600MW機(jī)組鍋爐化學(xué)清洗

高劍鋒

（山西晉緣電力化學(xué)清洗中心有限公司 ，山西 太原 030006）

1 概述

某電廠600MW發(fā)電機(jī)組鍋爐為美國(guó)公司生產(chǎn)，鍋爐爐膛分為上部爐膛和下部爐膛，下部爐膛由前后墻水冷壁在鍋爐底部形成冷灰斗，在中部區(qū)域向內(nèi)形成爐拱，上部爐膛呈矩形結(jié)構(gòu)，燃燒器布置于下爐膛前后拱上，“ W”型火焰燃燒方式。該鍋爐于2001年通過168小時(shí)試運(yùn)正式發(fā)電運(yùn)行。投產(chǎn)前進(jìn)行過化學(xué)清洗，至今已運(yùn)行了七年多。電廠給水采用全揮發(fā)處理，只在凝結(jié)水處加氨和聯(lián)胺。

2009年該機(jī)組大修，通過對(duì)電廠水冷壁割管垢量進(jìn)行監(jiān)督檢查，確定割管部位在熱負(fù)荷最高處，即標(biāo)高31.5米，前墻南數(shù)第183根，經(jīng)測(cè)定向火側(cè)垢量406.24g/m2，背火側(cè)垢量159.56g/m2，后墻南數(shù)第170根，經(jīng)測(cè)定向火側(cè)垢量421.72g/m2，背火側(cè)垢量116.98g/m2。根據(jù)D L/T 794-2001《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》，該機(jī)組的水冷壁垢量已經(jīng)達(dá)到了300～400g/m2要進(jìn)行化學(xué)清洗的條件，因此決定進(jìn)行化學(xué)清洗。

2 化學(xué)清洗范圍及工藝

2.1 清洗范圍

根據(jù)機(jī)組參數(shù)、燃燒工況、管道材質(zhì)、管內(nèi)表面狀況以及機(jī)組汽水品質(zhì)要求等情況確定該次化學(xué)清洗的范圍為：包括省煤器、水冷壁、汽包、下降管等鍋爐爐本體；清洗水容積約620m3，參加清洗部分的材質(zhì)分別為SA-106C 、SA-299、S A-106C、S A-210C、S A-213T2和SA-210-1等。

2.2 清洗回路

本次化學(xué)清洗的設(shè)計(jì)回路為3個(gè)，分別為：

a.大回路循環(huán)：溶液箱→清洗泵 → 省 煤器 → 汽包全部水冷壁→溶液箱

b.Ⅰ回路循環(huán)：溶液箱→清洗泵→省煤器→汽包左半側(cè)水冷壁→溶液箱

c.Ⅱ回路循環(huán)：溶液箱→清洗泵→省煤器→ 汽包右半側(cè)水冷壁→溶液箱

實(shí)際清洗過程回路為溶液箱→清洗泵→省煤器→汽包→全部水冷壁→溶液箱

2.3 清洗工藝

本次爐本體清洗采用鹽酸清洗、檸檬酸漂洗、雙氧水鈍化的清洗工藝。清洗配方及控制參數(shù)見表1。

表1

3 清洗過程及工藝控制

3.1 除垢率靜態(tài)試驗(yàn)

根據(jù)電廠提供的化學(xué)清洗試片和管樣，首先進(jìn)行了化學(xué)清洗模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)按照化學(xué)清洗導(dǎo)則要求進(jìn)行，同時(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合導(dǎo)則要求。試驗(yàn)情況如下：取前墻水冷壁管樣，放入#1酸洗液（4%鹽酸+0.5%硫脲+0.3%鹽酸緩蝕劑）中靜態(tài)浸泡6小時(shí)，管樣內(nèi)垢全部除凈，取后墻水冷壁管樣，放入#2酸洗液（4%鹽酸+0.3%鹽酸緩蝕劑）中靜態(tài)浸泡6小時(shí)，管樣表面有明顯鍍銅現(xiàn)象。根據(jù)該靜態(tài)試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：酸洗配方中必須加入硫脲以免發(fā)生鍍銅、利用4%鹽酸可以實(shí)現(xiàn)徹底除垢，因此確定清洗介質(zhì)為4%鹽酸，工藝中必須考慮防止鍍銅的添加硫脲工藝，不需進(jìn)行堿洗。

3.2 化學(xué)清洗藥品檢查

為了保證化學(xué)清洗的質(zhì)量，所有化學(xué)清洗藥品及分析化驗(yàn)用藥品到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，我們會(huì)同電廠、酸洗公司共同對(duì)其數(shù)量進(jìn)行清點(diǎn)并對(duì)所有藥品取樣化驗(yàn)，清洗用藥品數(shù)量和質(zhì)量滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，為了驗(yàn)證現(xiàn)場(chǎng)藥品質(zhì)量我們?cè)陔姀S現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鹽酸緩蝕劑靜態(tài)腐蝕速率試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2

3.3 酸洗過程及控制

機(jī)組堿洗總水容積約1800m3，采用雙回路循環(huán)清洗，加入鹽酸緩蝕劑1400kg、硫脲150kg、抗壞血酸鈉50kg，維持汽包水位40cm，酸液濃度在3.2%-5.0%，建立循環(huán)；測(cè)排酸濃度3.2%，鐵含量4219mg/L，清洗廢液在灰漿池加石灰中和至pH6-9，外排。

3.3 漂洗與鈍化過程控制

酸洗后的水沖洗采用快速放空清洗液的方法，先將系統(tǒng)內(nèi)清洗液放空，然后再上熱水沖洗，控制出水總鐵離子小于50mg／L后沖洗結(jié)束，實(shí)際沖洗時(shí)間約為5h。

添加檸檬酸緩蝕劑和檸檬酸漂洗進(jìn)行漂洗，期間通過調(diào)節(jié)pH值，漂洗時(shí)，檸檬酸濃度為0．3%，溫度控制70-80℃，維持汽包液位130cm，時(shí)間3h。

漂洗結(jié)束后添加雙氧水和氨水直接轉(zhuǎn)入鈍化鈍化時(shí)，雙氧水濃度為0．3% ，溫度50～60% ，維持進(jìn)回液pH在9.5左右，鈍化時(shí)間為5h。

4 化學(xué)清洗效果檢查

4.1 汽包內(nèi)部檢查

對(duì)汽包內(nèi)部進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)汽包內(nèi)壁呈鋼灰色，已形成良好的鈍化保護(hù)膜，所有打堵部位均完好，沒有木塞脫落情況。

4.2 腐蝕試片情況

對(duì)汽包內(nèi)部腐蝕試片從汽包中取出，并測(cè)定腐蝕速率及腐蝕總量，結(jié)果如下。

試片腐蝕速率及腐蝕總量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于DL/T794-2001《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》規(guī)定的腐蝕速率≤8g/（m2.h）和腐蝕總量≤80g/m2的標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 割管檢查

對(duì)水冷壁前后墻及側(cè)墻標(biāo)高27米和31米處分別割管，共計(jì)十二根，同時(shí)對(duì)省煤器進(jìn)行割管檢查，檢查結(jié)果表明：清洗后的金屬表面清潔，垢已徹底除凈，無(wú)殘留氧化物和焊渣，無(wú)金屬粗晶析出的過洗現(xiàn)象，無(wú)鍍銅現(xiàn)象；清洗后的表面形成良好的鋼灰色鈍化保護(hù)膜。

5 結(jié)論及建議

5.1600 MW機(jī)組運(yùn)行鍋爐采用鹽酸大范圍直接清洗的、檸檬酸漂洗和復(fù)合雙氧水鈍化工藝用時(shí)短，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，清洗質(zhì)量?jī)?yōu)良，是安全經(jīng)濟(jì)和可行的。

5.2 建議在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，加強(qiáng)機(jī)組冷態(tài)和熱態(tài)水沖洗，特別是加強(qiáng)熱態(tài)帶壓水沖洗，同時(shí)注意機(jī)組水汽品質(zhì)，密切關(guān)注是爐水鐵離子含量變化情況。