600MW機組鍋爐化學清洗

高劍鋒

（山西晉緣電力化學清洗中心有限公司 ，山西 太原 030006）

1 概述

某電廠600MW發電機組鍋爐為美國公司生產，鍋爐爐膛分為上部爐膛和下部爐膛，下部爐膛由前后墻水冷壁在鍋爐底部形成冷灰斗，在中部區域向內形成爐拱，上部爐膛呈矩形結構，燃燒器布置于下爐膛前后拱上，“ W”型火焰燃燒方式。該鍋爐于2001年通過168小時試運正式發電運行。投產前進行過化學清洗，至今已運行了七年多。電廠給水采用全揮發處理，只在凝結水處加氨和聯胺。

2009年該機組大修，通過對電廠水冷壁割管垢量進行監督檢查，確定割管部位在熱負荷最高處，即標高31.5米，前墻南數第183根，經測定向火側垢量406.24g/m2，背火側垢量159.56g/m2，后墻南數第170根，經測定向火側垢量421.72g/m2，背火側垢量116.98g/m2。根據D L/T 794-2001《火力發電廠鍋爐化學清洗導則》，該機組的水冷壁垢量已經達到了300～400g/m2要進行化學清洗的條件，因此決定進行化學清洗。

2 化學清洗范圍及工藝

2.1 清洗范圍

根據機組參數、燃燒工況、管道材質、管內表面狀況以及機組汽水品質要求等情況確定該次化學清洗的范圍為：包括省煤器、水冷壁、汽包、下降管等鍋爐爐本體；清洗水容積約620m3，參加清洗部分的材質分別為SA-106C 、SA-299、S A-106C、S A-210C、S A-213T2和SA-210-1等。

2.2 清洗回路

本次化學清洗的設計回路為3個，分別為：

a.大回路循環：溶液箱→清洗泵 → 省 煤器 → 汽包全部水冷壁→溶液箱

b.Ⅰ回路循環：溶液箱→清洗泵→省煤器→汽包左半側水冷壁→溶液箱

c.Ⅱ回路循環：溶液箱→清洗泵→省煤器→ 汽包右半側水冷壁→溶液箱

實際清洗過程回路為溶液箱→清洗泵→省煤器→汽包→全部水冷壁→溶液箱

2.3 清洗工藝

本次爐本體清洗采用鹽酸清洗、檸檬酸漂洗、雙氧水鈍化的清洗工藝。清洗配方及控制參數見表1。

表1

3 清洗過程及工藝控制

3.1 除垢率靜態試驗

根據電廠提供的化學清洗試片和管樣，首先進行了化學清洗模擬試驗，試驗按照化學清洗導則要求進行，同時試驗數據符合導則要求。試驗情況如下：取前墻水冷壁管樣，放入#1酸洗液（4%鹽酸+0.5%硫脲+0.3%鹽酸緩蝕劑）中靜態浸泡6小時，管樣內垢全部除凈，取后墻水冷壁管樣，放入#2酸洗液（4%鹽酸+0.3%鹽酸緩蝕劑）中靜態浸泡6小時，管樣表面有明顯鍍銅現象。根據該靜態試驗結果說明：酸洗配方中必須加入硫脲以免發生鍍銅、利用4%鹽酸可以實現徹底除垢，因此確定清洗介質為4%鹽酸，工藝中必須考慮防止鍍銅的添加硫脲工藝，不需進行堿洗。

3.2 化學清洗藥品檢查

為了保證化學清洗的質量，所有化學清洗藥品及分析化驗用藥品到達現場后，我們會同電廠、酸洗公司共同對其數量進行清點并對所有藥品取樣化驗，清洗用藥品數量和質量滿足相關標準要求。同時，為了驗證現場藥品質量我們在電廠現場進行鹽酸緩蝕劑靜態腐蝕速率試驗，試驗結果見表2。

表2

3.3 酸洗過程及控制

機組堿洗總水容積約1800m3，采用雙回路循環清洗，加入鹽酸緩蝕劑1400kg、硫脲150kg、抗壞血酸鈉50kg，維持汽包水位40cm，酸液濃度在3.2%-5.0%，建立循環；測排酸濃度3.2%，鐵含量4219mg/L，清洗廢液在灰漿池加石灰中和至pH6-9，外排。

3.3 漂洗與鈍化過程控制

酸洗后的水沖洗采用快速放空清洗液的方法，先將系統內清洗液放空，然后再上熱水沖洗，控制出水總鐵離子小于50mg／L后沖洗結束，實際沖洗時間約為5h。

添加檸檬酸緩蝕劑和檸檬酸漂洗進行漂洗，期間通過調節pH值，漂洗時，檸檬酸濃度為0．3%，溫度控制70-80℃，維持汽包液位130cm，時間3h。

漂洗結束后添加雙氧水和氨水直接轉入鈍化鈍化時，雙氧水濃度為0．3% ，溫度50～60% ，維持進回液pH在9.5左右，鈍化時間為5h。

4 化學清洗效果檢查

4.1 汽包內部檢查

對汽包內部進行檢查，發現汽包內壁呈鋼灰色，已形成良好的鈍化保護膜，所有打堵部位均完好，沒有木塞脫落情況。

4.2 腐蝕試片情況

對汽包內部腐蝕試片從汽包中取出，并測定腐蝕速率及腐蝕總量，結果如下。

試片腐蝕速率及腐蝕總量均遠遠小于DL/T794-2001《火力發電廠鍋爐化學清洗導則》規定的腐蝕速率≤8g/（m2.h）和腐蝕總量≤80g/m2的標準。

4.3 割管檢查

對水冷壁前后墻及側墻標高27米和31米處分別割管，共計十二根，同時對省煤器進行割管檢查，檢查結果表明：清洗后的金屬表面清潔，垢已徹底除凈，無殘留氧化物和焊渣，無金屬粗晶析出的過洗現象，無鍍銅現象；清洗后的表面形成良好的鋼灰色鈍化保護膜。

5 結論及建議

5.1600 MW機組運行鍋爐采用鹽酸大范圍直接清洗的、檸檬酸漂洗和復合雙氧水鈍化工藝用時短，系統簡單，清洗質量優良，是安全經濟和可行的。

5.2 建議在機組啟動時，加強機組冷態和熱態水沖洗，特別是加強熱態帶壓水沖洗，同時注意機組水汽品質，密切關注是爐水鐵離子含量變化情況。