新建1000 MW超超临界机组的柠檬酸清洗

郭新茹，何铁祥

(湖南省电力公司试验研究院，湖南长沙410007)

1 热力系统设备参数

徐州彭城电厂三期工程2×1000 MW机组锅炉为超超临界压力直流锅炉，型号SG-3044/27.46-M535，汽轮机四缸四排汽、再热凝气式，型号N1000-26.25/600/600。锅炉主要设备及参数见表1，汽机主要设备及参数见表2。

表1 锅炉主要设备参数

表2 汽机主要设备参数

根据设备的材质以及经济性，选用柠檬酸作为主要清洗介质的工艺。

2 清洗范围及清洗系统

2.1 碱洗范围

凝汽器、轴加、凝水管道、低加及旁路、除氧器、低压给水管道、高加汽侧、低加汽侧。清洗水容积:2 600 m3。

2.2 酸洗范围

除氧器、高压给水、省煤器、水冷壁、分离器、启动系统、过热器。清洗水容积:960 m3。

2.3 清洗系统图 (如图1)

图1 化学清洗系统图

2.4 清洗回路划分

碱洗回路分为3个回路

回路1:凝汽器→凝泵→精处理旁路→轴加→再循环管→凝汽器

回路2:除氧器→前置泵→临时管→5，6号低加汽侧→低加疏水泵→5号低加水侧入口→除氧器

回路3:除氧器→前置泵→临时管→1号抽进入高加汽侧→正常疏水管道→2号高加汽侧→3号高加汽侧→正常疏水管道回除氧器 (危急疏水接地沟做冲洗用)

①显效：经治疗后，心绞痛等症状及体征消失或基本消失，心率、血压及心电图异常表现均恢复至正常。②有效：经治疗后，心绞痛等症状及体征好转，心率、血压及心电图异常改变等均有所改善。③无效：经治疗后，症状、体征、心率、血压及心电图异常表现无改善，或至恶化。

酸洗回路:除氧器→临时清洗泵 (前置泵)→临时管→高加及旁路→省煤器进口→分离器→过热器→临时管→除氧器 (期间炉水循环泵启动)

3 化学清洗工艺及控制

3.1 碱洗工艺

碱洗工艺流程为:水冲洗→碱洗→水冲洗，采用复合磷酸盐作为清洗介质。第1回路温度控制在50℃左右，第2，3回路控制温度在85～90℃。

3.2 柠檬酸酸洗及钝化工艺:

酸洗工艺流程为:酸洗→顶酸→漂洗→钝化。

(1)酸洗:0.4%缓蚀剂，0.5%清洗助剂，5.0%柠檬酸，用氨水调节 pH 至3.5～4.0。酸洗温度控制在85～95℃，循环清洗6～8 h。

(2)顶酸:当介质中的铁离子浓度达到平衡后开始排放，当锅炉废液排放口的水质澄清，全铁＜50 mg/L，Cl-＜100 mg/L，pH 达 4.0 ～4.5 后，顶酸结束。

(3)漂洗:顶酸后，系统改循环升温，升至50 ～60℃ 时，加入 0.2%H3C6H5O7，0.05%EDTA用氨水调pH至3.5～4.0，升温到85～95℃，闭路循环3～5 h，全铁稳定并＜500 mg/L时结束漂洗。

(4)钝化:漂洗合格后，将漂洗液中的含铁量控制在500 mg/L以下，开始钝化。用氨水将漂洗液pH急速调节至 ＞9.3，再加0.02%Na3PO4，0.1%二甲基酮肟，闭路循环5～8 h后，当监视管钝化膜形成良好，结束钝化，然后将废液排放。

4 清洗过程和清洗效果

4.1 清洗过程

5号机组炉前系统碱洗工作从2010-03-16T 08∶00系统检查开始，到20日4∶00水冲洗合格，整个碱洗过程历时76 h。相关记录见表3。

表3 炉前系统化学清洗记录

酸洗工作从2010-04-05T08∶00系统水冲洗开始，到2010-04-09T08∶00钝化废液排放完，整个酸洗过程历时4 d。

清洗工艺为系统水冲洗、循环升温加热、柠檬酸清洗、漂洗、钝化。具体清洗过程见表4。

表4 炉本体化学清洗记录

4.2 清洗效果

化学清洗后，检查机组清洗范围内的金属表面清洗干净，无残留物，无二次锈，无点蚀，无过洗现象，钝化保护膜形成完整致密;清洗未对固定设备造成损伤;未对环境造成污染;清洗过程中金属腐蚀速率为 0.76 g/m2h，腐蚀总量 7.6 g/m2，依据DL/T794-2001《火力发电厂化学清洗导则》对清洗总体效果评价为优。

5 清洗经验探讨

结合徐州彭城电厂三期工程1000 MW超超临界机组化学清洗实践，认为超超临界机组化学清洗应充分重视清洗药品用量、漂洗缓蚀剂的选用、废水排放、过热器清洗等技术问题。

(1)清洗药品用量计算，应充分考虑清洗系统水容积和表面积的关系。超超临界机组相比亚临界及以下机组同样水容积下其内表面积要大很多，因此同样结垢量与水容积条件下，其清洗消耗的药品要多得多。

(2)漂洗缓蚀剂时选用不应忽视缓蚀剂的水溶性，有机组漂洗时因加入有机缓蚀剂，缓蚀剂在金属机体表面形成憎水膜，影响了钝化膜的形成。

(3)超超临界机组通常采用柠檬酸或EDTA作清洗介质，清洗温度在90℃以上，清洗废液排放时的温度，基本与清洗温度相同，而电厂设计采用的机组排废正式系统工作极限温度多数在90℃以下，清洗废液排放系统设计时应对此重点考虑，否则容易造成正式排废系统的超温损坏，同时影响废液的及时排放，无法保证清洗质量。

(4)对水平布置的塔式锅炉过热器的清洗，需重点控制过热器的上部区域管道空管问题，可靠的控制措施是在清洗回水临时母管上加装压力表，压力表压力控制在1.0 MPa以上，同时每隔0.5 h人工开启过热器的空气门排气。

6 结语

1000 MW超超临界机组采用复合磷酸盐碱洗加柠檬酸清洗加二甲基酮肟钝化的清洗工艺，系统简单，能耗低，清洗质量优良，完全能满足新建超超临界机组首次启动前热力系统的净化要求。由于1000 MW超超临界直流机组蒸汽参数高，对水汽品质的要求很严格，建议在选择合理清洗工艺、保证清洗效果的同时，还应该对1000 MW超超临界机组清洗范围进行周密考虑，尽可能扩大清洗范围。

〔1〕中华人民共和国国家经济贸易委员会.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，2001.