某钢厂新建干熄焦配套锅炉化学清洗新工艺应用与改进

李晓敏 王文利 潘伟

（湘潭湘钢瑞兴有限公司，湖南 湘潭 411101）

某钢厂新建干熄焦配套锅炉为余热电站中压锅炉，采用强制与自然循环相结合的循环方式。在新建锅炉投用前需对锅炉进行化学清洗，除掉新建锅炉设备内部在制造、贮运和安装过程中生成的高温氧化鳞皮、油污、焊渣、氧化垢和灰尘，以及设备出厂时涂刷的防护漆等各种附着物。通过化学清洗以及钝化预膜，保持受热面内表面清洁，提高热效率，防止受热面因结垢等原因引起的事故。保证锅炉安全、稳定和经济运行。

一、干熄焦锅炉的运行原理

锅炉给水由锅炉给水泵升压后向锅炉供水，经省煤器预热后进入汽包。汽包炉水可分为强制循环部分和自然循环部分。

（一）自然循环部分

锅筒炉水经锅筒下降管进入膜式水冷壁，炉水吸热汽化成汽水混合物经膜式水冷壁上升管返回锅筒。

（二）强制循环部分

锅筒炉水由汽包下降管经强制循环泵送入鳍片管蒸发器与光管蒸发器，炉水吸热汽化成汽水混合物经蒸发器上升管返回汽包。

此两部分产生的汽水混合物在汽包中进行汽水分离，饱和蒸汽由汽包上部导出，经一次过热器升温后，进入喷水减温器减温，然后进入二次过热器继续升温，从二次过热器引出的蒸汽即为外供主蒸汽。干熄焦锅炉汽水流程示意图见图2—2。

图2—2 锅炉汽水流程示意图

二、锅炉的清洗范围

清洗范围包括锅炉汽水系统所有部分，含锅炉所有受热元件、汽泡、附属管道，除氧给、回水管、热管换热器、除氧器、锅炉给水管等。

三、化学清洗工艺

（一）清洗流程

1.清洗前确保锅炉试压完成。

2.水冲洗，先一回路，后同时冲洗二、三回路，最后冲洗四回路，每步冲洗完毕后开相应排污阀排污。

3.配制药剂，此药剂采用某公司生产的克垢单、锈垢助溶剂、剥离剂，简化了传统方法中的酸洗、碱洗环节，极大地降低了环境污染，通过加药泵缓缓注入锅炉。

4.去污垢、油垢过程分三步进行，先一回路，再同时清洗二、三回路，结束后满水至过热器一过、二过及相关连接管道进行清洗。清洗温度控制在40--60℃，清洗液在设备内流速控制在0.1--0.5 米/秒。每2 小时分析监测清洗溶液浓度，以确定补加药剂时机或确定清洗终点。实施完后进行水冲洗。

5.除锈、预膜过程同步进行，方式与第二步相同。

6.切换阀门使之按以下循环回路轮流单独循环。

（二）循环回路

一回路：除盐水箱——除氧给水泵——除氧给水管——热管换热器——除氧回水管——除氧器——水位调节管——除盐水箱

二回路：除氧器——锅炉给水泵——主给水管——省煤器——汽包——水冷壁(4 根)——临时回水管——除氧器

三回路：汽包——强制循环泵——翅片管蒸发器、光管蒸发器——汽包

四回路：除氧器——锅炉给水泵——主给水管——省煤器——汽包——一次过热器——二次过热器——主蒸汽管道——临时回水管——除氧器

（三）隔离设备保护

为防止清洗过程中堵塞设备，清洗前需将喷水减温器拆除，将此处用临时管道连接。另外清洗前需安装水冷壁集箱以及主蒸汽管道至除氧器的临时管道，临时管道上安装调节阀门，确保形成回路过程中，能够充分清洗到主蒸汽管道等管径较大的部分。清洗结束后将以上措施进行恢复。

（四）化学清洗过程监测与控制措施

清洗开始前打开锅炉人孔门在锅筒内及配药箱等处，分别悬挂腐蚀试片。化学清洗结束后，取出腐蚀试片，处理后称重计算腐蚀率。

清洗全过程每2 小时测定一次清洗液总铁离子浓度，接近终点时每小时一次，当连续两次分析总铁基本不变时清洗达到终点。

四、化学清洗效果检查

由于是新锅炉的清洗，重点是将各系统带的油、锈除掉，因此清洗效果主要看监视管段清洗情况。

（一）对监视管段的检查

考虑检查和安装方便，监视管段装于清洗泵出口处2 米，可随时拆装观察，当清洗8 小时即可拆开观察，清洗的确定以此为据。漂洗效果检查与此相同。

清洗及钝化预膜完毕后检查，管道内壁形成一层均质绿色膜，预膜效果良好。通过调整临时回水管道调节阀，保证了主蒸汽循环回路管道内清洗水的充分填充，主蒸汽段清洗预膜达到预期效果。

（二）对锅炉设备内部的检查

1.汽包内的检查，由于是新锅炉，因此在清洗时液位应高于运行正常水位以上（150mm），原则上即以观察汽包壁油、锈，清洗结束主要是检查汽包壁上油、锈是否除去，钝化膜是否形成，检查是否留有氧化铁渣等，若有应清除。

2.水冷壁管下的联箱检查，对下联箱检查是否形成钝化膜，铁渣等是否排放干净。

（三）腐蚀指示片的检查

清洗开始时，必须在清洗系统中挂放腐蚀指示片，经清洗后立即取出检查，用乙醇溶液清洗，干燥后称重，计算腐蚀速率和检查外观是否有腐蚀坑点。

根据国家质检总局TSG5003-2008《锅炉化学清洗规则》、DL/T994-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》，金属腐蚀速度小于8g/(m2·h)，腐蚀总量不超过80g/m2。该锅炉悬放的三块试片，检验结果分别为0.1794 g/m2h、0.1684 g/m2h、0.1953 g/m2h，达到优良结果。

（四）系统清洗后预膜质量检查与监督

采用酸性CuSO4 点滴试验方法

1.在钝化后的试样表面，选择若干点（其他处用石蜡封盖），然后逐点滴上CuSO4 溶液，该溶液破坏钝化膜后将产生如下反应：

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu），并用秒表记录CuSO4 点滴液由蓝变红的时间，根据滴入试片表面Cu2+颜色的消失（由蓝转红）快慢来评定钝化膜的质量。同一个试片上各点转色时间的长短可评定钝化膜形成的均匀程度。

2.酸性CuSO4 点滴液的组成为：0.4mol/l的CuSO4 溶 液40ml，10%NaCl 溶液20ml 和0.1mol/l HCl1.5ml，并用除盐水稀释至100mL。

3.酸性CuSO4 点滴钝化膜，耐蚀性的检验标准见表B1。

表B1 耐蚀性的检验标准

经检验，3 次结果均达到20S 以上，钝化效果达到优良水平。

五、结语

1.通过设置四段回路的清洗，覆盖了锅炉各管段、汽包、集箱的清洗。

2.通过严格的过程监控以及仔细的验收把关，各管段、汽包、集箱的清洗效果理想，钝化预膜均达到优良水平。

3.通过临时管道安装调节阀门，水流从汽包自高往下流动时能充分清洗到管径较大的主蒸汽等管道。