新安裝鍋爐在制造過程中經(jīng)常會(huì)形成軋制鐵鱗及帶硅氧化鐵皮,雖然出廠時(shí)常常在鍋爐內(nèi)件等設(shè)備內(nèi)涂覆防蝕油劑,但因暴露空氣的時(shí)間太長,難免使金屬表面進(jìn)一步腐蝕,形成腐蝕產(chǎn)物,這些腐蝕產(chǎn)物如不徹底清除,將對(duì)運(yùn)行后的鍋爐帶來很大危害。如爐管發(fā)生沉積物腐蝕、爆管、鍋水水質(zhì)指標(biāo)不合格等。影響了鍋爐調(diào)試到正常運(yùn)行的時(shí)間等[1]。 所以對(duì)新安裝鍋爐進(jìn)行化學(xué)清洗是十分必要的。本文根據(jù)某材料公司XG-45/5.3-1M新安裝鍋爐的結(jié)垢情況,有創(chuàng)造性地提出了采用“低濃度HEDP”清洗劑清洗的方法,通過實(shí)踐,不僅減少了HEDP的使用量,而且節(jié)約了清洗時(shí)間,清洗效果非常顯著。
2 鍋爐設(shè)備及清洗方法
2.1 鍋爐概況
本鍋爐為某材料公司的循環(huán)流化床鍋爐,型號(hào)為XG-45/5.3-1M。鍋爐的結(jié)構(gòu)為:單鍋筒、全鋼架、外置高溫分離器。受熱部位為水冷壁、過熱器、省煤器。給水溫度為150℃,主蒸汽溫度為450℃。清洗前對(duì)安裝后的鍋爐進(jìn)行內(nèi)部檢查,發(fā)現(xiàn)鍋爐水系統(tǒng)結(jié)垢量已達(dá)到187g/m2 以上,銹垢厚達(dá)0. 3mm,嚴(yán)重處銹垢接近1mm。經(jīng)現(xiàn)場刮取垢樣外觀檢查為質(zhì)地堅(jiān)硬,呈紅褐色,沒有很明顯的分層現(xiàn)象。成分分析為氧化鐵垢占約占90%,是主要成分,同時(shí)泥沙及難溶附著物約占10%。
2.2 鍋爐化學(xué)清洗范圍
化學(xué)清洗范圍為:省煤器 、汽包、水冷壁及下聯(lián)箱、下降管等水系統(tǒng),水容積約50m3 。2.3 清洗液的確定
(1)鍋爐一般化學(xué)清洗中常用的清洗劑有鹽酸、EDTA、氫氟酸等,使用該類清洗劑,工藝成熟,清洗效果也很好,但清洗流程復(fù)雜,工藝繁瑣[2]。HEDP化學(xué)名稱為羥基乙亞基二膦酸,化學(xué)結(jié)構(gòu)式:
其溶解金屬表面的氧化物,其絡(luò)合物穩(wěn)
定常數(shù)見表1[3]。反應(yīng)產(chǎn)生的H+ 不僅能維持清洗液的酸度,而且能增清洗強(qiáng)度。作為鍋爐清洗劑,有易溶于水,無毒無害。清洗工藝簡單,除銹效果顯著,節(jié)水減排等優(yōu)點(diǎn)。在工業(yè)設(shè)備長期清洗實(shí)踐中[4],通過調(diào)整清洗劑濃度及加入助劑的方法,HEDP清洗劑實(shí)際清洗效果良好,無明顯的腐蝕現(xiàn)象。
?。?)為保證清洗效果,同時(shí)防止鍋爐的腐蝕等,在清洗前,需對(duì)清洗液的濃度影響清洗的效果和質(zhì)量進(jìn)行了清洗動(dòng)態(tài)小實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合XG-45/5.3-1M新安裝鍋爐的實(shí)際情況,確定了可采用HEDP為主清洗劑的低濃度清洗配方清洗工藝。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,當(dāng)HEDP濃度為1%時(shí),清洗效果和腐蝕速度完全符合DL/T794-2001《火力發(fā)電廠化學(xué)清洗導(dǎo)則》的要求。而HEDP的濃度大于等于3%后,盡管管樣的清洗徹底,但是腐蝕速率較大,考慮到在生產(chǎn)及運(yùn)輸過程中帶入油垢及其它污垢,實(shí)際上清洗劑為1%HEDP液,1.5%助劑,滲透劑0.05%,消泡劑0.05%[5]。
2.4 清洗工藝
在清洗前對(duì)過熱器加入氨及聯(lián)胺的除鹽水進(jìn)行保護(hù)。圖1給出了新安裝鍋爐清洗的三個(gè)強(qiáng)制循環(huán)回路,是為保證有利于清洗液充分混合,確保各個(gè)部位濃度均勻。三個(gè)強(qiáng)制循環(huán)回路主要為:
?。?)回路1為清洗箱到汽包,再從前后左右水冷壁管、集中下降管至前后左右下集箱,最后匯集到清洗箱;
(2)回路2從清洗箱流到汽包,至前左水冷壁管、集中下降管,再到前左下集箱匯集到清洗箱;
(3)回爐為清洗箱出發(fā)到汽包,至后右水冷壁管、集中下降管,再到后右下集箱匯集清洗箱。在回路中使用節(jié)流裝置對(duì)集中下降管進(jìn)行節(jié)流。
3 清洗步驟
?。?)根據(jù)化學(xué)清洗工藝確定的實(shí)際清洗步驟為: 水沖洗―1%HEDP清洗劑酸洗―水沖洗―鈍化,在實(shí)際清洗過程中尤其要控制好HDEP的加入方式,分三次加入酸洗劑,每15分鐘測一次HEDP濃度,同時(shí)加入助劑,調(diào)整pH達(dá)到6.8左右。用HEDP相對(duì)于其它清洗來說,工藝上少了一個(gè)漂洗工序,用除鹽水置換部分酸洗液后,向循環(huán)箱內(nèi)加藥劑,按酸洗回路打循環(huán),當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)水pH值達(dá)到8以上,系統(tǒng)轉(zhuǎn)入鈍化工藝。在大循環(huán)條件下,調(diào)pH,常溫下鈍化。
(2)新安裝鍋爐爐清洗過程中,總鐵含量隨清洗時(shí)間的變化關(guān)系。清洗初期隨著清洗時(shí)間的增加,清洗液中的總濃度逐漸增加,當(dāng)清洗時(shí)間超過7.5小時(shí)后,隨著清洗時(shí)間的增加,溶液中總鐵值的變化趨于平緩,清洗時(shí)間超過10小時(shí),溶液中的總鐵含量略有下降??傝F與時(shí)間的變化曲線表明,當(dāng)清洗超過12小時(shí)后,可轉(zhuǎn)入鈍化。根據(jù)測試的總鐵及HEDP的濃度,確定清洗終點(diǎn)。
?。?)新安裝鍋爐化學(xué)清洗過程中,總鐵含量隨清洗時(shí)間的變化值,在清洗的過程中,通過加助劑,清洗劑的pH值控制在6.0-7.0,在保證清洗質(zhì)量的前提下,做到了清洗的更環(huán)保、安全。
通過實(shí)際操作中,對(duì)新安裝鍋爐的化學(xué)清洗要達(dá)到良好的清洗效果必須做到:
?。?)在HEDP低濃度清洗過程中,及時(shí)監(jiān)測清洗劑的pH值和總鐵值,當(dāng)pH值保持不變時(shí),可進(jìn)入正常清洗階段繼續(xù)清洗,每隔一定時(shí)間測定總鐵及pH值。
(2)配藥階段要做到濃度均勻,配藥時(shí)間短。在配酸的同時(shí)加入助劑。
?。?)清洗時(shí),酸洗液濃度應(yīng)維持在0.2-0.5m/s,不得大于1 m/s。
?。?)化學(xué)清洗前應(yīng)做好汽包的除銹垢及“堿煮”。4 清洗效果
HEDP清洗后,打開監(jiān)視管及汽包進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)銹垢基本清洗干凈,除垢率達(dá)90%以上,被清洗的金屬表面清潔,無殘留氧化物和焊渣,無鍍銅現(xiàn)象,無明顯金屬粗晶析出的過洗現(xiàn)象,表面形成良好的鈍化保護(hù)膜,無二次浮銹,無點(diǎn)蝕。固定設(shè)備上的閥門在清洗過程中未受損。通過測試分析發(fā)現(xiàn)在清洗過程中的實(shí)際腐蝕速率為1.0g/ (m2・h),腐蝕總量為13.1 g/ m2[6],一年后經(jīng)鍋爐內(nèi)部檢驗(yàn),鍋爐內(nèi)壁保護(hù)膜良好。
作者:佚名 來源:中國水處理網(wǎng)