5号机锅炉酸洗实例及钝化优化方案

谢自彬,李海明,黄 艳, 贾玉强,李晓峰（.福建福清核电有限公司,福建 福清 350300；.江苏太仓港协鑫发电有限公司,江苏 太仓 5400）

5号机锅炉酸洗实例及钝化优化方案

谢自彬1,李海明1,黄 艳2, 贾玉强1,李晓峰1
（1.福建福清核电有限公司,福建 福清 350300；2.江苏太仓港协鑫发电有限公司,江苏 太仓 215400）

摘 要：文章主要介绍某电厂5号锅炉酸洗的化学监督及优化方案。5号机由上海锅炉厂设计制造的SG--1036/17.47－M873型亚临界控制循环锅炉。汽包材质为SA-229（BHW35），省煤器材质为SA-210C，水冷壁材质为20G。配套汽轮机为上海汽轮机厂生产的N320-16.67/538/538型亚临界、中间再热、双缸双排汽凝汽式汽轮机。机组自2004年投产运行至今，已运行10年，根据锅炉受热面的结垢量及机组的运行年限，均已达到《火力发电厂锅炉化学清洗导则》的清洗要求。本次有机复合酸清洗的范围是5号机组省煤器、水冷壁系统、下水包、1/2汽包，总容积约为265m3。采用主要清洗药剂为有机复合酸（羟基乙酸+甲酸），使用二甲基酮肟复合钝化剂钝化。

关键词：结垢；酸洗；有机复合酸缓蚀剂；漂洗；钝化

1 概述

5号机自2004年11月投产运行10年多时间，虽有较完善的除盐水生产工艺和炉内水处理，但有杂质进入给水系统仍不可避免，在受热面上形成沉积，影响传热和加速腐蚀及炉管的损坏，恶化蒸汽品质，本次清洗, 采用二甲基酮肟复合钝化工艺为漂洗、钝化一步完成方案，在钝化过程也包括漂洗过程在内。

2 酸洗化学原理

化学清洗就是用某种化学药品的水溶液，清除锅炉水汽系统的沉积物，使设备金属表面清洁，并形成良好的保护膜。

（1）清洗药剂----有机复合酸（羟基乙酸+甲酸）。本次酸洗用的有机复合酸为羟基乙酸+甲酸。用羟基乙酸+甲酸作为清洗剂时，不会使被清洗的钢部件产生氯化物应力腐蚀损伤。由于铁离子与有机酸生产易溶的络合物，清洗时不会形成大量悬浮物和沉渣。它可以用来清洗奥氏体钢和其他特种钢材制造的锅炉设备。有机酸对水垢和铁锈的溶解速度大，且在高温下，有机酸分解成CO2与H2O，清洗时对设备无危害，也可用来清洗结构复杂的高参数大容量机组。

（2）钝化剂----复合二甲基酮肟钝化剂。本次二甲基酮肟复合钝化工艺为漂洗、钝化一步完成方案，二甲基酮肟复合钝化主要能在金属表面形成钝化膜，且易于控制。其它钝化工艺亚硝酸钠钝化剂容易造成环境污染，多聚磷酸盐钝化容易在锅炉启动后引起炉水pH值长时间偏低现象，双氧水钝化由于对钝化液中铁离子含量要求较严格受限制。

3 本次清洗程序

（1） 清洗前小型试验：试验 5号机酸洗工艺采用3-6%复合酸(2～4%羟基乙酸、1～2%甲酸)+ 0.4%N-108+0.2%EVCNa还原剂清洗，采用0.2%二甲基酮肟复合钝化剂钝化,清洗效果及腐蚀量符合《火力发电厂锅炉化学清洗导则》标准要求。

（2）水冲洗、过热器保护和升温试验。

（3）水冲洗。锅炉水冲洗：启动临时清洗泵对锅炉进行水冲洗，先整炉上满水后排放，然后边上水边冲洗，至排水清澈、无异物后水冲洗结束。冲洗流量：200t/h～300t/h

（4）过热器保护：通过汽包向过热器注入pH为9.5～10.5的除盐水（除盐水加氨调节PH值）对过热器进行保护。

（5）水压试验升温试验。过热器充保护液结束后，关闭各级过热器空气门后继续升压，升压至1.2MPa。（6）酸洗：

1）有机酸清洗工艺参数：3～6%羟基乙酸复合酸+0.3～0.5%缓蚀剂N-108+0.3～0.5%除铜剂+0.05%N-209A+适量消泡剂N-202+适量还原剂N-209+适量助剂 温度:85～95℃ 时间：6～8h

2）建立化学清洗循环回路，当回液温度达60℃开始加药，先向清洗箱中均匀加入缓蚀剂N-108，浓度0.3～0.5%，加药完毕，循环30分钟，然后开始加酸，按比例加入3～6%羟基乙酸复合酸，根据铁离子的大小适当顶排清洗液，补充新鲜药液，确保清洗质量。根据镀铜情况添加适量除铜剂和N-209A，根据泡沫大小可加适量消泡剂N-202，根据三价铁控制指标，同时添加适量还原剂N-209。维持温度85～95℃。

3）冲洗顶排：酸洗结束后，用除盐水对系统进行顶酸冲洗，冲洗过程中继续加热，冲洗过程中注意对死区的冲洗，把各联箱疏水门逐次打开进行冲洗，冲洗至出水澄清，出口全铁≤50mg/L。

4）钝化：冲洗结束后，建立系统循环回路，继续加热，当回液温度65℃时开始加二甲基酮肟复合钝化剂，控制浓度0.15～0.25%，控制温度75～85℃。回液75℃开始计时，循环4～5小时后排放。

4 清洗过程的化学实时监督过程

（1）酸洗前水冲洗：维持汽包水位0mm，按流程进行水冲洗，跟踪检查冲洗回路1、回路2出水澄清，水冲洗结束。

（2）过热器充保护液：系统建立循环，加氨水调节PH值。检查保护液PH为10.1。往过热器内充保护液，保护液PH值稳定在10.0 至10.1区间。

（3）冷态水压试验：压力到1.25MPa，检漏。

（4）系统升温和循环酸洗：配制羟基乙酸+甲酸清洗液。配药期间在清洗泵出口及回水管检查PH和酸浓度。配药结束后系统升温，炉水泵每小时运行15分钟，化验药品酸浓度4.06%， PH：2.12。每半小时取样跟踪回水PH值、酸浓度、铁离子含量，回水温度保持85度。6小时后循环清洗结束，测得清洗液终点酸浓度1.01%，总铁离子浓度稳定在3142mg/L左右。系统开始排放废液。

（5） 顶酸水冲洗：开始上水冲洗，多次取样跟踪排水水质。化验排水PH6.12，铁离子浓度0 mg/L，冲洗结束。

（6） 漂洗：系统升温至50℃漂洗，炉水泵连续运行，加入缓蚀剂、柠檬酸。每小时跟踪水样PH值、铁离子浓度。清洗泵出口水样PH3.92，铁离子浓度252mg/L，漂洗结束。

（7）钝化：系统内加氨水调整PH值及加钝化液双氧水，化验钝化液PH9.68。连续跟踪系统内PH和铁离子变化趋势。化验回水水样PH9.38，双氧水含量为0.01%，铁含量为0mg/L。3小时后钝化结束，排放废液。

5 该方案化学清洗质量检查及评定

酸洗结束后对清洗结果进行检查。水冷壁监视管金属表面基本无残留附着物，无点蚀，无二次浮锈，无过洗现象，除垢率95.4%，钝化保护膜完整、均匀、致密，呈钢灰色, 管样第二天表面氧化成黑色。金属腐蚀指示片无点蚀，无二次浮锈，无过洗现象，平均腐蚀速度2.05g/（m2•h），腐蚀量24.7g/m2.本次通过二甲基酮肟复合钝化剂钝化，能达到完整、均匀、致密的钝化保护膜，且无浮锈产生，同时钝化和酸洗同时进行，减少整个酸洗工艺时间，该工艺能达到预期要求。

参考文献：

[1]张承忠.金属腐蚀与防护[M].冶金工业出版社,1988.

作者简介：谢自彬（1980-），工程师，从事电力专业管理工作。