燃气-蒸汽联合循环余热锅炉酸洗方案优化及效果分析

潘 攀（中海油珠海天然气发电有限公司，广东 珠海 519050）



燃气-蒸汽联合循环余热锅炉酸洗方案优化及效果分析

潘 攀
（中海油珠海天然气发电有限公司，广东 珠海 519050）

摘 要：酸洗是电站锅炉化学清洗重要的的一环，其质量的好坏影响锅炉的安全经济运行。本文针对#2余热锅炉酸洗效果不佳的情况，经过具体原因分析，提出了酸洗方案优化措施，最终保证了#4余热锅炉的酸洗质量，为后续点火吹管、整套启动及168试运行奠定了基础。

关键词：余热锅炉；酸洗；优化

0. 引言

根据规范要求，基建电站锅炉在安装完毕之前应进行化学清洗，以除去锅炉受热面在轧制、储存、运输及安装过程中所产生的铁锈、焊渣等机械杂质，确保锅炉长期安全经济运行。化学清洗包括碱洗和酸洗。碱洗采用双氧水清洗；酸洗采用EDTA铵盐清洗工艺，该工艺具有清洗除垢率高、钝化膜质量优良、清洗时间短、用水量少、对环境污染小等优点。以上清洗工艺的组合既能满足清洗质量要求又最大限度地满足环保要求，是当前普遍采用的清洗工艺。本文根据实际工程案例，在常规酸洗方案的基础上，为保证酸洗效果，对酸洗优化措施和优化结果进行了阐述。

1. 工程实例概述

中海油珠海天然气发电有限公司热电联产项目2×390MW蒸汽燃气联合循环工程余热锅炉为采用三压再热自然循环余热锅炉，露天布置。其受热面主要由高压汽包、中压汽包、低压汽包、高压过热器、高压蒸发器、高压省煤器、中压过热器、中压蒸发器、中压省煤器、低压过热器、低压蒸发器、低压省煤器、再热器及其他附属设备和汽水管道组成。#2余热锅炉对应#2蒸汽轮机，#4余热锅炉对应#4蒸汽轮机，两台余热锅炉酸洗系统和范围完全一样，图1为余热锅炉酸洗系统图。

该项目锅炉酸洗范围均为：1/2高、中、低压汽包，冷凝水加热器、中压省煤器、高压省煤器、高压蒸发器、中压蒸发器、低压蒸发器、下降管及化学清洗临时系统，其中高压系统水容积为150m3，中压系统水容积为60m3，低压系统水容积为130m3，加上临时系统约380m3。

2. 常规酸洗方案

2.1 EDTA酸洗液的配制

升温试验结束，按清洗系统的体积估计加入EDTA用量及除盐水量、还原剂、缓蚀剂量，用蒸汽加热搅拌，并用NaOH溶解并调节pH值5.5～6.0左右，然后用配药泵打到贮药箱。使药液的pH5.0 ～5.5，浓度为18%～20%。清洗母液打入系统时，先开贮药箱出口阀门再起清洗泵将清洗母液打入系统，从而可以达到注入系统的清洗液浓度在10%以下。

2.2 EDTA酸洗程序

（1）将EDTA清洗母液加入清洗系统，调节汽包水位至汽包中心线，系统升温至120℃。清洗时间约为8小时，EDTA的残余浓度、铁离子浓度趋于稳定后，拆看监视管，观察铁锈是否已被彻底清洗干净。当监视管清洗干净后，进入钝化阶段，否则继续循环清洗直至铁锈被清洗干净。酸洗结束后，调节清洗液pH8.5～9.5，维持温度120℃以上，时间约为6～8小时。

（2）在升温过程中利用红外线测温仪对余热锅炉回水管道的温度30分钟测量一次。

（3）在各回路清洗过程中，要严格监测EDTA有效浓度、总铁浓度、pH值和温度等参数指标。以上项目每60分钟分析一次；当EDTA有效浓度、总铁离子浓度、pH值、温度及时间等参数指标趋于稳定状态确定清洗已接近终点，应连续测量并做好记录。

（4）钝化结束后，将清洗液循环降温至100℃以下，然后将清洗液排回储药箱。

（5）酸洗结束后，余热锅炉内的酸洗液确保在一天内完成退液。

2.3 质量控制措施

（1）所有化学药品在使用前，必须进行抽样检查，并检查产品的外观等，确保原材料的质量。

（2）酸洗过程中，必须做好全部的化学分析工作，以便监测酸洗的质量。

（3）酸洗系统中，阀门编号、挂牌、管道设备应标明清洗液流动的方向，并经专人核对无误。

（4）酸洗期间要保证汽包上下壁温差不超过50℃。

图1　余热锅炉酸洗系统图

图2　#2余热锅炉高压蒸发器管道酸洗效果图

图3　#4余热锅炉高压蒸发器管道酸洗效果图

3. 优化方案及效果

3.1 优化方案措施

#2余热锅炉根据常规方案酸洗后，进行割管检查，发现高压蒸发器管道有穿孔和内部锈蚀现象，如图2所示。经过全面分析，导致酸洗效果不佳的原因可能如下：酸洗操作人员简化酸洗程序；酸洗过程中不认真进行化验监测；酸洗液流速不够；酸洗后未能及时将酸洗液排出。

针对上述酸洗效果不佳的原因，为了保证#4余热锅炉，特别是高压蒸发器管道酸洗达到预期效果，提出了#4余热锅炉酸洗方案优化措施：

（1）酸洗操作人员必须严格按照酸洗方案进行酸洗，不得简化程序。

（2）酸洗过程中认真进行化验监测，保证酸洗Fe离子稳定后，才能提高pH值进行钝化。

（3）酸洗水泵采用新泵，流量为500m3/h。蒸发器系统集中下降管加装节流孔板，高压蒸发器受热面分组连接，提高受热面工质流速。

（4）酸洗结束后，确保一天内将酸洗液退酸完毕。

（5）#4余热锅炉高、中、低压管道分开酸洗，酸洗前随机割取一根高压蒸发器管道，进行小型试验，酸洗液浓度取上限值，保证酸洗液配液浓度与实际管道一致。

（6）监视管应安装在最不利部位，以便检验、判断管道酸洗实际效果。

3.2 优化效果

#4余热锅炉酸洗过程中，严格执行相应规程规范和优化措施，酸洗结束后业主、监理、施工及调试单位对酸洗结果进行验收检查。高、中、低压系统酸洗监视管、金属表面清洁，无残留氧化物和焊渣，无过洗现象，无镀铜现象，形成良好的钝化膜；分别对高、中、低压系统酸洗监视管进行硫酸铜滴定，时间符合要求；对指示片进行称重，腐蚀指示片平均腐蚀速度为0.5775g/m²·h，腐蚀总量为6.3524g/m²；任意割取#4余热锅炉高压蒸发器一根管道，其金属表面清洁，形成良好的钝化膜，如图2。根据监视管、正式管道的割管检查，指示片平均腐蚀速度、腐蚀总量检查及监视管硫酸铜滴定时间判断，#4余热锅炉酸洗质量合格。

总之，根据监视管、正式管道的割管检查，指示片平均腐蚀速度、腐蚀总量检查及监视管硫酸铜滴定时间判断，#4余热锅炉酸洗质量合格。

结语

锅炉酸洗，是使受热面内表面清洁，防止受热面因腐蚀和结垢引起事故的必要措施，同时也是提高锅炉热效率，改善锅炉汽水品质，缩短启动调试工期的有效措施之一，其质量好坏直接影响电厂安全稳定运行及使用寿命。本文针对#2余热锅炉酸洗质量不佳，通过方案优化，最终保证了#4余热锅炉的酸洗质量，其优化措施可为类似工程提供参考。

参考文献

［1］ DL/T 794-2001，火力发电厂锅炉化学清洗导则［S］.

［2］ DL/T 5190.2-2012，电力建设施工技术规范第2部分：锅炉机组［S］.

中图分类号：TK212

文献标识码：A