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300MW在运行锅炉EDTA清洗总结 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|富通新能源 / 13-09-28

1、清洗锅炉概况
    望亭发电厂14号机组功率为320 MW,配套上海锅炉厂有限公司制造的SG1025/16. 86 - M856型亚临界压力一次再热控制循环锅炉(1 025 t/h,18. 66 MPa,540℃),汽包材质为BHW35,水冷壁和省煤器材质均为20 G。
    该锅炉于2001年4月23日改造后投产。自投产以来,除锅炉改造运行前进行过一次清洗外,未再进行清洗。从上次清洗至2007年12月底,累计运行时间为54 594 h。根据清洗导则要求,在2008年3-4月的大修过程中,对14号炉进行化学清洗。化学清洗范围为炉本体、省煤器、高加及其旁路系统。
    本次化学清洗采用外包的方式,委托给清洗公司进行清洗。总体工艺是EDTA铵盐清洗,并采用不点火方式,通过高加进行升温,以达到EDTA清洗的条件。
2、清洗方案
2.1小型试验
    大修初期,对水冷壁和省煤器进行了割管检查,测定垢量:省煤器管为592g/m2;水冷壁管为277g/m2。根据实测样垢量,望亭发电厂对管样分别进行了动态和静态小型试验。试验条件为:EDTA质量分数8 010,缓蚀剂(TSX - 10)质量分数0.5%,pH 9.5;静态温度130℃,时间8h;动态温度92℃,时间8h。动态试验8h,所有管样都已洗净。静态试验8h取出样管观察到,水冷壁管样已洗净;省煤器管样基本洗净,但表面有黑色粉末状垢,用水即可冲去。而清洗公司的小型试验显示:EDTA质量分数要达到10%,清洗时间要24 h,才能使除垢率达到95%。分析原因:一方面是清洗公司控制管样清洗表面积与清洗液的体积比约为37:1,而望亭发电厂由于管样加工限制,无法满足清洗表面积与清洗液体积比要求,过剩EDTA比清洗公司较大;另一方面起决定性因素的是,清洗公司缓蚀剂N -108含油量较大,粘在管样表面,限制了对垢样的进一步清洗。按照电力标准DL/T523-2007《化学清洗缓蚀剂应用性能评价指标及试验方法》的要求,对清洗公司缓蚀剂N - 108小样进行了验收,除缓蚀速率合格外,溶解分散性试验和热稳定性试验均不合格,且洗液表面有一层油性物质。要求更换。最后,确定使用西安国电水处理有限公司的rIPRI一6型缓蚀剂。富通新能源生产销售生物质锅炉,生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料,同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
2.2清洗工艺的确定
    根据以上试验情况,最后确定清洗工艺如下。
    酸洗介质:ll%EDTA铵盐+0.6%TPRI-6缓蚀剂+0.2%还原剂联胺;
    温度:120—140℃;
    pH:8.5~9.5;
    时间:12—24 h(参考全铁质量浓度平衡的时间)。
2.3清洗流程
2. 3.1水冲洗
    建立循环回路(见图1)对整个系统进行全面冲洗,冲洗流量为200 t/h—300 t/h,冲洗质量要求:出水澄清,基本无杂物。在该过程中同时进行临时系统的水压试验。
2.3.2过热器充保护液
    正常的充保护液方式应从过热器减温水处或充氮口进入,直至主汽管有水溢出,但由于清洗公司考虑简化系统,就按下述流程充保护液,即:化学除盐水一酸洗临时管一清洗箱一清洗泵一机14高加旁路一省煤器一汽包一过热器。将水冲洗后省煤器内水放尽,保留炉本体的除盐水,将配制好的含联氨200—250 mg/L,用氨水调pH为9~10的保护液通过上述流程加至汽包,利用汽包满水后,从饱和蒸汽管充满过热器,直至主汽管空气门有水溢出。由于汽包里都是除盐水,对过热器没有什么污染。
2.3.3升温试验
    建立循环回路(见图2),使系统充满除盐水,切换至清洗箱至下水包的闭式循环,全开高压加热器进行升温试验,回液出现温升后开始计时,如1.5h内净升温45℃或2h净升温60℃,则认为加热系统和炉膛封闭合格,否则应采取补救措施。炉水泵每台轮换运行1h至升温试验结束。升温试验结束将系统内除盐水放尽。
2.3.4酸洗
    建立如图3循环回路,向清洗大罐中加入缓蚀剂0. 6%,IPRI一6,循环30 min后再添加EDTA铵盐,控制其质量分数在10%左右,pH 8.5—9.5,同时加入适量还原剂联胺。通过清洗箱将配制好的清洗液打人系统。加药完毕后,全开高压加热器进行加热,然后将清洗箱切除,使清洗平台和锅炉形成闭式循环。待清洗液温度升至120℃,监视汽包水位并控制汽包表压在0.2~0. 25  MPa(不允许超过0.25 MPa),维持温度120~140℃。当残余EDTA和总铁(Fe2+Fe3+)质量浓度基本平衡时,同时参照监视管的清洗情况,若已平衡或清洗干净,再经过l~2 h结束清洗。指示片投入时间为温度达到80℃后(或清洗箱解列时)。
2.3.5清洗废液的排放
    将水冲洗的排放水直接放至废水池,利用厂里的废水处理系统处理。
    在清洗结束后,将酸洗液全部退回到清洗大罐,由清洗公司拉至EDTA回收厂家,进行回收处理。
3、锅炉清洗过程
3.1水冲洗
    按照水冲洗流程,2008年4月18日10: 05至
14:45对系统进行水冲洗,冲洗至出水基本澄清透明,无杂质,临时系统打压试验,炉水泵试运。共历时4 h 40 min。
3.2过热器充保护液
    2008年4月18日15:55开始启泵,加入联氨、氨水,配制保护液,至16:15汽包满液位,保护液开始顶人过热器;17:15过热器充满保护液;18:20停泵放水。pH控制范围为9.58—9.85,共历时2 h 25 min。
3.3升温试验
    2008年4月18日21:25开始进行升温试验,系统出口初始温度为21.2℃。至4月19日2:00,系统出口温度升至81℃,高加出口温度为112℃;22:50时,高加因疏水不畅而暂停,影响了部分升温速度。升温试验共历时4h35min。
3.4酸洗
    2008年4月19日23:00,在400Ⅱi3清洗大罐中配制好清洗液,锅炉放水。4月20日1:20开始启动清洗泵向系统中进酸,同时投高加加热和清洗箱加热;2:10进酸结束,系统打循环、升温。5:00系统出口温度达到73. 6C,开启炉水泵,隔离清洗箱,关汽包排空门,投入监视管,此时测定系统中EDTA质量分数为11. 83%。6:00系统出口温度达95.4℃,分析系统出口Fe2+和Fe3+总质量浓度(全铁质量浓度)为l 960 mg/L,残余EDTA质量分数11. 24%,说明已经开始清洗,且温度继续逐步上升,至8:00系统出口温度达123.2℃,之后始终保持在120℃以上,最高达128℃,高加出口温度最高达138℃。由此可见,蒸汽加热完全能够满足EDTA清洗的温度要求。备汽参数:压力3.2 MPa,温度320℃,流量40 t/h。清洗至12:00,全铁质量浓度达9100 mg/L,残余EDTA质量分数5.99%,之后几个小时全铁质量浓度和残余EDTA质量分数基本都不再变化。至15:00,将省煤器监视管取出观察,装在清洗泵进出口之间的省煤器监视管两端清洗干净,中间一段还有部分残余垢量,怀疑足监视管内流量太小造成。后又装回,将流量增大,再清洗3h。18:00将省煤器监视管和水冷壁监视管均取出观察,省煤器监视管已清洗干净,水冷壁监视管的垢也已清洗干净,但表面附着了一层油泥状物质。初步分析是结垢量较大,而使用的缓蚀剂还是有少量油性物质,导致在表面形成油泥状物质。此油泥状物质如不去除,必将造成启动阶段水质长期不合格,延长启动时间。决定排掉部分清洗液,再补充部分除盐水,对清洗液进行稀释,同时增加氨量,提高pH至9.2,再循环若干小时。24:00清洗结束,开始排放清洗液并热炉烘干。最后将监视管取出,水冷壁上油泥状物质已清洗干净。酸洗共历时19h。
3.5其他
    EDTA清洗废液回收至400m3清洗大罐,由清洗公司拉至EDTA回收厂家进行回收处理。
    整个清洗过程用除盐水约1020t。
4、洗后锅炉检查与评定
    清洗结束后,由厂方、清洗单位组成检查验收小组,对洗后汽包、下水包、监视管、腐蚀指示片、割管省煤器和水冷壁进行了检查验收,结果如下:
    (1)清洗后的金属表面基本上无残留氧化物和焊渣,无明显粗晶析出的过洗现象,无镀铜现象,除垢率约为95%;
    (2)通过对腐蚀指示片测量,化学清洗平均腐蚀速率0. 25g/(m2.h),腐蚀总量4.75g/m2;
    (3)清洗后的表面基本形成钝化保护膜,没有出现二次锈蚀和点蚀;
    (4)固定设备上的阀门、仪表等没有受到损伤;
    (5)下水包共清理出约150 kg垃圾。
5、启动前水汽监督
    (1)将系统基本恢复后,对锅炉系统专门进行了酸洗后的冷态水冲洗,冲洗至电导率r<50uS/cm,历时2h,用水量550 t左右。
    (2)启动阶段,除氧器加热开始阶段炉水全铁质量浓度较大,进行锅炉整炉放水,连续排放;2008年4月25日4:50开始除氧器加热;8:30炉水全铁质量浓度合格。8:38微油点火后,开始通过蒸汽启动取样阀连续取样分析,确保及时报出主蒸汽指标数据,达到汽轮机冲转要求。锅炉升压洗硅过程中,炉水的含硅量一直保持在合格范围,使机组的汽水品质在并网后1h内就达到了国家标准。本次酸洗后,从机组启动到汽水品质达到运行标准共用了24 h。从这点来看,本次清洗效果是不错的。
6、小结
    本次化学清洗整个工期历时3天,锅炉本体酸洗采用不点火方式进行,不仅大大节约了成本,同时也在工期上为整个工程进度争取了时间,达到了DL/T794 - 2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》的验收要求,但也存在一些问题,建议采取下述措施。
    第一,汽包有上下两条水位线,且两条水位线之间为黄色锈,原因为炉水泵一直在注水,汽包水位波动较大引起。建议下次清洗在锅炉放酸洗液前2h,密切监视汽包水位,将汽包水位控制在第一条水位线,循环2h,然后再放掉酸洗液。
    第二,清洗后割管检查发现,尽管除垢率达95%,但由于省煤器初始垢量较大,清洗后的局部残余垢量还是比较大的,最高达57. 94 mg/L。另外,省煤器管壁上附着一层绿色物质。经定性检测,该绿色物质含有铜;定量分析结果:Cu0占33.77%,Fe203,和Al203占41. 82%,而清洗前的省煤器垢样成分分析中,Cu0只占2.42%,说明有大量Cu0析出在省煤器表面。可能的原因是:省煤器管是老管,投运以来已有17年时间,工质表面已受到腐蚀,表面较粗糙,有较多腐蚀坑,缓蚀剂与铜形成的螯合物附着在金属表面的腐蚀坑内,加上省煤器管清洗时使用清洗泵循环,流量较小(300t/h左右),不能将附着的螫合物冲洗掉,导致以上现象的产生。建议下次清洗时,清洗泵的流量提高,以防止附着物的产生。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
    第三,对在役炉进行EDTA清洗,缓蚀剂的选择对清洗效果起着至关重要的作用。本次清洗最后确定用的rIPRI一6型缓蚀剂虽然可以达到最新电力标准的验收要求,但仍有少量油性物质,一方面导致清洗过程中水冷壁监视管附着的油泥状物质,延长了清洗时间;另一方面也促进了上述第二点省煤器管壁绿色附着物的产生。因此,对运行炉进行EDTA清洗,应尽量选用没有油性的缓蚀剂,这就要求在前期的小试及验收阶段要做大量工作。

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