论文部分内容阅读
摘 要：介绍了西夏热电公司热网加热器的运行现状，以及化学清洗的方法和安全措施，为解决热网加热器结垢腐蚀问题提供参考。
关键词：热网加热器；污垢；化学清洗
西夏热电公司#2加热器自2008年11月投产以来，一直未进行过化学清洗，随着运行时间的加长，金属壁面和设备内部产生了污垢。污垢主要是碳酸钙垢，其次为少量泥沙和部分氧化铁垢，这些污垢导致设备换热效果降低，从而影响正常生产。通过化学清洗，使设备的传热面达到合乎要求的清洁度，实现节能降耗、提高经济效益和安全生产。
热网加热器现状概述及预处理方法
西夏热电公司加热器是哈尔滨锅炉厂制造，交换面积2000m2，加热器本体水侧由上下两个封头及3500根加热管束组成，管径ф19×1.5。材质为碳钢及不锈钢。虽然每年夏季都进行高压水清洗，但经过十年运行，管内结垢严重，加热器传热端差增大，热效率降低，其水垢成分82%为碳酸钙，由于盐酸不能清洗不锈钢材质，故本次酸洗介质为硝酸，采用硝酸循环清洗方法。本次酸洗主要清洗#2基本加热器共两台，皆采用硝酸清洗，为减少腐蚀，避免清洗后加热管口处渗漏，尽量采取低浓度勤加药的方法。
清洗范围为加热器本体水侧。清洗工艺：水冲洗，酸洗，水冲洗工艺，酸洗介质为硝酸。流程：水冲洗→酸洗→水冲洗→废液中和→废液排放。
清洗工艺过程：系统检查，检查整个酸洗系统管路，按系统图连接正确无误，阀门严密，操作灵活，水源充足，排废液路通畅，各种化学药品运到现场，照明充足，通讯良好，整个酸洗现场道路畅通。
热网加热器酸洗前的准备工作
公用工程条件
消防水，供水量100m3/h以上，用消防带引入清洗药箱。酸洗系统管路连接，加热器外部加设清洗药箱，配备清洗泵及出口入口门，再循环门。连接管路，清洗泵出口管路与所需酸洗加热器入口管路连接，加热器出口管路与清洗药箱连接，加热器排空门与清洗药箱连接，所连接管路均采用塑料软管，酸箱注水工业水管采用塑料软管连接，清洗泵再循环门用于调节清洗液流量；开启加热器疏水阀门，并用塑料软管引至排水沟。
系统连接的要求
将加热器各取样管仪表管液位计排污管，放水管所有不参加酸洗的管路一次门关死。加热器和加热器疏水排放管和酸洗的排污管引至附近加热器疏水牌坊沟。安装临时系统时，管道内不得有砂石和其他杂物。临时管道的焊接应符合质量要求不得有气孔和夹渣，所有酸箱附近有控制阀门，便有操作。酸洗现场道路畅通，应有良好照明。
人员组织和安全注意事项
成立酸洗领导小组，参加酸洗的人员需经技术，安全培训。酸洗现场严禁烟火并加安全围栏，严禁无关人员逗留，严禁与酸洗无关作业。参加酸洗的人员要严格按照方案进行操作。参加酸洗的人员要配备必要的防护器具，配酸人员还要穿胶皮围裙和长筒靴。
其他事项
临时系统完毕后，通过试压，保证清洗泵站运行正常。分析化验用仪器校验合格，腐蚀试片制作完毕。
热网加热器酸洗
化学清洗工艺监测项目
本次清洗工艺流程图为：系统水冲洗→酸洗→酸洗后水冲洗→高压水清洗→人工清渣。
工序一：系统水冲洗。水冲洗的目的是去除系统中的积灰、泥沙、脱离的金属氧化物及其它疏松污垢，并在模拟清洗状态下对临时接管处进行检查。清洗方法采用首先高进低出。冲洗干净后，低进高出，反循环。流速：0.2～0.5m/s。
工序二：酸洗。酸洗的目的是利用酸洗液与垢类物质和腐蚀产物进行化学反应，生成可溶物，使设备表面清洁。
腐蚀试片的挂片位置为：循环箱内2个。水冲洗完毕后，建立系统循环，加入计划量缓蚀剂，浓度约为0.3%，先加入60%的硝酸20KG，根据泡沫情况加入消泡剂，通过调整清洗泵出口再循环门开度，调整回酸管流量，每半小时化验一次进出口酸的浓度，使其保持在2%～3%左右
工序三：酸洗后水冲洗。主要是除去系统酸洗后剩余的酸洗残液和脱落的颗粒。冲洗方法采用高进低处，中和后排放。冲洗水的PH值为大于4.5，流速：0.2～0.5m/s。
测试方法：硝酸浓度的测定试剂：0.1%甲基橙，0.1M氢氧化钠标准溶液。
测定步骤：取酸洗液1ml于250ml锥形瓶中，用除盐水稀释至100ml，加入2～3滴甲基橙指示剂，用0.1mol/lNaOH滴定到溶液呈橙色为止，记下消耗体积数为a。
CHNO3=0.1×a×63×100%/v×1000 （1）
式中：a为消耗氢氧化钠的体积；V为吸取酸洗液的毫升数；
化学清洗废液处理
硝酸清洗结束后，利用加热器疏水排放管把酸清洗液排空，把酸洗回水管引至排水沟，排酸时加碱中和。在酸洗箱内连续加入工业消防水，启动清洗泵一直冲洗到排水PH值为6～7，继续冲洗1h后停止水冲洗。此次清洗，酸洗废液经中和至PH6～9时，排放到指定位置。
酸洗后的系统检查和恢复
清洗后，打开人孔门，彻底清理洗下的沉渣。检查清洗效果，可目测内表面。检查验收完毕后，将系统恢复正常。
酸洗效果检查
被清理的金属表面清洁，无残留氧化物和焊渣，无明显金属粗晶析出的过洗现象；固定设备上的阀门等不应受到损伤；腐蚀率小于8g/m2·h，腐蚀总量小于等于80g/m2。标准除垢率不小于90%；清洗系統内不生成二次浮绣，不出现新的点蚀；检查内容：拆除过热器出入口连接管及加热器上下封头进行自然通风，避免生成二次浮锈，并对加热管除垢情况进行检查。
结束语
本次热网加热器的酸洗结束后通过对管束检查，大多数管束内壁光滑无碳酸盐水垢，但仍有少数管束内壁存在碳酸盐水垢还需处理，总体观察评价酸洗效果达到了预期目的。冬季热网加热器的投入运行实际检验证明此次酸洗起到了节能降耗的作用，并取得了一定的经济效益，为其他热电厂热网加热器结垢后的酸洗处理提供了宝贵的数据和经验。
关键词：热网加热器；污垢；化学清洗
西夏热电公司#2加热器自2008年11月投产以来，一直未进行过化学清洗，随着运行时间的加长，金属壁面和设备内部产生了污垢。污垢主要是碳酸钙垢，其次为少量泥沙和部分氧化铁垢，这些污垢导致设备换热效果降低，从而影响正常生产。通过化学清洗，使设备的传热面达到合乎要求的清洁度，实现节能降耗、提高经济效益和安全生产。
热网加热器现状概述及预处理方法
西夏热电公司加热器是哈尔滨锅炉厂制造，交换面积2000m2，加热器本体水侧由上下两个封头及3500根加热管束组成，管径ф19×1.5。材质为碳钢及不锈钢。虽然每年夏季都进行高压水清洗，但经过十年运行，管内结垢严重，加热器传热端差增大，热效率降低，其水垢成分82%为碳酸钙，由于盐酸不能清洗不锈钢材质，故本次酸洗介质为硝酸，采用硝酸循环清洗方法。本次酸洗主要清洗#2基本加热器共两台，皆采用硝酸清洗，为减少腐蚀，避免清洗后加热管口处渗漏，尽量采取低浓度勤加药的方法。
清洗范围为加热器本体水侧。清洗工艺：水冲洗，酸洗，水冲洗工艺，酸洗介质为硝酸。流程：水冲洗→酸洗→水冲洗→废液中和→废液排放。
清洗工艺过程：系统检查，检查整个酸洗系统管路，按系统图连接正确无误，阀门严密，操作灵活，水源充足，排废液路通畅，各种化学药品运到现场，照明充足，通讯良好，整个酸洗现场道路畅通。
热网加热器酸洗前的准备工作
公用工程条件
消防水，供水量100m3/h以上，用消防带引入清洗药箱。酸洗系统管路连接，加热器外部加设清洗药箱，配备清洗泵及出口入口门，再循环门。连接管路，清洗泵出口管路与所需酸洗加热器入口管路连接，加热器出口管路与清洗药箱连接，加热器排空门与清洗药箱连接，所连接管路均采用塑料软管，酸箱注水工业水管采用塑料软管连接，清洗泵再循环门用于调节清洗液流量；开启加热器疏水阀门，并用塑料软管引至排水沟。
系统连接的要求
将加热器各取样管仪表管液位计排污管，放水管所有不参加酸洗的管路一次门关死。加热器和加热器疏水排放管和酸洗的排污管引至附近加热器疏水牌坊沟。安装临时系统时，管道内不得有砂石和其他杂物。临时管道的焊接应符合质量要求不得有气孔和夹渣，所有酸箱附近有控制阀门，便有操作。酸洗现场道路畅通，应有良好照明。
人员组织和安全注意事项
成立酸洗领导小组，参加酸洗的人员需经技术，安全培训。酸洗现场严禁烟火并加安全围栏，严禁无关人员逗留，严禁与酸洗无关作业。参加酸洗的人员要严格按照方案进行操作。参加酸洗的人员要配备必要的防护器具，配酸人员还要穿胶皮围裙和长筒靴。
其他事项
临时系统完毕后，通过试压，保证清洗泵站运行正常。分析化验用仪器校验合格，腐蚀试片制作完毕。
热网加热器酸洗
化学清洗工艺监测项目
本次清洗工艺流程图为：系统水冲洗→酸洗→酸洗后水冲洗→高压水清洗→人工清渣。
工序一：系统水冲洗。水冲洗的目的是去除系统中的积灰、泥沙、脱离的金属氧化物及其它疏松污垢，并在模拟清洗状态下对临时接管处进行检查。清洗方法采用首先高进低出。冲洗干净后，低进高出，反循环。流速：0.2～0.5m/s。
工序二：酸洗。酸洗的目的是利用酸洗液与垢类物质和腐蚀产物进行化学反应，生成可溶物，使设备表面清洁。
腐蚀试片的挂片位置为：循环箱内2个。水冲洗完毕后，建立系统循环，加入计划量缓蚀剂，浓度约为0.3%，先加入60%的硝酸20KG，根据泡沫情况加入消泡剂，通过调整清洗泵出口再循环门开度，调整回酸管流量，每半小时化验一次进出口酸的浓度，使其保持在2%～3%左右
工序三：酸洗后水冲洗。主要是除去系统酸洗后剩余的酸洗残液和脱落的颗粒。冲洗方法采用高进低处，中和后排放。冲洗水的PH值为大于4.5，流速：0.2～0.5m/s。
测试方法：硝酸浓度的测定试剂：0.1%甲基橙，0.1M氢氧化钠标准溶液。
测定步骤：取酸洗液1ml于250ml锥形瓶中，用除盐水稀释至100ml，加入2～3滴甲基橙指示剂，用0.1mol/lNaOH滴定到溶液呈橙色为止，记下消耗体积数为a。
CHNO3=0.1×a×63×100%/v×1000 （1）
式中：a为消耗氢氧化钠的体积；V为吸取酸洗液的毫升数；
化学清洗废液处理
硝酸清洗结束后，利用加热器疏水排放管把酸清洗液排空，把酸洗回水管引至排水沟，排酸时加碱中和。在酸洗箱内连续加入工业消防水，启动清洗泵一直冲洗到排水PH值为6～7，继续冲洗1h后停止水冲洗。此次清洗，酸洗废液经中和至PH6～9时，排放到指定位置。
酸洗后的系统检查和恢复
清洗后，打开人孔门，彻底清理洗下的沉渣。检查清洗效果，可目测内表面。检查验收完毕后，将系统恢复正常。
酸洗效果检查
被清理的金属表面清洁，无残留氧化物和焊渣，无明显金属粗晶析出的过洗现象；固定设备上的阀门等不应受到损伤；腐蚀率小于8g/m2·h，腐蚀总量小于等于80g/m2。标准除垢率不小于90%；清洗系統内不生成二次浮绣，不出现新的点蚀；检查内容：拆除过热器出入口连接管及加热器上下封头进行自然通风，避免生成二次浮锈，并对加热管除垢情况进行检查。
结束语
本次热网加热器的酸洗结束后通过对管束检查，大多数管束内壁光滑无碳酸盐水垢，但仍有少数管束内壁存在碳酸盐水垢还需处理，总体观察评价酸洗效果达到了预期目的。冬季热网加热器的投入运行实际检验证明此次酸洗起到了节能降耗的作用，并取得了一定的经济效益，为其他热电厂热网加热器结垢后的酸洗处理提供了宝贵的数据和经验。