火力发电厂锅炉化学清洗导则-SD135-86

华人民共和国电力行业标准SD135—86火力发电厂锅炉化学清洗导则。中华人民共和国水利电力部1986-04-07批准1986-09-01实施1总则1.1锅炉的化学清洗，是保持受热面内表面清洁，防止受热面因结垢、腐蚀引起事故，提高电厂水汽品质的必要措施之一。1.2锅炉的化学清洗，要求能除去新建锅炉在轧制、加工过程中形成的高温氧化轧皮以及在存放、运输、安装过程中所产生的腐蚀产物、焊渣和泥沙污染物等；除去运行锅炉在金属受热面上积聚的氧化铁垢、钙镁水垢、铜垢、硅酸盐垢和油垢等。1.3化学清洗的步骤一般是：系统水冲洗，碱洗，碱洗后的水冲洗，酸洗，酸洗后的水冲洗，漂洗和钝化。1.4新建锅炉的清洗范围如下：1.4.1直流炉和过热蒸汽出口压力为9.8MPa及以上的汽包炉，在投产前必须进行化学清洗；压力在9.8MPa以下的汽包炉，除锈蚀严重者外，一般可不进行酸洗，但必须进行碱煮。1.4.2再热器一般不进行化学清洗，但出口压力为17.4MPa机组的锅炉再热器可根据情况进行化学清洗。清洗时，必须保证管内流速达0.15m/s以上。过热器进行化学清洗时，必须有防止立式管产生气塞和腐蚀产物在管内沉积的措施。1.4.3容量为200MW及以上的机组，凝结水及高压给水系统必须进行化学清洗(不包括高压加热器)；容量为200MW以下的机组，凝结水及高压给水管道的化学清洗，应根据管道内壁的腐蚀产物情况决定。1.5运行炉化学清洗的确定。当水冷壁管内的沉积物量或锅炉化学清洗的间隔时间超过表1中的极限值时，就应安排化学清洗。锅炉化学清洗的间隔时间，还可根据运行水质的异常情况和大修时锅内的检查情况，作适当变更。以重油和天然气为燃料的锅炉和液态排渣炉，应按表1中规定的提高一级参数锅炉的沉积物极限量确定化学清洗。一般只需清洗锅炉本体。蒸汽通流部分是否进行化学清洗，应按实际情况决定。表1中的沉积物量，是指在水冷壁管热负荷最高处向火侧180°部位割管取样，用洗垢法测得的沉积物量。洗垢法测定垢量的方法见附录B。1.6化学清洗方式可分为：循环清洗、开式清洗及浸泡清洗三种。一般情况下，采用循环清洗或开式清洗。1.7酸洗液中应添加合适的缓蚀剂，酸洗时的金属腐蚀速度应小于10g/(m2·h)。化学清洗后的金属表面应形成完整的保护膜，不应产生二次锈蚀和点蚀。1.8锅炉的化学清洗一般应采用软化水、除盐水或凝结水，应备足水量。表1确定需要化学清洗的条件1.9锅炉化学清洗完毕后，若不能立即投入运行，应采取防腐措施。1.10化学清洗排出的各种废液应进行处理，使排放废液符合GBJ4—73《工业三废排放试行标准》的规定。1.11工作人员在化学清洗过程中应严格遵守安全规程，确保人身安全。1.12化学清洗方案应呈报上级批准，并成立化学清洗小组，负责锅炉的化学清洗。1.13参加化学清洗人员应根据国家劳动保护有关规定，享有劳动保健的待遇。2化学清洗条件的确定2.1化学清洗介质的选择，一般根据垢的成分，锅炉设备的构造、材质，清洗效果，缓蚀效果，经济性的要求，药物对人体的危害以及废液排放和处理要求等因素进行综合考虑。一般应通过试验选用清洗介质，以及确定清洗参数。可选用的清洗介质有盐酸、氢氟酸、柠檬酸、EDTA铵盐等。对于不同成分的垢，适用的药剂和清洗条件可参见表2。应根据清洗介质和炉型来选择清洗方式。盐酸、柠檬酸、EDTA铵盐一般可采用循环清洗，氢氟酸可采用开式清洗。2.2为了减少清洗液对金属的腐蚀，盐酸的最大浓度一般不超过10%，氢氟酸的最大浓度不超过3%，有机酸的浓度不超过10%，清洗液浓度可由试验确定。表2清洗介质的选择注：1)盐酸清洗，微酸性除铜钝化溶液中含有Cl-时，应事先用盐酸将水的pH值调到5，当水温升至56℃时，按照H3C6H5O7、NaNO2和CuSO4的先后顺序依次加入，并搅拌均匀。2.3为确保酸洗效果，必须选择合适的酸洗缓蚀剂，可供选用的国产商品酸洗缓蚀剂的性能参见表3。2.4循环酸洗应维持炉管中酸液的流速为0.2～0.5m/s，不得大于1m/s。开式酸洗应维持炉管中酸液的流速为0.15～0.5m/s，不得大于1m/s。2.5酸液温度越高，清洗效果越好，但金属的腐蚀速度也随之增加，缓蚀剂的效果随温度升高而降低。在酸洗时，酸液温度不可过高，无机酸的清洗温度一般采用40～70℃，柠檬酸的清洗温度为90～98℃，EDTA铵盐的清洗温度为120～140℃。清洗时盐酸液与金属接触的时间一般不超过12h。2.6三价铁离子会加速钢铁的腐蚀。即使酸洗废液中酸的浓度较高，一般也不能再用来清洗第二台锅炉。为抑制Fe3+的影响，可加入还原剂如Na2SO3、N2H4·H2O、SnCl2、NH4CNS等。2.7若氧化铁垢中含铜量较高时，应采取防止金属表面产生镀铜的措施。详见4.6。使用TSX-04酸性除油缓蚀剂(太仓制药厂产品)可一次完成碱洗和酸洗，能简化清洗工艺，节省时间和用水，其除油能力大于或等于5kg牛油/kg产品，金属腐蚀速度小于10g/(m2·h)，金属缓蚀率大于或等于95%。3化学清洗系统的设计、安装3.1化学清洗系统的设计，应根据设备结构、热力系统和清洗介质、清洗方式来确定。一般汽包炉循环清洗的系统示意图可参考图1。直流炉若采用循环清洗，清洗范围为高、低压给水系统、炉本体及高温过热器时，清洗系统可参考图3(a)；清洗范围为高、低压给水系统及炉本体时，清洗系统可参考图3(c)；清洗范围为高、低压给水系统、炉本体、高温过热器及再热器时，清洗系统可参考图3(b)。直流炉若采用氢氟酸开路清洗，清洗范围为高、低压给水系统、炉本体、高温过热器及再热器时，清洗系统可参考图3(a)；清洗范围为高、低压给水系统、炉本体及高温过热器时，清洗系统可参考图3(b)。图1汽包炉循环清洗系统示意图：1—省煤器；2—汽包；3—水冷壁下联箱；4—清洗箱；5—清洗泵；6—浓药泵；7—浓碱箱；8—浓酸箱G—流量表；P—压力表；T—温度计；U—取样点；Y—腐蚀指示片安装处；F—转子流量计清洗系统的设计，应符合以下几点要求：1)水、热源应充足，电源应安全可靠。2)各回路的流速，应力求均匀。清洗系统应尽量简化，便于操作，并能合理、有效地处理清洗废液。图2直流炉循环清洗系统示意图1—汽轮机；2—低压加热器；3—除氧器；4—清洗泵；5—监视管；6—转子流量计；7—高压加热器；8—省煤器；9—水冷壁；10—低温过热器；11—启动分离器；12—高温过热器；13—再热器；14—过滤网；15—地沟；16—流量表3)为保证清洗泵连续可靠运行，清洗泵应耐腐蚀并需设置备用泵。用普通清水泵作清洗泵时，泵壳及叶轮可涂防腐涂料，或耐酸漆。要外加压力密封水，以确保轴封严密，盘根处应加装浸油石墨盘根、柔性石墨盘根，或聚四氟乙烯盘根等。4)酸洗过程中不允许采用炉膛点火方式加热，以防爆炸和产生局部过热。一般采用表面式或混合式加热器加热清洗液。混合式加热器构造图可参考附录A。图3直流炉氢氟酸开路清洗系统示意图1—汽轮机；2—低压加热器；3—除氧器；4—给水泵；5—高压加热器；6—省煤器；7—水冷壁；8—低温过热器；9—启动分离器；10—高温过热器；11—再热器5)冲洗时，水流速应达到清洗流速的1倍以上。一般可采用清洗泵进行冲洗。直流炉可用清洗泵、给水泵或凝升泵进行冲洗。3.2加酸方式主要有以下几种：3.2.1清洗回路充满水后，先进行循环，然后用浓酸泵或酸喷射器向清洗回路内加入浓酸，边循环，边配酸。3.2.2在溶液箱内配成一定浓度的稀酸，再用清洗泵送入清洗系统。3.2.3采用开路酸洗时，将浓酸按一定比例用计量泵打入正在运转的给水泵出口或清洗泵出口。3.3清洗系统的划分按下列要求进行：3.3.1应避免将炉前系统的脏物带入锅炉本体和过热器。一般应将锅炉分为炉前系统、炉本体和汽系统三个系统进行清洗。3.3.2应使每个回路具有相差不多的通流截面或流速。3.4清洗系统的安装应满足下列要求：3.4.1安装临时系统时，管道内不得有砂石和其他杂物。水平敷设的临时管道，朝排水方向的倾斜度不得小于1/200。按永久管道的质量要求，检查临时管道的焊接质量。焊接部位位于易观察之处，焊口不宜靠近重要设备。3.4.2所有阀门在安装前，必须研磨，更换格兰填料，并进行水压试验。所有的阀门压力等级必须高于清洗时相应的压力等级。阀门本身不得带有铜部件。阀门及法兰填料，采用耐酸、碱的防蚀材料。3.4.3清洗泵入口侧(或酸箱出口)应装滤网，滤网孔径应小于5mm，有效通流截面应大于入口管截面积的3倍。安装泵进、出口管道时，应考虑热膨胀补偿措施，不使水泵受到过大的推力。3.4.4清洗箱的标高及液位应能满足清洗泵的吸入高度(清洗箱出口至泵的吸入口的位差至少应有2m)，以防泵抽空。清洗泵轴瓦应加强冷却。3.4.5化学清洗时，可在汽包上设临时液位计及液位报警信号。根据循环流速的要求，在汽包下降管口，点焊节流孔板，并将汽包放水管加高。3.4.6锅炉顶部及清洗箱顶部，应设有排氢管，并应有足够的通流截面。3.4.7临时系统中安装的温度、压力、流量表计及分析仪表，应经校验合格后方能使用。不耐腐蚀的表计，应采取隔绝清洗液的措施。3.4.8临时设置的药箱，不宜布置在电缆沟附近。通道上的临时管道要设有临时便桥。清洗现场的道路应平整、畅通，并有良好的照明设施。4化学清洗工艺过程表4化学清洗用水量表4.1化学清洗前，应完成下列准备工作：4.1.1机组热力系统安装或检修完毕，并经水压试验合格。4.1.2临时系统安装完毕，并通过1.5倍工作压力的热水水压试验。清洗泵，各种剂量泵及其他转动机械试运转无异常。4.1.3贮、供水量能满足化学清洗和冲洗的用水需要。用水量参照表4。4.1.4排放系统畅通。废液处理的临时或正规设施安装完毕，并能有效地处理废液。4.1.5化学清洗的药品经检验确证无误，并按技术、安全措施的要求备足各种药品及化验仪器。4.1.6参加化学清洗的人员培训完毕。4.1.7腐蚀指示片，监视管及测试仪器准备齐全。4.1.8不参加化学清洗的设备、系统与化学清洗系统可靠地隔离，并要求：4.1.8.1拆除汽包内不宜清洗的装置。4.1.8.2水位计及所有仪表、取样、加药等管道均与清洗液隔离。4.1.8.3过热器若不参加清洗，则采取保护措施。4.1.9为维持锅炉清洗液的温度，严密封闭炉膛及尾部烟道出口。4.1.10将清洗系统图挂于清洗现场。系统中阀门按图纸编号，并挂编号牌。在管道设备上标明清洗液流动方向，并经专人核对无误。4.1.11在汽包水位监视点、加药点及清洗泵等处，装设通信设备。4.1.12按8.1～8.11规定对参加化学清洗的人员进行培训，使其熟悉系统，掌握操作程序。4.2根据确定的清洗方案，计算材料药品用量(详见附录A)，并对药品纯度进行检验。4.3新建机组在化学清洗前必须进行水冲洗。可用过滤后的澄清水或工业水进行分段冲洗，冲洗流速一般取0.5～1.5m/s。冲洗终点以出水达到透明无杂物为准。4.4对新建锅炉，为清除汽包内的保护涂层，可进行碱煮。碱液可用浓度为0.2%～0.5%的Na3PO4，浓度为0.1%～0.2%的Na2HPO4和浓度为0.05%的湿润剂混合配制而成。碱煮时间根据锅炉内部的污脏程度决定，一般在压力为0.98～1.96Mpa时持续碱煮12～14h。煮炉过程中，需底部排污2～3次。最后进行大量换水，至排出水和正常炉水的浓度接近时为止。当排水的pH值降至9左右，水温降至70～80℃时，即可将水全部排出。煮炉后应进行内部检查，并清除堆积于联箱等处的污物，然后才可与清洗系统连接。为清除高压锅炉内壁的油污，可采用上述混合碱液对锅炉进行碱洗。碱洗温度为90～95℃，时间为8～24h。中压锅炉的碱洗可采用浓度为0.5%～0.8%NaOH和0.2%～0.5%Na2HPO4的混合液作碱洗液。碱洗温度为90～95℃，时间为8～24h。4.5碱洗后用过滤澄清水、软化水或除盐水冲洗，洗至出水pH值不大于8.4，水质透明。4.6缓蚀剂可在浓酸液注入前加入清洗系统的水中，也可与酸液同时加入清洗系统。酸洗工艺的控制条件，见表5。酸液中含铜离子