循環(huán)流化床鍋爐化學(xué)清洗方案
熱電廠240t/h 循環(huán)流化床鍋爐系濟(jì)南鍋爐集團(tuán)股份有限公司設(shè)計(jì)并制造的一種新型鍋爐，型號(hào)為：YG-240/9.8-M1，該型鍋爐為單鍋筒、高溫高壓、自然循環(huán)水管鍋爐，采用循環(huán)流化床燃燒方式，其主要參數(shù)如下：鍋爐蒸發(fā)量:240t/h；過(guò)熱蒸汽出口溫度:5400C；過(guò)熱蒸汽出口壓力:9.8MPa；給水溫度:2.50C。
2 化學(xué)清洗定義、意義及范圍
2.1 化學(xué)清洗的定義 化學(xué)清洗就是用化學(xué)藥品的水溶液，通過(guò)堿洗或堿煮和酸洗兩個(gè)主要過(guò)程，清除鍋爐汽、水系統(tǒng)內(nèi)部各種沉積物和附著物，在金屬內(nèi)表面形成良好的保護(hù)膜，使受熱面管子得到良好冷卻，汽、水質(zhì)量很快達(dá)標(biāo)，從而達(dá)到鍋爐安全運(yùn)行和縮短從機(jī)組啟動(dòng)到正常運(yùn)行所需時(shí)間的一種方法和措施。由于化學(xué)清洗的效果很好，經(jīng)濟(jì)效益顯著，已經(jīng)規(guī)定，直流鍋爐和過(guò)熱蒸汽出口壓力為9.8MPa,及以上的汽包鍋爐，投產(chǎn)前必須進(jìn)行化學(xué)清洗；壓力小于9.8MPa, 的汽包鍋爐（腐蝕嚴(yán)重者除外），雖可以不進(jìn)行酸洗，但必須進(jìn)行堿煮。
2.2 化學(xué)清洗的意義 鍋爐的原材料鋼管、鋼板在軋制時(shí)會(huì)形成軋皮，鍋爐在制造、儲(chǔ)運(yùn)及安裝過(guò)程中會(huì)形成鐵銹、焊渣和為防腐涂覆在鋼材上的油質(zhì)防銹劑，塵土、砂子、水泥、保溫材料等雜質(zhì)也會(huì)混入鍋爐中。由于隨著鍋爐容量的增加從鋼管、鋼板出廠、鍋爐制造、儲(chǔ)運(yùn)、安裝到最終投產(chǎn)所需的時(shí)間變長(zhǎng)，鍋爐的焊口增多，受熱面加大，上述的軋皮、鐵銹、焊渣、防銹劑和泥沙等各種雜質(zhì)的總量增大。同時(shí)，新安裝鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)的汽包、水冷壁管、下降管、聯(lián)箱、對(duì)流管和省煤器管不能像過(guò)熱器管、再熱器管及蒸汽管道那樣，通過(guò)吹洗將軋皮鐵銹、焊渣等各種雜質(zhì)吹洗干凈。
因此，如果新安裝鍋爐投產(chǎn)前不進(jìn)行化學(xué)清洗，汽水系統(tǒng)內(nèi)各種沉積的和附著的雜質(zhì)將會(huì)造成很多危害：
a 雜質(zhì)沉積在水冷壁管的下聯(lián)箱，引起定期排污管和爐管堵塞，水冷壁管因循環(huán)流速下降冷卻不足而導(dǎo)致過(guò)熱爆管。
b雜質(zhì)生成的水垢和附著物使?fàn)t管的冷卻不足而引起過(guò)熱爆管。
c 泥沙等各種雜質(zhì)含有較多的二氧化硅，使?fàn)t水和蒸汽的含硅量長(zhǎng)期不合格，造成二氧化硅在汽輪機(jī)通流部分大量沉積，使汽輪機(jī)不能正常運(yùn)行。 因此，新安裝的直流鍋爐和過(guò)熱蒸汽出口壓力為9.8MPa 及以上的汽包鍋爐，在投產(chǎn)前必須進(jìn)行化學(xué)清洗，不僅可以確保鍋爐的安全運(yùn)行，而且可以使汽水質(zhì)量很快達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，從而大大縮短新投產(chǎn)機(jī)組從啟動(dòng)到正常運(yùn)行所需的時(shí)間，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)化學(xué)清洗所需的費(fèi)用。
2.3 清洗范圍 化學(xué)清洗范圍包括鍋筒及內(nèi)部裝置、省煤器和水冷系統(tǒng)（水冷壁、下降管、上下聯(lián)箱及連接管）。
2.4 清洗系統(tǒng)水容積 清洗系統(tǒng)水容積表 項(xiàng)目 容積/m3 正常運(yùn)行/m3 鍋筒
23.68 15.8（鍋筒水位2/3高） 省煤器 34.00 34.0 水冷系統(tǒng) 49.62 49.6 臨時(shí)系統(tǒng) 25.0 25.0 總計(jì) 124.4
3 化學(xué)清洗回路
3.1 化學(xué)清洗回路分為二個(gè)回路 考慮到大直徑集中下降管和下聯(lián)箱的連接情況，將水冷壁和省煤器分為爐膛水冷壁、爐頂水冷壁和省煤器，清洗回路如下： 3.1.1 化學(xué)清洗一回路 3.1.2 化學(xué)清洗二回路
3.2 清洗循環(huán)流速及清洗泵 根據(jù)清洗鍋爐的經(jīng)驗(yàn)，水冷壁流速應(yīng)在0.1m/s-0.3m/s，省煤器流速在0.1m/s-0.2m/s左右，清洗泵流量在200t/h-400t/h。泵揚(yáng)程應(yīng)大于鍋爐鍋筒靜液位及系統(tǒng)流動(dòng)阻力之和，約為65mH2O。根據(jù)上述考慮，清洗選用的臨時(shí)進(jìn)酸和回酸母管內(nèi)徑應(yīng)大于150mm，選用2臺(tái)流量為350t/h的清洗泵。
3.4有關(guān)臨時(shí)回路安裝的說(shuō)明
3.4.1 臨時(shí)管道與省煤器連接 給水操作臺(tái)之后的逆止閥與給水管道不接，作為臨時(shí)管道接口，接一根108*4的臨時(shí)管道。
3.4.2 臨時(shí)管道與四周水冷壁的連接 按下降管系統(tǒng)圖61302-3-0，分別分兩路從下聯(lián)箱手孔處108*4接入爐膛水冷壁：爐頂水冷壁下降管手孔處連接159*4臨時(shí)管。在酸洗泵出口門(mén)后與爐底排液母管間加一80臨時(shí)管，作為反沖洗管。詳見(jiàn)系統(tǒng)圖。 3.4.3 鍋筒臨時(shí)水位計(jì) 鍋筒正式水位計(jì)酸洗前不接，閥門(mén)連接好，接一20 的透明塑料管臨時(shí)水位計(jì)。
3.4.4 鍋筒溢流 鍋筒事故放水管在鍋筒內(nèi)接高至鍋筒4/5 處，底部在8m處割斷引一57管道至清洗箱。
3.4.5鍋筒排氫 鍋爐鍋筒自用蒸汽管或空氣門(mén)接高，作為鍋筒排氫管。
3.4.6 鍋筒內(nèi)部裝置 鍋筒內(nèi)部汽水分離裝置在化學(xué)清洗前予以拆除，在集中下降管口加裝20左右的節(jié)流孔板，并采用臨時(shí)措施可靠固定，以避免清洗液經(jīng)過(guò)下降管造成短路。
3.4.7 過(guò)熱器保護(hù) 為了避免酸洗及酸性氣體進(jìn)入過(guò)熱器，對(duì)過(guò)熱器造成損壞，在鍋筒內(nèi)飽和蒸汽引出管內(nèi)加裝木塞，或不連接，加堵。鍋筒內(nèi)旋風(fēng)分離器進(jìn)行了拆除，在酸洗箱中進(jìn)行了清洗。
3.4.8 水、汽供應(yīng) 脫鹽水：YG-240/98-M1 型鍋爐正式除鹽水系統(tǒng)在酸洗之前正常供水，脫鹽水引一根108*4臨時(shí)管至清洗箱，酸洗用脫鹽水約700-100t/h。 工業(yè)水：工業(yè)水母管引一根108*4臨時(shí)管至清洗箱，酸洗用工業(yè)水約200-300t/h。 圖一 山東恒通化工股份有限公司240t/h循環(huán)硫化床鍋爐化學(xué)清洗系統(tǒng)圖 加熱蒸汽：從鄰爐引一根108*4臨時(shí)管至清洗箱，要求蒸汽參數(shù)：壓力0.8MPa，溫度2500C，最大流量15t/h，總用量100t-200t。
3.4.9 臨時(shí)閥門(mén)安裝在%4 清洗箱附近，并便于操作
4 化學(xué)清洗工藝步驟
表2 化學(xué)清洗工藝步驟表 工藝階段 時(shí)間 工藝條
件 水 28/6 20:30 沖洗臨時(shí)系統(tǒng). 沖 21:00
水沖洗. 洗 22:00 水沖洗結(jié)束，打保護(hù)液保護(hù)過(guò)熱器。
23:00 保護(hù)液打完，循環(huán)升溫。 29/6 2:00
系統(tǒng)入口溫度:650C.出口:520C。加Na3PO4,Na2HPO4,進(jìn)行堿洗 2:30
倒流程，省煤器水冷屏進(jìn)，水冷壁回。 3:00 入口：壓力0.5MPa，溫度720C；出口：壓力0.2MPa,，溫度600C. 4:00 入口：壓力0.5MPa，溫度840C；出口：壓力0.2MPa,，溫度720C. 4:30 倒流程，省煤器水冷屏進(jìn)，水冷壁回。 5:00 入口：壓力0.5MPa，溫度920C；出口：壓力0.2MPa,，溫度860C. 堿 6:00 入口：壓力0.5MPa，溫度920C；出口：壓力0.2MPa,，溫度880C. 6：30 倒流程，省煤器水冷屏進(jìn)，水冷壁回。 7：00 入口：壓力0.5MPa，溫度900C；出口：壓力0.2MPa,，溫度860C. 8：00 入口：壓力0.5MPa，溫度880C；出口：壓力0.2MPa,，溫度840C. 8：30 倒流程，省煤器水冷屏進(jìn)，水冷壁回。 取樣，入口：Na3PO4，0.47%，Na2HPO4，0.23%，壓力 0.55Mpa， 洗 9：00 溫
度900C；出口：Na3PO4，0.48%，Na2HPO4，0.20%，壓力 0.15MPa溫度：860C
10：00 入口：壓力0.55MPa，溫度920C；出口：壓力0.15MPa,，溫度880C.
12：00 入口：壓力0.55MPa，溫度920C；出口：壓力0.15MPa,，溫度900C停
泵排放堿洗液 13：15 開(kāi)泵進(jìn)行水沖洗。 15：48
停止水沖洗。 16：00 加緩蝕劑180kg，抑制劑75kg，入口溫度500C，出口溫度400C。 17：30 開(kāi)始加鹽酸，入口溫度500C，出口溫度540C。 18：30 入口：壓力0.55MPa ，溫度520C，鹽酸5.05%；出口：壓力0.15Mpa，溫度500C ，鹽酸6.2% 18：50 清洗箱內(nèi)放入試片。 酸 20：00 入口：壓力0.55MPa ，溫度520C，鹽酸4.8%，F(xiàn)e3+ 0.028%，F(xiàn)e2+ 0.518%；出口：壓力0.15Mpa，溫度500C ，
鹽酸4.9% Fe3+ 0.025， Fe2+ 0.520%。倒流程。
21：00 入口：壓力0.55MPa ，溫度520C，鹽酸4.81%，F(xiàn)e3+ 0.0112%， Fe2+ 0.622%；出口：壓力0.15Mpa，溫度500C ，鹽酸4.86% Fe3+ 0.0112， Fe2+ 0.622%。倒流程。 洗 22：00 入口：壓力0.55MPa ，溫度510C，鹽酸4.81%，F(xiàn)e3+ 0.0084%，F(xiàn)e2+ 0.666%；出口：壓力0.15Mpa，溫度480C ，
鹽酸4.82% Fe3+ 0.0084， Fe2+ 0.650%。倒流程。
22：40 入口：壓力0.55MPa ，溫度500C，鹽酸4.78%，F(xiàn)e3+ 0.0112%，F(xiàn)e2+ 0.675%；出口：壓力0.15Mpa，溫度480C ，鹽酸4.75% Fe3+ 0.0112，
Fe2+ 0.633%。倒流程。 23：00 處理排放酸洗廢液。
23：35 開(kāi)泵進(jìn)行水沖洗。 30/61：00 出口：PH3.73，全鐵70mg/L，關(guān)水冷壁，水冷屏回。 1：15 出口：PH2.8， 全鐵108.8mg/L 1：50 出口：PH3.54， 全鐵86.8mg/L 2：30 出口：PH3.66， 全鐵60mg/L 2：50 出口：PH4.27， 全鐵46mg/L 5：00 出口：PH4.4， 全鐵6.7mg/L循環(huán)升溫。 5：20 升溫至入口660C，出口400C，加150kg 檸檬酸，25kg氨水 漂 6：00 入口：PH3.7，全鐵150mg/L，720C；出口：PH3.5 ,全鐵173mg/L,520C。 洗 6；30 入口：PH3.5，全鐵248mg/L，760C；出口：PH3.6 ,全鐵236mg/L,580C。 7：00 入口：PH3.8，全鐵269mg/L，800C；出口：PH3.8 ,全鐵263mg/L,700C。 7：30 入口：PH3.8，全鐵310mg/L，870C；出口：PH3.8 ,全鐵293mg/L,800C。 8：00 加氨水800kg，聯(lián)氨100kg，開(kāi)始鈍化。 8：30 入口：900C，PH9.1，聯(lián)氨528mg/L，出口：820C ，PH9.2，聯(lián)氨552mg/L。 8：40 倒流程，加氨水200kg 鈍 10：30 入口：920C，PH9.5，聯(lián)氨476mg/L，出口：880C ，PH9.5，聯(lián)氨516mg/L，倒流程。 12：30 入口：920C，PH9.4，聯(lián)氨464mg/L，出口：880C ，PH9.4，聯(lián)氨485mg/L，倒流程。 化 14：30 入口：900C，PH9.5，聯(lián)氨433mg/L，出口：880C ，PH9.4，聯(lián)氨470mg/L，倒流程。 16：30 入口：900C，PH9.5，聯(lián)氨396mg/L，出口：880C ，PH9.5，聯(lián)氨444mg/L，倒流程。 18；30 入口：920C，PH9.4，聯(lián)氨388mg/L，出口：740C ，PH9.5，聯(lián)氨396mg/L，倒流程。 19：50 入口：920C，PH9.2，聯(lián)氨396mg/L，出口：880C ，PH9.4，聯(lián)氨420mg/L，倒流程。 20：10 先沖洗定排排污管，然后排放鈍化液。
5 檢查驗(yàn)收 5.1 外觀檢查 清洗結(jié)束后，檢查汽包內(nèi)壁，汽包中心線以下金屬表面已清洗干凈，表面形成深灰色的鈍化膜。汽包底部有較少的沉積物，說(shuō)明鍋爐受熱面的氧化扎皮和焊渣已清洗脫落，沉積在汽包底。
5.2 腐蝕指示片的腐蝕狀態(tài)
5.3 化學(xué)清洗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收
編號(hào) 材質(zhì) 安裝位置 清洗前 /g 清洗后 /g 失重 /g 表面積 /m2 時(shí)間 /h 腐蝕總量/g。m-2 腐蝕速率/g。（m2。h-1） 2625 2 20G 汽包 19.7383 19.6580 0.0803 0.0028 13 28.678 2.206 2634 20G 汽包 19.7257 19.6350 0.0907 0.0028 13 32.392 2.491 2566 20G 汽包 19.4071 19.4071 0.0978 0.0028 13 34.928 2.686 2839 20G 清洗箱 20.9768 20.9596 0.0172
0.0028 5 6.142 1.228 2840 20G 清洗箱 21.1347 21.1191 0.0156 0.0028 5 5.571 1.114
驗(yàn)收項(xiàng)目 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 檢查方法 質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果 質(zhì)量評(píng)級(jí) 質(zhì)量總評(píng) 合格 優(yōu)良 腐蝕總量/g。m-2 〈80 〈60 掛試片 34.928 優(yōu)良 合格 腐蝕速率/g。（m2。h-1） 〈8 〈6 掛試片
2.686 優(yōu)良 清洗效果 基本清洗干凈，基本 無(wú)殘留物 清洗干凈，無(wú)殘留物 目測(cè) 清洗干凈，基本 無(wú)殘留物 優(yōu)良 鈍化膜形成狀況 鈍化膜基本形成 鈍化膜形成完整，無(wú) 點(diǎn)蝕及二次銹 目測(cè) 鈍化膜形成完整，無(wú) 點(diǎn)蝕及二次銹 優(yōu)良
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