新建1000 MW超超臨界機組的檸檬酸清洗

郭新茹，何鐵祥

(湖南省電力公司試驗研究院，湖南長沙410007)

1 熱力系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)

徐州彭城電廠三期工程2×1000 MW機組鍋爐為超超臨界壓力直流鍋爐，型號SG-3044/27.46-M535，汽輪機四缸四排汽、再熱凝氣式，型號N1000-26.25/600/600。鍋爐主要設(shè)備及參數(shù)見表1，汽機主要設(shè)備及參數(shù)見表2。

表1 鍋爐主要設(shè)備參數(shù)

表2 汽機主要設(shè)備參數(shù)

根據(jù)設(shè)備的材質(zhì)以及經(jīng)濟性，選用檸檬酸作為主要清洗介質(zhì)的工藝。

2 清洗范圍及清洗系統(tǒng)

2.1 堿洗范圍

凝汽器、軸加、凝水管道、低加及旁路、除氧器、低壓給水管道、高加汽側(cè)、低加汽側(cè)。清洗水容積:2 600 m3。

2.2 酸洗范圍

除氧器、高壓給水、省煤器、水冷壁、分離器、啟動系統(tǒng)、過熱器。清洗水容積:960 m3。

2.3 清洗系統(tǒng)圖 (如圖1)

圖1 化學(xué)清洗系統(tǒng)圖

2.4 清洗回路劃分

堿洗回路分為3個回路

回路1:凝汽器→凝泵→精處理旁路→軸加→再循環(huán)管→凝汽器

回路2:除氧器→前置泵→臨時管→5，6號低加汽側(cè)→低加疏水泵→5號低加水側(cè)入口→除氧器

回路3:除氧器→前置泵→臨時管→1號抽進入高加汽側(cè)→正常疏水管道→2號高加汽側(cè)→3號高加汽側(cè)→正常疏水管道回除氧器 (危急疏水接地溝做沖洗用)

①顯效：經(jīng)治療后，心絞痛等癥狀及體征消失或基本消失，心率、血壓及心電圖異常表現(xiàn)均恢復(fù)至正常。②有效：經(jīng)治療后，心絞痛等癥狀及體征好轉(zhuǎn)，心率、血壓及心電圖異常改變等均有所改善。③無效：經(jīng)治療后，癥狀、體征、心率、血壓及心電圖異常表現(xiàn)無改善，或至惡化。

酸洗回路:除氧器→臨時清洗泵 (前置泵)→臨時管→高加及旁路→省煤器進口→分離器→過熱器→臨時管→除氧器 (期間爐水循環(huán)泵啟動)

3 化學(xué)清洗工藝及控制

3.1 堿洗工藝

堿洗工藝流程為:水沖洗→堿洗→水沖洗，采用復(fù)合磷酸鹽作為清洗介質(zhì)。第1回路溫度控制在50℃左右，第2，3回路控制溫度在85～90℃。

3.2 檸檬酸酸洗及鈍化工藝:

酸洗工藝流程為:酸洗→頂酸→漂洗→鈍化。

(1)酸洗:0.4%緩蝕劑，0.5%清洗助劑，5.0%檸檬酸，用氨水調(diào)節(jié) pH 至3.5～4.0。酸洗溫度控制在85～95℃，循環(huán)清洗6～8 h。

(2)頂酸:當(dāng)介質(zhì)中的鐵離子濃度達到平衡后開始排放，當(dāng)鍋爐廢液排放口的水質(zhì)澄清，全鐵＜50 mg/L，Cl-＜100 mg/L，pH 達 4.0 ～4.5 后，頂酸結(jié)束。

(3)漂洗:頂酸后，系統(tǒng)改循環(huán)升溫，升至50 ～60℃ 時，加入 0.2%H3C6H5O7，0.05%EDTA用氨水調(diào)pH至3.5～4.0，升溫到85～95℃，閉路循環(huán)3～5 h，全鐵穩(wěn)定并＜500 mg/L時結(jié)束漂洗。

(4)鈍化:漂洗合格后，將漂洗液中的含鐵量控制在500 mg/L以下，開始鈍化。用氨水將漂洗液pH急速調(diào)節(jié)至 ＞9.3，再加0.02%Na3PO4，0.1%二甲基酮肟，閉路循環(huán)5～8 h后，當(dāng)監(jiān)視管鈍化膜形成良好，結(jié)束鈍化，然后將廢液排放。

4 清洗過程和清洗效果

4.1 清洗過程

5號機組爐前系統(tǒng)堿洗工作從2010-03-16T 08∶00系統(tǒng)檢查開始，到20日4∶00水沖洗合格，整個堿洗過程歷時76 h。相關(guān)記錄見表3。

表3 爐前系統(tǒng)化學(xué)清洗記錄

酸洗工作從2010-04-05T08∶00系統(tǒng)水沖洗開始，到2010-04-09T08∶00鈍化廢液排放完，整個酸洗過程歷時4 d。

清洗工藝為系統(tǒng)水沖洗、循環(huán)升溫加熱、檸檬酸清洗、漂洗、鈍化。具體清洗過程見表4。

表4 爐本體化學(xué)清洗記錄

4.2 清洗效果

化學(xué)清洗后，檢查機組清洗范圍內(nèi)的金屬表面清洗干凈，無殘留物，無二次銹，無點蝕，無過洗現(xiàn)象，鈍化保護膜形成完整致密;清洗未對固定設(shè)備造成損傷;未對環(huán)境造成污染;清洗過程中金屬腐蝕速率為 0.76 g/m2h，腐蝕總量 7.6 g/m2，依據(jù)DL/T794-2001《火力發(fā)電廠化學(xué)清洗導(dǎo)則》對清洗總體效果評價為優(yōu)。

5 清洗經(jīng)驗探討

結(jié)合徐州彭城電廠三期工程1000 MW超超臨界機組化學(xué)清洗實踐，認為超超臨界機組化學(xué)清洗應(yīng)充分重視清洗藥品用量、漂洗緩蝕劑的選用、廢水排放、過熱器清洗等技術(shù)問題。

(1)清洗藥品用量計算，應(yīng)充分考慮清洗系統(tǒng)水容積和表面積的關(guān)系。超超臨界機組相比亞臨界及以下機組同樣水容積下其內(nèi)表面積要大很多，因此同樣結(jié)垢量與水容積條件下，其清洗消耗的藥品要多得多。

(2)漂洗緩蝕劑時選用不應(yīng)忽視緩蝕劑的水溶性，有機組漂洗時因加入有機緩蝕劑，緩蝕劑在金屬機體表面形成憎水膜，影響了鈍化膜的形成。

(3)超超臨界機組通常采用檸檬酸或EDTA作清洗介質(zhì)，清洗溫度在90℃以上，清洗廢液排放時的溫度，基本與清洗溫度相同，而電廠設(shè)計采用的機組排廢正式系統(tǒng)工作極限溫度多數(shù)在90℃以下，清洗廢液排放系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)對此重點考慮，否則容易造成正式排廢系統(tǒng)的超溫損壞，同時影響廢液的及時排放，無法保證清洗質(zhì)量。

(4)對水平布置的塔式鍋爐過熱器的清洗，需重點控制過熱器的上部區(qū)域管道空管問題，可靠的控制措施是在清洗回水臨時母管上加裝壓力表，壓力表壓力控制在1.0 MPa以上，同時每隔0.5 h人工開啟過熱器的空氣門排氣。

6 結(jié)語

1000 MW超超臨界機組采用復(fù)合磷酸鹽堿洗加檸檬酸清洗加二甲基酮肟鈍化的清洗工藝，系統(tǒng)簡單，能耗低，清洗質(zhì)量優(yōu)良，完全能滿足新建超超臨界機組首次啟動前熱力系統(tǒng)的凈化要求。由于1000 MW超超臨界直流機組蒸汽參數(shù)高，對水汽品質(zhì)的要求很嚴格，建議在選擇合理清洗工藝、保證清洗效果的同時，還應(yīng)該對1000 MW超超臨界機組清洗范圍進行周密考慮，盡可能擴大清洗范圍。

〔1〕中華人民共和國國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會.DL/T 794-2001.火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則〔S〕.北京:中國電力出版社，2001.