（江苏方天电力技术有限公司 南京 211102）
摘要：本文主要介绍了二次再热机组的锅炉本体结构特点和化学清洗介质的选用，介绍机组化学的清洗范围、清洗流程、清洗工艺控制、清洗效果和清洗废液的处理途径，总结了化学清洗可以进一步改进的方面，为同类型机组的化学清洗提供参考与借鉴。
关键词：二次再热机组；化学清洗；工艺效果
1.概述
某厂超超临界压力二次再热直流锅炉为2710t/h 超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛塔式布置、四角切向燃烧、摆动喷嘴调温、平衡通风、全钢架悬吊结构、露天布置、采用机械刮板捞渣机固态排渣的锅炉。
炉前系统采用五低价四高加一除氧系统，为了提高给水温度，采用并列高加运行。来自高压加热器的给水分左右两路进入省煤器进口集箱，经省煤器管组进入省煤器出口集箱，省煤器出口两侧管道在炉前汇合成一根下降管从上至下引入底部水冷壁进口集箱。水冷壁采用螺旋管加垂直管布置。从冷灰斗到标高70480mm处为螺旋管，上部为垂直管。锅炉沿着烟气流动的方向依次布置低温过热器、高温再热器低温段、高温过热器、高温再热器高温段、低温再热器、省煤器，受热面全部水平布置。锅炉各受热面的管束及水流量特性如下：
2.清洗介质选用
化学清洗包括碱洗和酸洗。碱洗去除金属表面的油脂性憎水物，避免炉管内的油脂类物质影响酸洗及后续的钝化膜质量。传统碱洗介质有碳酸钠、氢氧化钠、三聚磷酸钠、磷酸三钠、磷酸氢二钠或复合磷酸盐等，这些物质在碱洗后易于在系统中残留，从而在机组运行过程中在汽轮机通流部位产生聚积，这一点已在多台超临界及超超临界机组检修中得到印证。因此本次碱洗抛弃传统的碱性清洗介质，利用双氧水的强氧化性进行除油碱洗，一方面减少清洗期间盐类物质的引入，同时双氧水在环境温度下也易于分解，便于处理，减少对环境的污染。
超临界及超超临界以上机组酸洗通常采用柠檬酸、EDTA、羟基乙酸等有机清洗剂进行清洗，也有少量氨基磺酸进行清洗。各种酸的清洗温度和溶解氧化铁的能力。如表1。
各种酸的清洗温度和溶解氧化铁的能力，在同质量分数的各种有机酸浓度下，羟基乙酸络合溶解氧化铁的能力最大。采用羟基乙酸与铁的络合能力大，但速度较慢，清洗时往往与甲酸、柠檬酸按比例配合使用，不同复合酸配比对金属的腐蚀速率。
羟基乙酸和甲酸、柠檬酸混合作为清洗介质，对金属材质的腐蚀都能得到有效控制，但甲酸含量大时，腐蚀速率较大，因此清洗时采用羟基乙酸和甲酸按２：1配制。采用羟基乙酸和甲酸混合清洗具有以下优点：清洗液组分中氯离子含量极低；清洗液分子量小易于生物降解；清洗过程中不会产生有机酸铁沉降风险，清洗液络合铁离子能力强，清洗更加安全。同时羟基乙酸和甲酸都是液体，加药过程中不宜带入其他杂物，药品配制劳动强度低等。
3.清洗范围与系统
二次再热机组相对于一次再热机组而言，锅炉热力系统更加复杂，水汽在受热面及系统中的流程更长，不良的水工况将严重影响二次再热机组的效率和安全经济运行，因此进行较全面的热力系统化学清洗十分必要。由于再热器的管道通流面积相对较大，且水容积较大，再热器内表面积与其水容积的比值偏小，再热器管的材质为SA335-P91或P92，属于基本不会生锈的材质，因此，进行再热器化学清洗的必要性不大。由此清洗范围部分凝结水管道、疏水冷却器、低温省煤器水侧及管道、#10/9、#8、#7、#6低压加热器水侧及旁路、1/2除氧水箱、#4、#3、#2、#1高压加热器（A/B侧）水侧及旁路、给水管道、省煤器系统、水冷壁系统、启动分离器、过热器系统等清洗水容积合计约为1200 m3。碱洗范围增加凝汽器汽侧、高加汽侧及疏放水管道、#6/7/8低加汽侧及疏放水管道。
4 清洗主要工艺控制
4.1 水冲洗
冲洗时采用分段变流量冲洗，冲洗至炉本体时还应启动炉水泵进行启动系统冲洗，锅炉本体冲洗干净后再冲洗过热器系统；冲洗过热器时，过热器壁温测点投入，投用给水加热器提高冲洗水温度，通过过热器管壁温测点情况判断过热器是否畅通。冲洗结束前冲洗排水应清澈透明、无杂物。
4.2 碱洗
利用简易加药小车加入碱洗药品。工艺参数为：0.05-0.1% H2O2，常温，清洗时间12小时。清洗过程中监测H2O2浓度。
碱洗后水冲洗按水冲洗流程冲洗至排水澄清。
4.3 复合酸清洗
清洗药品通过清洗泵出口设置的耐腐蚀喷射器吸入系统，固体药品通过人工加入清洗药箱。清洗工艺参数控制如下：3%左右复合酸（羟基乙酸：甲酸=2：1），0.4%缓蚀剂，500ppm还原剂，消泡剂适量，温度80-85℃，清洗泵流量800-900t/h，炉水泵流量400-500t/h。清洗过程中为保持过热器系统畅通而不产生气塞，通过系统回水阀门控制回水压力在1.15MPa并定时进行过热器顶部排气，以减少过热器顶部的气体聚集。
清洗结束后，采用除盐水进行置换冲洗，根据来水量进行变流量冲洗，冲洗至出水澄清，铁离子小于50mg/L，pH>4.5。
4.4 漂洗和钝化
复合酸冲洗结束后，采用0.15-0.2%的EDTA铵盐漂洗，温度60±5℃，时间1.5-2小时，pH=6~8。漂洗结束后，充入氨水提高pH至9.2-9.5，同时加入500-800ppm的二甲基酮肟，升高温度至80±5℃，进行循环钝化8-10小时。
5清洗结论
清洗结束后对除氧器、给水管道、省煤器进口和炉本体清洗水冷壁监视管进行检查，被清洗金属表面洁净，无残留氧化物，并形成钢灰色钝化膜。清洗期间对锅炉不同金属材质的如下表，清洗结果符合有关导则标准规定，评定合格。
6清洗废液的处理
清洗过程中的产生需处理的废液主要是碱洗废液、复合酸清洗废液和钝化废液。碱洗废液污染物双氧水在清洗后含量低且在常温下易于分解，在废水池经过曝气后即可达标排放。酸洗废液主要是有机物羟基乙酸和甲酸及金属离子，金属离子主要以铁离子为主。金属离子的去除以碱性条件下，絮凝沉降过滤去除。有机物羟基乙酸和甲酸是一种易生物降解的有机酸，采用高效厌氧和好氧生物反应器经过生物细菌的降解反应除去，能确保处理后的废水COD达到排放标准。
7 存在问题与探讨
7.1 清洗液浓度的控制
从清洗分析数据来看，复合酸初始浓度为3.2%，至清洗结束酸浓度、铁离子平衡后，酸残余浓度仍然有2.8%，这与羟基乙酸溶解铁锈的能力相吻合。而采用EDTA清洗或柠檬酸清洗基建炉时，其消耗量能达到2~4%。因此，采用复合羟基乙酸和甲酸清洗时，可适当降低复合酸的初始浓度至2-2.5%。
7.2 清洗温度的控制
《火力发电厂化学清洗导则》DL/T794-2012推荐复合酸清洗温度在90-105℃，笔者通过试验，基建炉水冷壁管样清洗温度在80℃时表面的氧化皮即能完全被清洗干净。因此，为了防止清洗液排放时，防腐设备及管道衬里被烫坏或损伤，清洗温度控制在80℃左右比较合适，不宜过高。
7.3 EDTA漂洗的优势
采用EDTA漂洗可采用EDTA铵盐和EDTA钠盐两种方式，其与柠檬酸漂洗相比，EDTA漂洗液pH范围广，在中性或偏碱性范围都可以漂洗，而采用柠檬酸漂洗时，漂洗液pH范围窄，通常控制在3.5-3.8。另外采用柠檬酸漂洗后，钝化液的颜色随着钝化时间的延长逐渐变深，通常为红褐色，而采用EDTA漂洗时，钝化液颜色基本为无色或微红色，减少了废水色度的污染。
论文作者:徐仕先,刘红兴,丁卫华
论文发表刊物:《电力设备》2015年6期供稿
论文发表时间:2016/1/12
标签：乙酸论文; 羟基论文; 甲酸论文; 省煤器论文; 机组论文; 废液论文; 系统论文; 《电力设备》2015年6期供稿论文;