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        某鋼廠新建干熄焦配套鍋爐化學(xué)清洗新工藝應(yīng)用與改進(jìn)

        2021-11-09 08:09:44李曉敏王文利潘偉
        魅力中國(guó) 2021年37期

        李曉敏 王文利 潘偉

        (湘潭湘鋼瑞興有限公司,湖南 湘潭 411101)

        某鋼廠新建干熄焦配套鍋爐為余熱電站中壓鍋爐,采用強(qiáng)制與自然循環(huán)相結(jié)合的循環(huán)方式。在新建鍋爐投用前需對(duì)鍋爐進(jìn)行化學(xué)清洗,除掉新建鍋爐設(shè)備內(nèi)部在制造、貯運(yùn)和安裝過程中生成的高溫氧化鱗皮、油污、焊渣、氧化垢和灰塵,以及設(shè)備出廠時(shí)涂刷的防護(hù)漆等各種附著物。通過化學(xué)清洗以及鈍化預(yù)膜,保持受熱面內(nèi)表面清潔,提高熱效率,防止受熱面因結(jié)垢等原因引起的事故。保證鍋爐安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

        一、干熄焦鍋爐的運(yùn)行原理

        鍋爐給水由鍋爐給水泵升壓后向鍋爐供水,經(jīng)省煤器預(yù)熱后進(jìn)入汽包。汽包爐水可分為強(qiáng)制循環(huán)部分和自然循環(huán)部分。

        (一)自然循環(huán)部分

        鍋筒爐水經(jīng)鍋筒下降管進(jìn)入膜式水冷壁,爐水吸熱汽化成汽水混合物經(jīng)膜式水冷壁上升管返回鍋筒。

        (二)強(qiáng)制循環(huán)部分

        鍋筒爐水由汽包下降管經(jīng)強(qiáng)制循環(huán)泵送入鰭片管蒸發(fā)器與光管蒸發(fā)器,爐水吸熱汽化成汽水混合物經(jīng)蒸發(fā)器上升管返回汽包。

        此兩部分產(chǎn)生的汽水混合物在汽包中進(jìn)行汽水分離,飽和蒸汽由汽包上部導(dǎo)出,經(jīng)一次過熱器升溫后,進(jìn)入噴水減溫器減溫,然后進(jìn)入二次過熱器繼續(xù)升溫,從二次過熱器引出的蒸汽即為外供主蒸汽。干熄焦鍋爐汽水流程示意圖見圖2—2。

        圖2—2 鍋爐汽水流程示意圖

        二、鍋爐的清洗范圍

        清洗范圍包括鍋爐汽水系統(tǒng)所有部分,含鍋爐所有受熱元件、汽泡、附屬管道,除氧給、回水管、熱管換熱器、除氧器、鍋爐給水管等。

        三、化學(xué)清洗工藝

        (一)清洗流程

        1.清洗前確保鍋爐試壓完成。

        2.水沖洗,先一回路,后同時(shí)沖洗二、三回路,最后沖洗四回路,每步?jīng)_洗完畢后開相應(yīng)排污閥排污。

        3.配制藥劑,此藥劑采用某公司生產(chǎn)的克垢單、銹垢助溶劑、剝離劑,簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)方法中的酸洗、堿洗環(huán)節(jié),極大地降低了環(huán)境污染,通過加藥泵緩緩注入鍋爐。

        4.去污垢、油垢過程分三步進(jìn)行,先一回路,再同時(shí)清洗二、三回路,結(jié)束后滿水至過熱器一過、二過及相關(guān)連接管道進(jìn)行清洗。清洗溫度控制在40--60℃,清洗液在設(shè)備內(nèi)流速控制在0.1--0.5 米/秒。每2 小時(shí)分析監(jiān)測(cè)清洗溶液濃度,以確定補(bǔ)加藥劑時(shí)機(jī)或確定清洗終點(diǎn)。實(shí)施完后進(jìn)行水沖洗。

        5.除銹、預(yù)膜過程同步進(jìn)行,方式與第二步相同。

        6.切換閥門使之按以下循環(huán)回路輪流單獨(dú)循環(huán)。

        (二)循環(huán)回路

        一回路:除鹽水箱——除氧給水泵——除氧給水管——熱管換熱器——除氧回水管——除氧器——水位調(diào)節(jié)管——除鹽水箱

        二回路:除氧器——鍋爐給水泵——主給水管——省煤器——汽包——水冷壁(4 根)——臨時(shí)回水管——除氧器

        三回路:汽包——強(qiáng)制循環(huán)泵——翅片管蒸發(fā)器、光管蒸發(fā)器——汽包

        四回路:除氧器——鍋爐給水泵——主給水管——省煤器——汽包——一次過熱器——二次過熱器——主蒸汽管道——臨時(shí)回水管——除氧器

        (三)隔離設(shè)備保護(hù)

        為防止清洗過程中堵塞設(shè)備,清洗前需將噴水減溫器拆除,將此處用臨時(shí)管道連接。另外清洗前需安裝水冷壁集箱以及主蒸汽管道至除氧器的臨時(shí)管道,臨時(shí)管道上安裝調(diào)節(jié)閥門,確保形成回路過程中,能夠充分清洗到主蒸汽管道等管徑較大的部分。清洗結(jié)束后將以上措施進(jìn)行恢復(fù)。

        (四)化學(xué)清洗過程監(jiān)測(cè)與控制措施

        清洗開始前打開鍋爐人孔門在鍋筒內(nèi)及配藥箱等處,分別懸掛腐蝕試片。化學(xué)清洗結(jié)束后,取出腐蝕試片,處理后稱重計(jì)算腐蝕率。

        清洗全過程每2 小時(shí)測(cè)定一次清洗液總鐵離子濃度,接近終點(diǎn)時(shí)每小時(shí)一次,當(dāng)連續(xù)兩次分析總鐵基本不變時(shí)清洗達(dá)到終點(diǎn)。

        四、化學(xué)清洗效果檢查

        由于是新鍋爐的清洗,重點(diǎn)是將各系統(tǒng)帶的油、銹除掉,因此清洗效果主要看監(jiān)視管段清洗情況。

        (一)對(duì)監(jiān)視管段的檢查

        考慮檢查和安裝方便,監(jiān)視管段裝于清洗泵出口處2 米,可隨時(shí)拆裝觀察,當(dāng)清洗8 小時(shí)即可拆開觀察,清洗的確定以此為據(jù)。漂洗效果檢查與此相同。

        清洗及鈍化預(yù)膜完畢后檢查,管道內(nèi)壁形成一層均質(zhì)綠色膜,預(yù)膜效果良好。通過調(diào)整臨時(shí)回水管道調(diào)節(jié)閥,保證了主蒸汽循環(huán)回路管道內(nèi)清洗水的充分填充,主蒸汽段清洗預(yù)膜達(dá)到預(yù)期效果。

        (二)對(duì)鍋爐設(shè)備內(nèi)部的檢查

        1.汽包內(nèi)的檢查,由于是新鍋爐,因此在清洗時(shí)液位應(yīng)高于運(yùn)行正常水位以上(150mm),原則上即以觀察汽包壁油、銹,清洗結(jié)束主要是檢查汽包壁上油、銹是否除去,鈍化膜是否形成,檢查是否留有氧化鐵渣等,若有應(yīng)清除。

        2.水冷壁管下的聯(lián)箱檢查,對(duì)下聯(lián)箱檢查是否形成鈍化膜,鐵渣等是否排放干凈。

        (三)腐蝕指示片的檢查

        清洗開始時(shí),必須在清洗系統(tǒng)中掛放腐蝕指示片,經(jīng)清洗后立即取出檢查,用乙醇溶液清洗,干燥后稱重,計(jì)算腐蝕速率和檢查外觀是否有腐蝕坑點(diǎn)。

        根據(jù)國(guó)家質(zhì)檢總局TSG5003-2008《鍋爐化學(xué)清洗規(guī)則》、DL/T994-2001《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》,金屬腐蝕速度小于8g/(m2·h),腐蝕總量不超過80g/m2。該鍋爐懸放的三塊試片,檢驗(yàn)結(jié)果分別為0.1794 g/m2h、0.1684 g/m2h、0.1953 g/m2h,達(dá)到優(yōu)良結(jié)果。

        (四)系統(tǒng)清洗后預(yù)膜質(zhì)量檢查與監(jiān)督

        采用酸性CuSO4 點(diǎn)滴試驗(yàn)方法

        1.在鈍化后的試樣表面,選擇若干點(diǎn)(其他處用石蠟封蓋),然后逐點(diǎn)滴上CuSO4 溶液,該溶液破壞鈍化膜后將產(chǎn)生如下反應(yīng):

        Fe+CuSO4=FeSO4+Cu),并用秒表記錄CuSO4 點(diǎn)滴液由藍(lán)變紅的時(shí)間,根據(jù)滴入試片表面Cu2+顏色的消失(由藍(lán)轉(zhuǎn)紅)快慢來評(píng)定鈍化膜的質(zhì)量。同一個(gè)試片上各點(diǎn)轉(zhuǎn)色時(shí)間的長(zhǎng)短可評(píng)定鈍化膜形成的均勻程度。

        2.酸性CuSO4 點(diǎn)滴液的組成為:0.4mol/l的CuSO4 溶 液40ml,10%NaCl 溶液20ml 和0.1mol/l HCl1.5ml,并用除鹽水稀釋至100mL。

        3.酸性CuSO4 點(diǎn)滴鈍化膜,耐蝕性的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表B1。

        表B1 耐蝕性的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

        經(jīng)檢驗(yàn),3 次結(jié)果均達(dá)到20S 以上,鈍化效果達(dá)到優(yōu)良水平。

        五、結(jié)語(yǔ)

        1.通過設(shè)置四段回路的清洗,覆蓋了鍋爐各管段、汽包、集箱的清洗。

        2.通過嚴(yán)格的過程監(jiān)控以及仔細(xì)的驗(yàn)收把關(guān),各管段、汽包、集箱的清洗效果理想,鈍化預(yù)膜均達(dá)到優(yōu)良水平。

        3.通過臨時(shí)管道安裝調(diào)節(jié)閥門,水流從汽包自高往下流動(dòng)時(shí)能充分清洗到管徑較大的主蒸汽等管道。

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