于奥氏体
24、钢酸洗,不会发生应力腐蚀破坏。E5.010.0%NH2SO3H(氨基磺酸)+0.30.5%缓蚀剂注:当垢含铜硅垢时可添加铜的封闭剂和除硅助剂F在添有缓蚀剂的NH2SO3H和C6H8O7的混合酸可清洗多种炉垢,但价格昂贵、可清洗效果好。G58%EDTA钠盐或铵盐+0.3%EDTA缓蚀剂+0.1%N2H4+0.15%助剂注:中高炉一般在用EDTA洗炉,太昂贵、废液处理工作量大。H56%EDTA+0.51.0%多乙醇胺PH=9左右,即ACR清洗法清洗温度分别为:A:5560,B:8590,C:4050,D:5060,E:5060,F:5060,F:5060,G:135±2,G:6065,清
25、洗流速分别为:VA:0.20.4m/s,VB:061.4m/s,VC:0.150.2m/s,VD:0.30.5m/s,VE:>0.2m/s<1.2m/s,VF:0.31.4m/s,VG:0.050.15m/s,VH:0.20.4m/s。清洗时间分别为:TA:410h,TB:46h,TC:1.54h,TD:46h,TE:610h,TF:68h,TG:812h,TH:68h。中低压以下锅炉化学清洗,在有条件的情况下,采用除盐水冲洗,无条件时,用软化水冲洗或工业水冲洗;对高压炉酸洗后必须用除盐水冲洗。水冲洗标准:水质澄清透明,PH5,Fe<50mg/L。炉本体冲洗时间一般24h。3
26、215漂洗工艺当酸洗的水冲不当时,产生二次锈,应采用含缓蚀剂的0.20.5%C6H8O8在5060下漂洗12h。对于A、B、C、D、E、F酸洗工艺来讲,均可以采用NaNO2、N2H4、NaNO2+Na3PO4、H2O2、Na3PO4、Na2CO3、Na3PO4+Na5P3O10等钝化剂进行钝化,工艺条件如下:A.亚硝盐作钝化剂:0.50.8%NaNO2,PH=9.09.5,温度:5060,时间:46h,V:0.150.2m/s。B.联铵钝化:300400mg/LN2H4,PH=9.510,温度:9095,时间:2448h,V:0.150.2m/s。C.混合钝化剂钝化工艺:0.51.0%NaNO
27、2+1.01.5%Na3PO4,PH=910,温度:6590,时间:812h,V:0.150.2m/s。D.多聚磷酸盐钝化工艺:0.15%H3PO4+0.2%Na5P3O10,氨水PH=4.510,温度:70,V:0.150.2m/s。E.微酸性除铜钝化工艺:0.50.8%NaNO2,0.20.3%C6H8O7,100200mg/L,CuSO4,50100mg/Lce,温度:50±5,时间:46h。F.磷酸盐钝化工艺:1.020%Na3PO4·12H2O,温度:8090,时间:812h,V:0.150.2m/s。新近北京电力科学研究试验研究出一种除垢钝化在同一溶液中一步完成
28、的新工艺,为系列除垢钝化液,并具有除Cu、SiO2、油渍及铁垢等功能,在除垢过程中使钢钝化。该成果属国际首创国际先进水平,参加过国际学术交流,先后获得华北电力网局、北京政府科技进步特等奖、三等奖项,先后在新投产前的或运行中的台超高压、亚临界汽包炉上应用获得优良的清洗效果。该成果研制成功克服了常规化学清洗工艺和系统复杂,腐蚀速率高,清洗工期长,费用高,清洗废液污染环境等弊病,现正在推广应用。3.3化学清洗工艺实例上面介绍的以盐酸、柠檬酸单铵、氢氟酸、硫酸、氨基磺酸、EDTA及混合清洗法等清洗介质完成整个化学清洗过程一般需7道或8道清洗工序才能完成,下面介绍几个常规清洗工艺及最新研制的除垢钝化一步
29、完成的清洗工艺。某厂1号炉为HG410/1009型高压、自然循环单炉膛燃煤汽包炉,自投产来第一次运行炉酸洗,时间间隔16.5年,结垢量952g/m2,氧化铁垢65%左右,硅垢2.19%,铜垢5.86%。根据垢量及垢的成分进行了清洗工艺选择试验,并制订了盐酸酸洗低浓度亚硝酸盐钝化的清洗方案及实施,获得优秀的清洗效果,洗下垢量近2吨,清洗后的管样呈银灰色,垢已除净,元镀铜、二次锈、点蚀及附着物,汽包及联箱内壁检查同水冷壁管洗后的效果。从炉本体水冲洗、水压、升温、酸洗、冲洗、漂洗及钝化等一系列清洗工序,到整个化学清洗结束历时55.5h,总用除盐水2000t。1.水冲洗回路:炉本体采用高压给水省煤器汽
30、包四侧水冷壁临时管线灰池。2.酸洗钝化回路:整体酸洗回路为清洗泵省煤器汽包四侧水冷壁清洗管;第二回路为清洗泵一对角水冷壁(1/2水冷壁)汽包对角水冷壁清洗箱。3.钝化回路用整体回路进行的,酸洗后的水冲洗回路,采用整体回路、分部回路交替流量进行的。1.清洗泵:Q:280t/h,压力:0.89MPa2台2.浓酸箱:10m31个3.清洗箱:20m31个4.压差式流量计:0600t/h1个5.自制混合加热器,蒸汽流量:810t/h,压力:0.81.3MPa6.临时管线中Dg50Dg300各种截止阀、球阀、衬胶隔膜阀、楔式闸阀等1.酸洗工艺:5%Hcl,0.3%IS129,0.15%NH4HF,0.2%
31、硫脲,温度:55±1,V:0.20.5m/s实际清洗时间7.8h。2.清洗及钝化工艺.:在含缓蚀剂的0.3%C6H8O7、4060下整体循环漂洗1.5h后,用氨水调PH=909.5,温度:55±1,添加0.6%NaNO2进行整体循环钝化4h。3.洗下垢量近2t,总腐蚀量30.26g/m2,腐蚀速率:3.88g/m2·h。该酸是一种固体酸;别名又称固体硫酸,其水溶液与盐酸、硫酸具有同等酸性,稳定性极高,水解后为酸式硫酸,属低毒性介质,对于清除有色金属表面上的钙镁水垢及锈垢具有特效功能,且腐蚀速率小,其小溶液在60以下几乎不分解,但80量大分解。所以锅炉化学清洗时,温
32、度控制在60以下。在相同条件下对钢、锌、黄铜的腐蚀速率仅是盐酸的1/41/7。氨基磺酸常和柠檬酸、氯化物、氟化物配合使用,以除去难溶的炉垢。该酸对碱土金属类的水垢有较好的溶垢能力,在其对钙、镁等化合物作用较为剧烈,反应方程式如下: 氨基磺酸与钙、镁盐在水中溶解度很大,所以它适用于清洗钙、镁盐垢,常用于冷凝器,闪蒸装置的清洗。它还与钢铁表面腐蚀产物有如下反应: 当垢中以铁垢为主,硅垢为副时,清洗液中可添加Nacl、MF2以增强去垢能力,达到彻底除垢目的。氨基磺酸:5%一8%缓蚀剂:LAN90010.1%0.15%助剂:0.5%5.0%清洗温度:5060清洗时间:810h氨基磺酸清洗压力容器始于九
33、十年初,首先应用在发电机凝汽器铜材的清洗,而后引伸到石化、电力等部门的锅炉设备的清洗。实践证明对有色金属腐蚀速率小,使用材质范围广,清洗效果好。单纯使用对被清洗的垢型使用范围小,与相关助剂配合使用,扩大了使用范围。一台1625t/h压力为17.5Mpa自然循环汽包炉,采用EDTA进行全热力系统设备的清洗,用一台低压加热器加热。洗前全热力系统冲洗耗时5.3天,配药耗时7天,实际配药时间84h,EDTA清洗时间32.8h,EDTA清洗总耗时为14天。清洗工艺条件:EDTA钠盐:4.0%4.5%缓蚀剂:0.3%0.35%助剂:0.1%0.2%清洗控制温度:135±5EDTA清洗液中Fe2+
34、0.15%清洗面积:12900m2清洗下来的垢量:41OKg,清洗后的管内表面呈灰黑色或钢灰色,腐蚀速率<2g/m2·h。实践及EDTA除垢机理表明,它适用于清洗碳酸盐、硫酸盐及铁锈等,若工艺中无除硅除铜作用,应保持原有的碱洗工艺和除铜工艺,以保证清洗质量。硫酸是使用广泛的一种工业酸,稀释时放出大量的热,使用时有危险性,由于和钙盐易形成溶解度小的CaSO4,一般设备含CaSO4垢时不使用硫酸。当垢中含钙少,铁的化合物高或清洗不锈钢和铝合金设备时,可使用酸。1.硫酸清洗机理硫酸和炉垢的化学反应如下: 2、清洗工艺条件H2SO4:35%助剂:0.3%缓蚀剂:SHT3690.3%清洗
35、温度:(50±5)清洗流速:1.52m/s清洗时间:78h锅炉清洗后呈钢灰色,均匀溶蚀,腐蚀速率:3.94.0g/m2·h清洗效果优良除垢钝化一步清洗新工艺就是除垢和钝化在同一溶液中同时完成除垢钝化过程,即在除垢过程中裸露出来金属表面,使基体金属处于钝态。随着时间延长,垢不断被清除干净,钢的基体不断进入钝化状态,实现了同一溶液中一次除垢钝化的目的,其废液无毒,无须特殊处理。该方法既适于基建炉清洗,也适合运行炉清洗。通过在七台超高机组锅炉及一台亚临界汽包炉上应用,效果满意。下面列举采用该方法清洗一台670t/h炉基建炉本体的情况。清洗工序如下:(1)冲洗:采用除盐水在常温下对
36、炉本体进行冲洗,冲至合格,总冲洗时间为5h。冲洗结束后,采用炉本体的冲洗水进行循环加热,准备进行酸洗钝化工作,循环加热费时2.5h。(2)除垢钝化一步清洗;待炉内留有的冲洗水加热到8590停止加热。在系统大循环情况下,注入钝化缓蚀剂,注入时间0.5h。之后向炉内同时注入清洗剂和助剂,注入时间为0.95h,自注清洗剂开始计清洗时间,至清洗结束,总共循环清洗3.1h,从水冲洗至除垢钝化液排净为止,清洗总费时为9.1h。清洗结束后通过对各部位检查,结果认为,汽包水侧内壁及割管的内表面呈钢灰色或个别部位呈银灰色,垢己除净(100%),形成良好保护膜,无点蚀、二次锈及黄色附着物等现象,平均腐蚀速率为1.64g/(m2·h)。清洗工艺:混合清洗剂:3%4%助剂:0.2%0.3%缓蚀剂:0.4%0.5%清洗时间:46h本次清洗历时1.5天,实际清洗时间为4.1h N2H4,钝化实例500MW机组,配套1650t/h、压力为25MPa的直流锅炉,全热力系统设备采用俄方提供的低浓度EDTA钠盐2次酸洗、高温度N2H4钝化的整体化学清洗。主要清洗工序如下:(1)冲洗。全热力系统设备采用除盐水对整体进行分段冲洗,而后用热的除盐水冲通过热
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