燃氣-蒸汽聯合循環余熱鍋爐酸洗方案優化及效果分析

潘 攀（中海油珠海天然氣發電有限公司，廣東 珠海 519050）

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燃氣-蒸汽聯合循環余熱鍋爐酸洗方案優化及效果分析

潘 攀
（中海油珠海天然氣發電有限公司，廣東 珠海 519050）

摘 要：酸洗是電站鍋爐化學清洗重要的的一環，其質量的好壞影響鍋爐的安全經濟運行。本文針對#2余熱鍋爐酸洗效果不佳的情況，經過具體原因分析，提出了酸洗方案優化措施，最終保證了#4余熱鍋爐的酸洗質量，為后續點火吹管、整套啟動及168試運行奠定了基礎。

關鍵詞：余熱鍋爐；酸洗；優化

0. 引言

根據規范要求，基建電站鍋爐在安裝完畢之前應進行化學清洗，以除去鍋爐受熱面在軋制、儲存、運輸及安裝過程中所產生的鐵銹、焊渣等機械雜質，確保鍋爐長期安全經濟運行。化學清洗包括堿洗和酸洗。堿洗采用雙氧水清洗；酸洗采用EDTA銨鹽清洗工藝，該工藝具有清洗除垢率高、鈍化膜質量優良、清洗時間短、用水量少、對環境污染小等優點。以上清洗工藝的組合既能滿足清洗質量要求又最大限度地滿足環保要求，是當前普遍采用的清洗工藝。本文根據實際工程案例，在常規酸洗方案的基礎上，為保證酸洗效果，對酸洗優化措施和優化結果進行了闡述。

1. 工程實例概述

中海油珠海天然氣發電有限公司熱電聯產項目2×390MW蒸汽燃氣聯合循環工程余熱鍋爐為采用三壓再熱自然循環余熱鍋爐，露天布置。其受熱面主要由高壓汽包、中壓汽包、低壓汽包、高壓過熱器、高壓蒸發器、高壓省煤器、中壓過熱器、中壓蒸發器、中壓省煤器、低壓過熱器、低壓蒸發器、低壓省煤器、再熱器及其他附屬設備和汽水管道組成。#2余熱鍋爐對應#2蒸汽輪機，#4余熱鍋爐對應#4蒸汽輪機，兩臺余熱鍋爐酸洗系統和范圍完全一樣，圖1為余熱鍋爐酸洗系統圖。

該項目鍋爐酸洗范圍均為：1/2高、中、低壓汽包，冷凝水加熱器、中壓省煤器、高壓省煤器、高壓蒸發器、中壓蒸發器、低壓蒸發器、下降管及化學清洗臨時系統，其中高壓系統水容積為150m3，中壓系統水容積為60m3，低壓系統水容積為130m3，加上臨時系統約380m3。

2. 常規酸洗方案

2.1 EDTA酸洗液的配制

升溫試驗結束，按清洗系統的體積估計加入EDTA用量及除鹽水量、還原劑、緩蝕劑量，用蒸汽加熱攪拌，并用NaOH溶解并調節pH值5.5～6.0左右，然后用配藥泵打到貯藥箱。使藥液的pH5.0 ～5.5，濃度為18%～20%。清洗母液打入系統時，先開貯藥箱出口閥門再起清洗泵將清洗母液打入系統，從而可以達到注入系統的清洗液濃度在10%以下。

2.2 EDTA酸洗程序

（1）將EDTA清洗母液加入清洗系統，調節汽包水位至汽包中心線，系統升溫至120℃。清洗時間約為8小時，EDTA的殘余濃度、鐵離子濃度趨于穩定后，拆看監視管，觀察鐵銹是否已被徹底清洗干凈。當監視管清洗干凈后，進入鈍化階段，否則繼續循環清洗直至鐵銹被清洗干凈。酸洗結束后，調節清洗液pH8.5～9.5，維持溫度120℃以上，時間約為6～8小時。

（2）在升溫過程中利用紅外線測溫儀對余熱鍋爐回水管道的溫度30分鐘測量一次。

（3）在各回路清洗過程中，要嚴格監測EDTA有效濃度、總鐵濃度、pH值和溫度等參數指標。以上項目每60分鐘分析一次；當EDTA有效濃度、總鐵離子濃度、pH值、溫度及時間等參數指標趨于穩定狀態確定清洗已接近終點，應連續測量并做好記錄。

（4）鈍化結束后，將清洗液循環降溫至100℃以下，然后將清洗液排回儲藥箱。

（5）酸洗結束后，余熱鍋爐內的酸洗液確保在一天內完成退液。

2.3 質量控制措施

（1）所有化學藥品在使用前，必須進行抽樣檢查，并檢查產品的外觀等，確保原材料的質量。

（2）酸洗過程中，必須做好全部的化學分析工作，以便監測酸洗的質量。

（3）酸洗系統中，閥門編號、掛牌、管道設備應標明清洗液流動的方向，并經專人核對無誤。

（4）酸洗期間要保證汽包上下壁溫差不超過50℃。

圖1　余熱鍋爐酸洗系統圖

圖2　#2余熱鍋爐高壓蒸發器管道酸洗效果圖

圖3　#4余熱鍋爐高壓蒸發器管道酸洗效果圖

3. 優化方案及效果

3.1 優化方案措施

#2余熱鍋爐根據常規方案酸洗后，進行割管檢查，發現高壓蒸發器管道有穿孔和內部銹蝕現象，如圖2所示。經過全面分析，導致酸洗效果不佳的原因可能如下：酸洗操作人員簡化酸洗程序；酸洗過程中不認真進行化驗監測；酸洗液流速不夠；酸洗后未能及時將酸洗液排出。

針對上述酸洗效果不佳的原因，為了保證#4余熱鍋爐，特別是高壓蒸發器管道酸洗達到預期效果，提出了#4余熱鍋爐酸洗方案優化措施：

（1）酸洗操作人員必須嚴格按照酸洗方案進行酸洗，不得簡化程序。

（2）酸洗過程中認真進行化驗監測，保證酸洗Fe離子穩定后，才能提高pH值進行鈍化。

（3）酸洗水泵采用新泵，流量為500m3/h。蒸發器系統集中下降管加裝節流孔板，高壓蒸發器受熱面分組連接，提高受熱面工質流速。

（4）酸洗結束后，確保一天內將酸洗液退酸完畢。

（5）#4余熱鍋爐高、中、低壓管道分開酸洗，酸洗前隨機割取一根高壓蒸發器管道，進行小型試驗，酸洗液濃度取上限值，保證酸洗液配液濃度與實際管道一致。

（6）監視管應安裝在最不利部位，以便檢驗、判斷管道酸洗實際效果。

3.2 優化效果

#4余熱鍋爐酸洗過程中，嚴格執行相應規程規范和優化措施，酸洗結束后業主、監理、施工及調試單位對酸洗結果進行驗收檢查。高、中、低壓系統酸洗監視管、金屬表面清潔，無殘留氧化物和焊渣，無過洗現象，無鍍銅現象，形成良好的鈍化膜；分別對高、中、低壓系統酸洗監視管進行硫酸銅滴定，時間符合要求；對指示片進行稱重，腐蝕指示片平均腐蝕速度為0.5775g/m2·h，腐蝕總量為6.3524g/m2；任意割取#4余熱鍋爐高壓蒸發器一根管道，其金屬表面清潔，形成良好的鈍化膜，如圖2。根據監視管、正式管道的割管檢查，指示片平均腐蝕速度、腐蝕總量檢查及監視管硫酸銅滴定時間判斷，#4余熱鍋爐酸洗質量合格。

總之，根據監視管、正式管道的割管檢查，指示片平均腐蝕速度、腐蝕總量檢查及監視管硫酸銅滴定時間判斷，#4余熱鍋爐酸洗質量合格。

結語

鍋爐酸洗，是使受熱面內表面清潔，防止受熱面因腐蝕和結垢引起事故的必要措施，同時也是提高鍋爐熱效率，改善鍋爐汽水品質，縮短啟動調試工期的有效措施之一，其質量好壞直接影響電廠安全穩定運行及使用壽命。本文針對#2余熱鍋爐酸洗質量不佳，通過方案優化，最終保證了#4余熱鍋爐的酸洗質量，其優化措施可為類似工程提供參考。

參考文獻

［1］ DL/T 794-2001，火力發電廠鍋爐化學清洗導則［S］.

［2］ DL/T 5190.2-2012，電力建設施工技術規范第2部分：鍋爐機組［S］.

中圖分類號：TK212

文獻標識碼：A