工业盐酸在某电厂汽包炉化学清洗中的实践应用

工业盐酸在某电厂汽包炉化学清洗中的实践应用

蒙志光

国能永福发电有限公司541800

摘要：某电厂#4锅炉为亚临界汽包炉，水冷壁经割管检测发现结垢量已达到化学清洗标准，通过对锅炉本体及相关热力系统管道使用工业盐酸进行一次化学清洗，以除去锅炉受热面在运行周期内积聚的氧化铁垢、钙镁水垢等，以保持受热面内表面清洁，防止锅炉传热不良和垢下腐蚀，确保机组安全、经济运行。

关键词：化学清洗；汽包；锅炉；盐酸。

1、化学清洗设备概况

1.1 机组基本信息

某电厂#4机组总装机容量320MW，锅炉为东方锅炉（集团）股份公司引进美国福斯特-惠勒公司技术生产的DG1025/17.4-Ⅱ14型“W”火焰锅炉，其主要型式为亚临界参数、自然循环、双拱炉膛、中间一次再热、尾部双烟道、平衡通风、露天布置、全钢架、全悬吊结构、固态排渣、“W”火焰锅炉。

1.2 热力设备结果情况

#4机组于2007年正式投产发电，至今已运营15年，期间未进行过锅炉化学清洗工作。#4机组两次大修对水冷壁割管取样进行结垢检测分析，各次检测结果见下表1。

表1 水冷壁结垢检测情况

2、化学清洗方案的确定

2.1 清洗范围及水容积

本次#4锅炉化学清洗的主要范围是对汽包、省煤器、水冷壁系统、以及本体系统内的管道集箱等进行清洗洗，过热器、再热器不进行清洗。清洗系统的容积及材质见下表2。

表2 化学清洗系统水容积及材质

2.2 化学清洗工艺

2.2.1 水冲洗

用除盐水冲洗临时系统，对整个化学清洗系统进行大流量冲洗，同时对系统做严密性试验。开路变流量冲洗，直至出水透明无杂物为止。

2.2.2 过热器充保护液

水冲洗合格后，向过热器注入pH为10.5的氨水作为保护液，直到各级过热器排空门排水为止。

2.2.3 盐酸酸洗

酸洗时投入监视管，按规定回路大流量循环并定期切换循环回路。酸洗介质为4%～5%盐酸+0.3%缓蚀剂+适量清洗助剂，酸洗温度控制在45～55℃。闭路循环清洗6～10h，当全铁和酸度基本稳定，监视管已清洗干净后，拆下监视管检查，监视管合格后继续循环1小时，结束酸洗。

2.2.4 酸洗后冲洗阶段

当酸洗至酸液中全铁稳定后，排空酸洗液，重新用除盐水进行连续水冲洗。待冲洗水出水全铁≤50mg/L、pH≥4.5，冲洗结束。

2.2.5 漂洗阶段

水冲洗合格后，系统改循环升温，升至50～60℃时，加入0.1%缓蚀剂+0.1～0.3%柠檬酸+氨水调pH至3.5～4.0，闭路循环约2h，待全铁稳定并小于300mg/L，漂洗结束。

2.2.6 钝化阶段

漂洗结束后，将漂洗液中的含铁量控制在300mg/L以下，加入氨水，快速将pH调节至9.5～10.0，然后加入0.3～0.5%双氧水开始进行钝化。温度控制在45～55℃，闭路循环4～6小时，当监视管钝化膜形成良好，结束钝化，将废液排放至废水池。

2.3 清洗回路

清洗循环回路一：清洗箱→清洗泵→临时进水管→省煤器→汽包→四周水冷壁（下降管）→下联箱→临时回液母管→清洗箱

清洗循环回路二：清洗箱→清洗泵→临时管道→右、后1/2周水冷壁（下降管）→汽包→左、前1/2周水冷壁（下降管）→临时管道→清洗箱

清洗循环回路三：清洗箱→清洗泵→临时管道→左、前1/2周水冷壁（下降管）→汽包→右、后1/2周水冷壁（下降管）→临时管道→清洗箱

2.4 清洗废液处理

本次#4锅炉化学清洗前系统管路冲洗约产生1000吨冲洗水，本部分冲洗水水源为除盐水，不添加任何化学药品，水质较好，可进行回收利用。正式酸洗及后续的漂洗、钝化将产生约2000吨酸性废液，铁离子和氯离子含量较高，不能直接外排。处理方式为先排至工业废水站废水池，加入液碱进行酸碱中和，pH值中和至6-9后，增接临时废水管道将废液输送至煤场喷淋。

3、化学清洗效果及评价

3.1 清洗后宏观检查

酸洗钝化结束后对水冷壁监视管管样进行检查，水冷壁监视管管样内的垢已清洗干净，无镀铜现象，钝化膜形成良好。对水冷壁下集箱分配管进行检查，水冷壁下集箱分配管内的垢已清洗干净，无镀铜现象，钝化膜形成良好。

3.2腐蚀速率及腐蚀总量见下表3。

表3腐蚀速率及腐蚀总量测定结果

从表6-1可以看出，各材质的腐蚀速率远小于《火力发电厂锅炉化学清洗导则》（DL/T 794-2012）的规定值（平均腐蚀速率应小于8g/（㎡·h），腐蚀总量应小于80g/㎡）。

3.3 残余垢量及除垢率

残余垢量、除垢率检测结果见下表4、表5。

表4 残余垢量检测结果

表5 清洗的除垢率

4、结论

4.1 本次锅炉化学清洗结束后，对水冷壁监视管进行检查，结果表明，其管内垢层已完全清洗干净，表面钝化膜完整，无二次锈；对下集箱连接管、汽包进行检查，下集箱连接管、汽包内的垢已清洗干净，无镀铜现象，钝化膜形成良好。

4.2 锅炉化学清洗结束后对汽包、监视管内的腐蚀指示片进行称重计算，汽包内腐蚀指示片测量得平均腐蚀速率为1.2930g/（㎡•h），平均腐蚀总量为12.9301g/㎡。监视管内腐蚀指示片测量得平均腐蚀速率为0.6989g/（㎡•h），平均腐蚀总量为4.1944g/㎡。

4.3 锅炉化学清洗结束后对除垢率进行检测，测得残余垢量为9.8198g/m2，除垢率为96.4%。

4.4 本次化学清洗使用工业盐酸作为主要清洗介质，整个化学清洗工作进展顺利，且清洗结束后各项检查指标均达到了《火力发电厂锅炉化学清洗导则》（DL/T 794-2012）的优良及标。

参考文献：

[1] DL/T 794-2012 火力发电厂锅炉化学清洗导则[S]；

[2] GB/T 34355-2017 蒸汽和热水锅炉化学清洗规则[S]；

[3] DL/T 523-2007化学清洗缓蚀剂应用性能评价指标及试验方法[S]。