5號(hào)機(jī)鍋爐酸洗實(shí)例及鈍化優(yōu)化方案

謝自彬,李海明,黃 艷, 賈玉強(qiáng),李曉峰（.福建福清核電有限公司,福建 福清 350300；.江蘇太倉港協(xié)鑫發(fā)電有限公司,江蘇 太倉 5400）

5號(hào)機(jī)鍋爐酸洗實(shí)例及鈍化優(yōu)化方案

謝自彬1,李海明1,黃 艷2, 賈玉強(qiáng)1,李曉峰1
（1.福建福清核電有限公司,福建 福清 350300；2.江蘇太倉港協(xié)鑫發(fā)電有限公司,江蘇 太倉 215400）

摘 要：文章主要介紹某電廠5號(hào)鍋爐酸洗的化學(xué)監(jiān)督及優(yōu)化方案。5號(hào)機(jī)由上海鍋爐廠設(shè)計(jì)制造的SG--1036/17.47－M873型亞臨界控制循環(huán)鍋爐。汽包材質(zhì)為SA-229（BHW35），省煤器材質(zhì)為SA-210C，水冷壁材質(zhì)為20G。配套汽輪機(jī)為上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N320-16.67/538/538型亞臨界、中間再熱、雙缸雙排汽凝汽式汽輪機(jī)。機(jī)組自2004年投產(chǎn)運(yùn)行至今，已運(yùn)行10年，根據(jù)鍋爐受熱面的結(jié)垢量及機(jī)組的運(yùn)行年限，均已達(dá)到《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》的清洗要求。本次有機(jī)復(fù)合酸清洗的范圍是5號(hào)機(jī)組省煤器、水冷壁系統(tǒng)、下水包、1/2汽包，總?cè)莘e約為265m3。采用主要清洗藥劑為有機(jī)復(fù)合酸（羥基乙酸+甲酸），使用二甲基酮肟復(fù)合鈍化劑鈍化。

關(guān)鍵詞：結(jié)垢；酸洗；有機(jī)復(fù)合酸緩蝕劑；漂洗；鈍化

1 概述

5號(hào)機(jī)自2004年11月投產(chǎn)運(yùn)行10年多時(shí)間，雖有較完善的除鹽水生產(chǎn)工藝和爐內(nèi)水處理，但有雜質(zhì)進(jìn)入給水系統(tǒng)仍不可避免，在受熱面上形成沉積，影響傳熱和加速腐蝕及爐管的損壞，惡化蒸汽品質(zhì)，本次清洗, 采用二甲基酮肟復(fù)合鈍化工藝為漂洗、鈍化一步完成方案，在鈍化過程也包括漂洗過程在內(nèi)。

2 酸洗化學(xué)原理

化學(xué)清洗就是用某種化學(xué)藥品的水溶液，清除鍋爐水汽系統(tǒng)的沉積物，使設(shè)備金屬表面清潔，并形成良好的保護(hù)膜。

（1）清洗藥劑----有機(jī)復(fù)合酸（羥基乙酸+甲酸）。本次酸洗用的有機(jī)復(fù)合酸為羥基乙酸+甲酸。用羥基乙酸+甲酸作為清洗劑時(shí)，不會(huì)使被清洗的鋼部件產(chǎn)生氯化物應(yīng)力腐蝕損傷。由于鐵離子與有機(jī)酸生產(chǎn)易溶的絡(luò)合物，清洗時(shí)不會(huì)形成大量懸浮物和沉渣。它可以用來清洗奧氏體鋼和其他特種鋼材制造的鍋爐設(shè)備。有機(jī)酸對水垢和鐵銹的溶解速度大，且在高溫下，有機(jī)酸分解成CO2與H2O，清洗時(shí)對設(shè)備無危害，也可用來清洗結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高參數(shù)大容量機(jī)組。

（2）鈍化劑----復(fù)合二甲基酮肟鈍化劑。本次二甲基酮肟復(fù)合鈍化工藝為漂洗、鈍化一步完成方案，二甲基酮肟復(fù)合鈍化主要能在金屬表面形成鈍化膜，且易于控制。其它鈍化工藝亞硝酸鈉鈍化劑容易造成環(huán)境污染，多聚磷酸鹽鈍化容易在鍋爐啟動(dòng)后引起爐水pH值長時(shí)間偏低現(xiàn)象，雙氧水鈍化由于對鈍化液中鐵離子含量要求較嚴(yán)格受限制。

3 本次清洗程序

（1） 清洗前小型試驗(yàn)：試驗(yàn) 5號(hào)機(jī)酸洗工藝采用3-6%復(fù)合酸(2～4%羥基乙酸、1～2%甲酸)+ 0.4%N-108+0.2%EVCNa還原劑清洗，采用0.2%二甲基酮肟復(fù)合鈍化劑鈍化,清洗效果及腐蝕量符合《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）水沖洗、過熱器保護(hù)和升溫試驗(yàn)。

（3）水沖洗。鍋爐水沖洗：啟動(dòng)臨時(shí)清洗泵對鍋爐進(jìn)行水沖洗，先整爐上滿水后排放，然后邊上水邊沖洗，至排水清澈、無異物后水沖洗結(jié)束。沖洗流量：200t/h～300t/h

（4）過熱器保護(hù)：通過汽包向過熱器注入pH為9.5～10.5的除鹽水（除鹽水加氨調(diào)節(jié)PH值）對過熱器進(jìn)行保護(hù)。

（5）水壓試驗(yàn)升溫試驗(yàn)。過熱器充保護(hù)液結(jié)束后，關(guān)閉各級(jí)過熱器空氣門后繼續(xù)升壓，升壓至1.2MPa。（6）酸洗：

1）有機(jī)酸清洗工藝參數(shù)：3～6%羥基乙酸復(fù)合酸+0.3～0.5%緩蝕劑N-108+0.3～0.5%除銅劑+0.05%N-209A+適量消泡劑N-202+適量還原劑N-209+適量助劑 溫度:85～95℃ 時(shí)間：6～8h

2）建立化學(xué)清洗循環(huán)回路，當(dāng)回液溫度達(dá)60℃開始加藥，先向清洗箱中均勻加入緩蝕劑N-108，濃度0.3～0.5%，加藥完畢，循環(huán)30分鐘，然后開始加酸，按比例加入3～6%羥基乙酸復(fù)合酸，根據(jù)鐵離子的大小適當(dāng)頂排清洗液，補(bǔ)充新鮮藥液，確保清洗質(zhì)量。根據(jù)鍍銅情況添加適量除銅劑和N-209A，根據(jù)泡沫大小可加適量消泡劑N-202，根據(jù)三價(jià)鐵控制指標(biāo)，同時(shí)添加適量還原劑N-209。維持溫度85～95℃。

3）沖洗頂排：酸洗結(jié)束后，用除鹽水對系統(tǒng)進(jìn)行頂酸沖洗，沖洗過程中繼續(xù)加熱，沖洗過程中注意對死區(qū)的沖洗，把各聯(lián)箱疏水門逐次打開進(jìn)行沖洗，沖洗至出水澄清，出口全鐵≤50mg/L。

4）鈍化：沖洗結(jié)束后，建立系統(tǒng)循環(huán)回路，繼續(xù)加熱，當(dāng)回液溫度65℃時(shí)開始加二甲基酮肟復(fù)合鈍化劑，控制濃度0.15～0.25%，控制溫度75～85℃。回液75℃開始計(jì)時(shí)，循環(huán)4～5小時(shí)后排放。

4 清洗過程的化學(xué)實(shí)時(shí)監(jiān)督過程

（1）酸洗前水沖洗：維持汽包水位0mm，按流程進(jìn)行水沖洗，跟蹤檢查沖洗回路1、回路2出水澄清，水沖洗結(jié)束。

（2）過熱器充保護(hù)液：系統(tǒng)建立循環(huán)，加氨水調(diào)節(jié)PH值。檢查保護(hù)液PH為10.1。往過熱器內(nèi)充保護(hù)液，保護(hù)液PH值穩(wěn)定在10.0 至10.1區(qū)間。

（3）冷態(tài)水壓試驗(yàn)：壓力到1.25MPa，檢漏。

（4）系統(tǒng)升溫和循環(huán)酸洗：配制羥基乙酸+甲酸清洗液。配藥期間在清洗泵出口及回水管檢查PH和酸濃度。配藥結(jié)束后系統(tǒng)升溫，爐水泵每小時(shí)運(yùn)行15分鐘，化驗(yàn)藥品酸濃度4.06%， PH：2.12。每半小時(shí)取樣跟蹤回水PH值、酸濃度、鐵離子含量，回水溫度保持85度。6小時(shí)后循環(huán)清洗結(jié)束，測得清洗液終點(diǎn)酸濃度1.01%，總鐵離子濃度穩(wěn)定在3142mg/L左右。系統(tǒng)開始排放廢液。

（5） 頂酸水沖洗：開始上水沖洗，多次取樣跟蹤排水水質(zhì)。化驗(yàn)排水PH6.12，鐵離子濃度0 mg/L，沖洗結(jié)束。

（6） 漂洗：系統(tǒng)升溫至50℃漂洗，爐水泵連續(xù)運(yùn)行，加入緩蝕劑、檸檬酸。每小時(shí)跟蹤水樣PH值、鐵離子濃度。清洗泵出口水樣PH3.92，鐵離子濃度252mg/L，漂洗結(jié)束。

（7）鈍化：系統(tǒng)內(nèi)加氨水調(diào)整PH值及加鈍化液雙氧水，化驗(yàn)鈍化液PH9.68。連續(xù)跟蹤系統(tǒng)內(nèi)PH和鐵離子變化趨勢?；?yàn)回水水樣PH9.38，雙氧水含量為0.01%，鐵含量為0mg/L。3小時(shí)后鈍化結(jié)束，排放廢液。

5 該方案化學(xué)清洗質(zhì)量檢查及評定

酸洗結(jié)束后對清洗結(jié)果進(jìn)行檢查。水冷壁監(jiān)視管金屬表面基本無殘留附著物，無點(diǎn)蝕，無二次浮銹，無過洗現(xiàn)象，除垢率95.4%，鈍化保護(hù)膜完整、均勻、致密，呈鋼灰色, 管樣第二天表面氧化成黑色。金屬腐蝕指示片無點(diǎn)蝕，無二次浮銹，無過洗現(xiàn)象，平均腐蝕速度2.05g/（m2?h），腐蝕量24.7g/m2.本次通過二甲基酮肟復(fù)合鈍化劑鈍化，能達(dá)到完整、均勻、致密的鈍化保護(hù)膜，且無浮銹產(chǎn)生，同時(shí)鈍化和酸洗同時(shí)進(jìn)行，減少整個(gè)酸洗工藝時(shí)間，該工藝能達(dá)到預(yù)期要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]張承忠.金屬腐蝕與防護(hù)[M].冶金工業(yè)出版社,1988.

作者簡介：謝自彬（1980-），工程師，從事電力專業(yè)管理工作。