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摘 要:介绍浙江国华浙能发电有限公司二期(2×1000 MW)#5机组化学清洗情况。此次清洗是国内首次在超超临界机组采用双氧水清洗+EDTA的低温化学清洗及钝化的新型工艺。通过扩大清洗系统,优化清洗工艺,提高了临时系统安全等级,确保了系统安全性、严密性;通过技术攻关,进一步提高了塔式锅炉化学清洗效果。该工艺具有加强了清洗系统安全性,减少排放污染,降低清洗温度,减少加热时间,提高化学清洗经济性从而达到节能目的等优点。
关键词:超超临界机组 低温 EDTA 化学清洗
中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)06(a)-0127-02
浙江国华浙能发电有限公司二期(2×1000 MW)机组是上海锅炉厂制造的超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,锅炉采用一次再热、单炉膛单切圆燃烧、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构塔式布置。由上海锅炉厂有限公司引进Alstom-Power公司Boiler Gmbh的技术生产。
锅炉型号为SG3091/27.56-M54X,锅炉的BMCR工况额定蒸汽流量为3 091 t/h。
1 化学清洗介质
(1)凝汽器、凝结水管道、低压加热器及旁路、1/2除氧给水箱、给水管道、高压加热器及旁路、省煤器、水冷壁、启动分离器、过热器清洗介质为双氧水。
(2)凝结水管道、1/3除氧给水箱、低压加热器及旁路、给水管道、高压加热器及旁路、省煤器、水冷壁、启动分离器、过热器(包括过热器减温水系统)清洗介质为EDTA。
2 清洗过程
2.1 凝汽器清洗
(1)采用凝结水泵自循环的方式进行凝汽器清洗,对凝汽器进行水冲洗、双氧水清洗以及双氧水清洗后水冲洗。
(2)凝汽器双氧水清洗工艺:双氧水浓度0.05%~0.1%,温度20 ℃~35 ℃,采用浸泡的方式。
(3)将凝汽器贮水至液位没过钛管5 cm处,启动凝结水泵,当冲洗合格,配置双氧水进行双氧水清洗,双氧水用凝泵搅匀后浸泡4 h后排放、冲洗。
2.2 炉前及炉本体系统的水冲洗、压力试验及双氧水清洗
(1)炉前及炉本体系统的冷态水冲洗采用分段冲洗、逐级推进的办法,包括低压给水系统的水冲洗、高压给水系统的水冲洗、炉本体的水冲洗、过热器的水冲洗等4个部分。
(2)水冲洗结束,用凝结水泵作为动力源,作炉前及炉本体的水压试验,检查系统的严密性,经检查未发现重大漏点。
(3)爐前及炉本体系统以清洗泵作为动力源,建立清洗循环,采用0.05%~0.1%浓度的双氧水,温度为20 ℃~35 ℃,浸泡4 h后排放,启动凝结水泵冲洗至pH值中性。
2.3 炉前及炉本体系统的化学清洗及钝化
(1)清洗工艺。EDTA浓度为5%、缓蚀剂含量为0.5%、联胺含量为1 500 mg/L,清洗温度80 ℃~90 ℃。
(2)将配置好的清洗液注入系统中,用计量泵将缓蚀剂和配药后剩余的联氨加入系统中,期间调整好pH和回路流量,加药完毕后继续升温至80 ℃以上开始计时。清洗期间间歇性的启动炉水循环泵将水冷壁中的清洗液搅拌均匀,在清洗结束前45 min打开一、二级过热器减温水系统手动门,将减温水管道清洗干净。
(3)清洗结束后,从清洗平台将钝化剂加入清洗系统中,保持温度在80 ℃~90 ℃,清洗12 h后拆检监视管,监视管内表面无二次锈和点蚀,已形成深钢灰色、连续、完整的保护膜,因此判断钝化的终点已到,整个化学清洗工作结束,快速排放钝化液。
3 清洗特点
此次化学清洗是国内首次在超超临界机组使用EDTA低温化学清洗的方法。EDTA低温化学清洗具有安全、高效、工期短等特点,并且对氧化铁等沉积物都有较强的清洗能力,对金属腐蚀性小,清洗时临时的装置简单,清洗后的废液可提取纯净的EDTA,回收率达到60%以上,该次EDTA低温清洗的工艺的主要特点如下。
(1)可以避免因点火加热造成受热面局部过热引起的部分EDTA可能会产生的分解,降低了清洗药品的使用量,减少了化学清洗的药品成本,同时也达到相同的清洗效果。
(2)使得清洗的条件降低,锅炉点火的用油量减少或者不用油,需要达到的清洗温度下降,降低了清洗使用的能耗以及对环境的热能排放,减少了化学清洗的成本及对环境的污染。
(3)此次清洗采用以高、低压加热器作为热源,对清洗系统采用表面式加热,保证了清洗系统加热的均匀性,避免了油枪点火的局部过热现象,以及混合式加热产生的大量疏水对清洗剂浓度的稀释。
(4)避免或降低了烫伤事故和泵的气蚀现象的产生的可能,降低了对系统严密性的要求,进一步提高了锅炉化学清洗一次成功的可控性和有序性。
(5)此次清洗扩大了清洗范围,将过热器减温水系统带入清洗范围,使得机组在吹管及整套启动期间,减温水系统各阀门、逆止门未出现过一次堵塞,保证了机组的正常、稳定运行。
(6)缩短了机组启动后的水汽品质达标的时间,节约了大量的除盐水。机组在1月2日开始锅炉吹管前热态水冲洗,当时水质为除氧器出口铁含量55.2μg/L、省煤器入口铁含量51.9μg/L,仅用一天的时间,在1月3日凌晨1:30就达到了除氧器出口铁含量1.7μg/L、省煤器入口铁含量18.7μg/L的高标准水质,这两组数据的对比可以凸显此次化学清洗的效果。
4 结论及清洗效果分析
超超临界机组在我国的应用将越来越广泛,超超临界机组对水质的要求也相当严格。此次低温EDTA化学清洗的平均腐蚀速率和腐蚀总量远远低于DL/T 794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》中平均腐蚀速率≤8 g/m2·h、腐蚀总量≤80 g/m2的相关规定,而除垢率高于《清洗导则》中规定的≥95%的优良标准[1-2],为今后超超临界机组采用EDTA低温化学清洗时提供参考。
参考文献
[1] 陈洁,陈子华.DL/T 794-2001火力发电厂锅炉化学清洗导则[S].北京:中国电力出版社,2002.
[2] 范永胜,王洪武,夏惠忠,等.Q/GH002-2008超/超超临界机组化学清洗导则[S].北京:中国神华能源股份有限公司国华电力分公司,2008.
[3] 周臣,吕占波,张益.EDTA低温清洗工艺在1 000 MW燃煤机组中的应用[J].工业水处理,2009,29(12):83-86.
关键词:超超临界机组 低温 EDTA 化学清洗
中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)06(a)-0127-02
浙江国华浙能发电有限公司二期(2×1000 MW)机组是上海锅炉厂制造的超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,锅炉采用一次再热、单炉膛单切圆燃烧、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构塔式布置。由上海锅炉厂有限公司引进Alstom-Power公司Boiler Gmbh的技术生产。
锅炉型号为SG3091/27.56-M54X,锅炉的BMCR工况额定蒸汽流量为3 091 t/h。
1 化学清洗介质
(1)凝汽器、凝结水管道、低压加热器及旁路、1/2除氧给水箱、给水管道、高压加热器及旁路、省煤器、水冷壁、启动分离器、过热器清洗介质为双氧水。
(2)凝结水管道、1/3除氧给水箱、低压加热器及旁路、给水管道、高压加热器及旁路、省煤器、水冷壁、启动分离器、过热器(包括过热器减温水系统)清洗介质为EDTA。
2 清洗过程
2.1 凝汽器清洗
(1)采用凝结水泵自循环的方式进行凝汽器清洗,对凝汽器进行水冲洗、双氧水清洗以及双氧水清洗后水冲洗。
(2)凝汽器双氧水清洗工艺:双氧水浓度0.05%~0.1%,温度20 ℃~35 ℃,采用浸泡的方式。
(3)将凝汽器贮水至液位没过钛管5 cm处,启动凝结水泵,当冲洗合格,配置双氧水进行双氧水清洗,双氧水用凝泵搅匀后浸泡4 h后排放、冲洗。
2.2 炉前及炉本体系统的水冲洗、压力试验及双氧水清洗
(1)炉前及炉本体系统的冷态水冲洗采用分段冲洗、逐级推进的办法,包括低压给水系统的水冲洗、高压给水系统的水冲洗、炉本体的水冲洗、过热器的水冲洗等4个部分。
(2)水冲洗结束,用凝结水泵作为动力源,作炉前及炉本体的水压试验,检查系统的严密性,经检查未发现重大漏点。
(3)爐前及炉本体系统以清洗泵作为动力源,建立清洗循环,采用0.05%~0.1%浓度的双氧水,温度为20 ℃~35 ℃,浸泡4 h后排放,启动凝结水泵冲洗至pH值中性。
2.3 炉前及炉本体系统的化学清洗及钝化
(1)清洗工艺。EDTA浓度为5%、缓蚀剂含量为0.5%、联胺含量为1 500 mg/L,清洗温度80 ℃~90 ℃。
(2)将配置好的清洗液注入系统中,用计量泵将缓蚀剂和配药后剩余的联氨加入系统中,期间调整好pH和回路流量,加药完毕后继续升温至80 ℃以上开始计时。清洗期间间歇性的启动炉水循环泵将水冷壁中的清洗液搅拌均匀,在清洗结束前45 min打开一、二级过热器减温水系统手动门,将减温水管道清洗干净。
(3)清洗结束后,从清洗平台将钝化剂加入清洗系统中,保持温度在80 ℃~90 ℃,清洗12 h后拆检监视管,监视管内表面无二次锈和点蚀,已形成深钢灰色、连续、完整的保护膜,因此判断钝化的终点已到,整个化学清洗工作结束,快速排放钝化液。
3 清洗特点
此次化学清洗是国内首次在超超临界机组使用EDTA低温化学清洗的方法。EDTA低温化学清洗具有安全、高效、工期短等特点,并且对氧化铁等沉积物都有较强的清洗能力,对金属腐蚀性小,清洗时临时的装置简单,清洗后的废液可提取纯净的EDTA,回收率达到60%以上,该次EDTA低温清洗的工艺的主要特点如下。
(1)可以避免因点火加热造成受热面局部过热引起的部分EDTA可能会产生的分解,降低了清洗药品的使用量,减少了化学清洗的药品成本,同时也达到相同的清洗效果。
(2)使得清洗的条件降低,锅炉点火的用油量减少或者不用油,需要达到的清洗温度下降,降低了清洗使用的能耗以及对环境的热能排放,减少了化学清洗的成本及对环境的污染。
(3)此次清洗采用以高、低压加热器作为热源,对清洗系统采用表面式加热,保证了清洗系统加热的均匀性,避免了油枪点火的局部过热现象,以及混合式加热产生的大量疏水对清洗剂浓度的稀释。
(4)避免或降低了烫伤事故和泵的气蚀现象的产生的可能,降低了对系统严密性的要求,进一步提高了锅炉化学清洗一次成功的可控性和有序性。
(5)此次清洗扩大了清洗范围,将过热器减温水系统带入清洗范围,使得机组在吹管及整套启动期间,减温水系统各阀门、逆止门未出现过一次堵塞,保证了机组的正常、稳定运行。
(6)缩短了机组启动后的水汽品质达标的时间,节约了大量的除盐水。机组在1月2日开始锅炉吹管前热态水冲洗,当时水质为除氧器出口铁含量55.2μg/L、省煤器入口铁含量51.9μg/L,仅用一天的时间,在1月3日凌晨1:30就达到了除氧器出口铁含量1.7μg/L、省煤器入口铁含量18.7μg/L的高标准水质,这两组数据的对比可以凸显此次化学清洗的效果。
4 结论及清洗效果分析
超超临界机组在我国的应用将越来越广泛,超超临界机组对水质的要求也相当严格。此次低温EDTA化学清洗的平均腐蚀速率和腐蚀总量远远低于DL/T 794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》中平均腐蚀速率≤8 g/m2·h、腐蚀总量≤80 g/m2的相关规定,而除垢率高于《清洗导则》中规定的≥95%的优良标准[1-2],为今后超超临界机组采用EDTA低温化学清洗时提供参考。
参考文献
[1] 陈洁,陈子华.DL/T 794-2001火力发电厂锅炉化学清洗导则[S].北京:中国电力出版社,2002.
[2] 范永胜,王洪武,夏惠忠,等.Q/GH002-2008超/超超临界机组化学清洗导则[S].北京:中国神华能源股份有限公司国华电力分公司,2008.
[3] 周臣,吕占波,张益.EDTA低温清洗工艺在1 000 MW燃煤机组中的应用[J].工业水处理,2009,29(12):83-86.