某鋼廠新建干熄焦配套鍋爐化學(xué)清洗新工藝應(yīng)用與改進(jìn)

李曉敏 王文利 潘偉

（湘潭湘鋼瑞興有限公司，湖南 湘潭 411101）

某鋼廠新建干熄焦配套鍋爐為余熱電站中壓鍋爐，采用強(qiáng)制與自然循環(huán)相結(jié)合的循環(huán)方式。在新建鍋爐投用前需對鍋爐進(jìn)行化學(xué)清洗，除掉新建鍋爐設(shè)備內(nèi)部在制造、貯運(yùn)和安裝過程中生成的高溫氧化鱗皮、油污、焊渣、氧化垢和灰塵，以及設(shè)備出廠時涂刷的防護(hù)漆等各種附著物。通過化學(xué)清洗以及鈍化預(yù)膜，保持受熱面內(nèi)表面清潔，提高熱效率，防止受熱面因結(jié)垢等原因引起的事故。保證鍋爐安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

一、干熄焦鍋爐的運(yùn)行原理

鍋爐給水由鍋爐給水泵升壓后向鍋爐供水，經(jīng)省煤器預(yù)熱后進(jìn)入汽包。汽包爐水可分為強(qiáng)制循環(huán)部分和自然循環(huán)部分。

（一）自然循環(huán)部分

鍋筒爐水經(jīng)鍋筒下降管進(jìn)入膜式水冷壁，爐水吸熱汽化成汽水混合物經(jīng)膜式水冷壁上升管返回鍋筒。

（二）強(qiáng)制循環(huán)部分

鍋筒爐水由汽包下降管經(jīng)強(qiáng)制循環(huán)泵送入鰭片管蒸發(fā)器與光管蒸發(fā)器，爐水吸熱汽化成汽水混合物經(jīng)蒸發(fā)器上升管返回汽包。

此兩部分產(chǎn)生的汽水混合物在汽包中進(jìn)行汽水分離，飽和蒸汽由汽包上部導(dǎo)出，經(jīng)一次過熱器升溫后，進(jìn)入噴水減溫器減溫，然后進(jìn)入二次過熱器繼續(xù)升溫，從二次過熱器引出的蒸汽即為外供主蒸汽。干熄焦鍋爐汽水流程示意圖見圖2—2。

圖2—2 鍋爐汽水流程示意圖

二、鍋爐的清洗范圍

清洗范圍包括鍋爐汽水系統(tǒng)所有部分，含鍋爐所有受熱元件、汽泡、附屬管道，除氧給、回水管、熱管換熱器、除氧器、鍋爐給水管等。

三、化學(xué)清洗工藝

（一）清洗流程

1.清洗前確保鍋爐試壓完成。

2.水沖洗，先一回路，后同時沖洗二、三回路，最后沖洗四回路，每步?jīng)_洗完畢后開相應(yīng)排污閥排污。

3.配制藥劑，此藥劑采用某公司生產(chǎn)的克垢單、銹垢助溶劑、剝離劑，簡化了傳統(tǒng)方法中的酸洗、堿洗環(huán)節(jié)，極大地降低了環(huán)境污染，通過加藥泵緩緩注入鍋爐。

4.去污垢、油垢過程分三步進(jìn)行，先一回路，再同時清洗二、三回路，結(jié)束后滿水至過熱器一過、二過及相關(guān)連接管道進(jìn)行清洗。清洗溫度控制在40--60℃，清洗液在設(shè)備內(nèi)流速控制在0.1--0.5 米/秒。每2 小時分析監(jiān)測清洗溶液濃度，以確定補(bǔ)加藥劑時機(jī)或確定清洗終點(diǎn)。實(shí)施完后進(jìn)行水沖洗。

5.除銹、預(yù)膜過程同步進(jìn)行，方式與第二步相同。

6.切換閥門使之按以下循環(huán)回路輪流單獨(dú)循環(huán)。

（二）循環(huán)回路

一回路：除鹽水箱——除氧給水泵——除氧給水管——熱管換熱器——除氧回水管——除氧器——水位調(diào)節(jié)管——除鹽水箱

二回路：除氧器——鍋爐給水泵——主給水管——省煤器——汽包——水冷壁(4 根)——臨時回水管——除氧器

三回路：汽包——強(qiáng)制循環(huán)泵——翅片管蒸發(fā)器、光管蒸發(fā)器——汽包

四回路：除氧器——鍋爐給水泵——主給水管——省煤器——汽包——一次過熱器——二次過熱器——主蒸汽管道——臨時回水管——除氧器

（三）隔離設(shè)備保護(hù)

為防止清洗過程中堵塞設(shè)備，清洗前需將噴水減溫器拆除，將此處用臨時管道連接。另外清洗前需安裝水冷壁集箱以及主蒸汽管道至除氧器的臨時管道，臨時管道上安裝調(diào)節(jié)閥門，確保形成回路過程中，能夠充分清洗到主蒸汽管道等管徑較大的部分。清洗結(jié)束后將以上措施進(jìn)行恢復(fù)。

（四）化學(xué)清洗過程監(jiān)測與控制措施

清洗開始前打開鍋爐人孔門在鍋筒內(nèi)及配藥箱等處，分別懸掛腐蝕試片?；瘜W(xué)清洗結(jié)束后，取出腐蝕試片，處理后稱重計(jì)算腐蝕率。

清洗全過程每2 小時測定一次清洗液總鐵離子濃度，接近終點(diǎn)時每小時一次，當(dāng)連續(xù)兩次分析總鐵基本不變時清洗達(dá)到終點(diǎn)。

四、化學(xué)清洗效果檢查

由于是新鍋爐的清洗，重點(diǎn)是將各系統(tǒng)帶的油、銹除掉，因此清洗效果主要看監(jiān)視管段清洗情況。

（一）對監(jiān)視管段的檢查

考慮檢查和安裝方便，監(jiān)視管段裝于清洗泵出口處2 米，可隨時拆裝觀察，當(dāng)清洗8 小時即可拆開觀察，清洗的確定以此為據(jù)。漂洗效果檢查與此相同。

清洗及鈍化預(yù)膜完畢后檢查，管道內(nèi)壁形成一層均質(zhì)綠色膜，預(yù)膜效果良好。通過調(diào)整臨時回水管道調(diào)節(jié)閥，保證了主蒸汽循環(huán)回路管道內(nèi)清洗水的充分填充，主蒸汽段清洗預(yù)膜達(dá)到預(yù)期效果。

（二）對鍋爐設(shè)備內(nèi)部的檢查

1.汽包內(nèi)的檢查，由于是新鍋爐，因此在清洗時液位應(yīng)高于運(yùn)行正常水位以上（150mm），原則上即以觀察汽包壁油、銹，清洗結(jié)束主要是檢查汽包壁上油、銹是否除去，鈍化膜是否形成，檢查是否留有氧化鐵渣等，若有應(yīng)清除。

2.水冷壁管下的聯(lián)箱檢查，對下聯(lián)箱檢查是否形成鈍化膜，鐵渣等是否排放干凈。

（三）腐蝕指示片的檢查

清洗開始時，必須在清洗系統(tǒng)中掛放腐蝕指示片，經(jīng)清洗后立即取出檢查，用乙醇溶液清洗，干燥后稱重，計(jì)算腐蝕速率和檢查外觀是否有腐蝕坑點(diǎn)。

根據(jù)國家質(zhì)檢總局TSG5003-2008《鍋爐化學(xué)清洗規(guī)則》、DL/T994-2001《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》，金屬腐蝕速度小于8g/(m2·h)，腐蝕總量不超過80g/m2。該鍋爐懸放的三塊試片，檢驗(yàn)結(jié)果分別為0.1794 g/m2h、0.1684 g/m2h、0.1953 g/m2h，達(dá)到優(yōu)良結(jié)果。

（四）系統(tǒng)清洗后預(yù)膜質(zhì)量檢查與監(jiān)督

采用酸性CuSO4 點(diǎn)滴試驗(yàn)方法

1.在鈍化后的試樣表面，選擇若干點(diǎn)（其他處用石蠟封蓋），然后逐點(diǎn)滴上CuSO4 溶液，該溶液破壞鈍化膜后將產(chǎn)生如下反應(yīng)：

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu），并用秒表記錄CuSO4 點(diǎn)滴液由藍(lán)變紅的時間，根據(jù)滴入試片表面Cu2+顏色的消失（由藍(lán)轉(zhuǎn)紅）快慢來評定鈍化膜的質(zhì)量。同一個試片上各點(diǎn)轉(zhuǎn)色時間的長短可評定鈍化膜形成的均勻程度。

2.酸性CuSO4 點(diǎn)滴液的組成為：0.4mol/l的CuSO4 溶 液40ml，10%NaCl 溶液20ml 和0.1mol/l HCl1.5ml，并用除鹽水稀釋至100mL。

3.酸性CuSO4 點(diǎn)滴鈍化膜，耐蝕性的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表B1。

表B1 耐蝕性的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)檢驗(yàn)，3 次結(jié)果均達(dá)到20S 以上，鈍化效果達(dá)到優(yōu)良水平。

五、結(jié)語

1.通過設(shè)置四段回路的清洗，覆蓋了鍋爐各管段、汽包、集箱的清洗。

2.通過嚴(yán)格的過程監(jiān)控以及仔細(xì)的驗(yàn)收把關(guān)，各管段、汽包、集箱的清洗效果理想，鈍化預(yù)膜均達(dá)到優(yōu)良水平。

3.通過臨時管道安裝調(diào)節(jié)閥門，水流從汽包自高往下流動時能充分清洗到管徑較大的主蒸汽等管道。