1100 t/h循環流化床鍋爐的化學清洗及質量控制

趙春海，袁鳳玲

(1．神華神皖安慶皖江發電有限責任公司，安徽 安慶 246008; 2．同方環境股份有限公司，北京 100083)

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1100 t/h循環流化床鍋爐的化學清洗及質量控制

趙春海1，袁鳳玲2

(1．神華神皖安慶皖江發電有限責任公司，安徽 安慶 246008; 2．同方環境股份有限公司，北京 100083)

文章以某廠基建工程為例，介紹1100 t/h循環流化床基建鍋爐的鹽酸清洗工藝過程以及相關的控制數據，并對影響清洗質量的相關問題進行討論，為同類型機組化學清洗提供參考。

化學清洗；循環流化床；鹽酸；質量控制

0 引 言

某廠一期基建工程兩臺機組采用上海汽輪機廠生產的2×300 MW亞臨界、一次中間再熱、雙缸雙排汽單軸間接空冷凝汽式汽輪機，配東方鍋爐有限責任公司生產的1100 t/h亞臨界、自然循環的循環流化床鍋爐；發電機冷卻方式為水、氫、氫；燃料采用煤矸石、中煤、煤泥、劣質煤混合燃料；水源采用礦井疏干水。一號機組為亞臨界中間再熱自然循環汽包爐，鍋爐采用東方鍋爐廠生產的DG1100/17.4-Ⅱ3循環流化床鍋爐，為單爐體、平衡通風、旋風氣固分離器、循環流化床燃燒方式、水冷滾筒式冷渣機、回轉式空氣預熱器，全鋼結構、采用支吊結合的固定方式，鍋爐半露天布置。鍋爐本體設備部件的部分參數見表1。

表1 鍋爐本體設備部件特征參數

1 清洗回路

為了能夠對清洗范圍內的設備進行良好的化學清洗，清洗循環回路設計劃分兩個回路，如圖1所示。

Ⅰ回路：鍋爐中心線左側的兩個集中下降管連接的水冷壁下聯箱及相連水冷壁；

Ⅱ回路：鍋爐中心線右側的兩個集中下降管

連接的水冷壁下聯箱及相連水冷壁；

其中下聯箱有12個聯箱(前后墻六個聯箱，左側三個，右側三個聯箱)，上聯箱有五個(前后墻三個聯箱，左側一個，右側一個)。前后墻六個聯箱從左到右相鄰的兩個聯箱對應一個上聯箱，利用鍋爐中心線左右二側劃分回路，酸洗過程中Ⅰ、Ⅱ回路切換清洗。

圖1 鍋爐清洗循環示意圖

鍋爐部分設備的通流面積參數見表2。

表2 系統橫截面積

根據系統截面積以及清洗流速要求(0.2～0.5 m/s)，通過計算可以得出Q=500 t/h的清洗泵可以滿足要求。

2 臨時系統的連接

(1)臨時系統與水冷壁的連接：在每個集中下降管底部水冷壁引入管處割開或在聯箱手孔處割開，引臨時管接到清洗母管上，另一端打堵板。

(2)臨時系統與省煤器及水冷屏連接方式：化學清洗期間在主給水操作平臺上止回閥閥芯拆除，從清洗泵出口接臨時管路至調節閥處，向省煤器上水；水冷屏下聯箱端部割開，在清洗母管上引臨時管接到該處，向鍋爐上水。

(3)從輔汽聯箱接臨時蒸汽管路至清洗箱和表面加熱器。

(4)冷渣器進、回水管上的閥門關閉，在閥門前安裝臨時管將冷渣器短接，清洗冷渣器進、回水管路。

3 清洗工藝及過程控制

基于該鍋爐材質、垢樣分析以及現場的各種設施情況，同時參考國內外同類機組的清洗經驗，最后確定該鍋爐的化學清洗采用磷酸鹽堿洗，鹽酸酸洗工藝，鈍化采用環保無毒的堿性雙氧水鈍化工藝。

3.1 沖洗及過熱器保護

鍋爐化學清洗于2012年10月29日開始，爐本體上水沖洗。通過清洗泵建立大循環，由省煤器和水冷屏上水經過四周水冷壁回，進行循環沖洗。沖洗過程中切換回路，由左側水冷壁、省煤器及水冷屏上水，通過右側水冷壁回液；由右側水冷壁、省煤器及水冷屏上水，通過左側水冷壁回液。沖洗至爐本體沖洗排水澄清無雜物，水沖洗合格。將氨-聯氨保護液通過清洗泵充滿過熱器系統。

3.2 堿 洗

10月30日17:00 清洗系統循環加熱。待清洗系統回液60 ℃，開始向系統加藥,共計加磷酸三鈉2.8 t，磷酸氫二鈉1.6 t。爐本體堿洗開始計時,期間切換回路一次。堿洗結束時取樣測清洗液pH值11.22水溫為85 ℃。將堿洗廢液排放至工業廢水池，并開始進行水沖洗。

3.3 酸 洗

11月01日首先向汽包內掛清洗腐蝕指示片4片；然后清洗系統上滿水，開始通蒸汽投加熱。系統回液溫度45 ℃時，開始加鹽酸。1小時40分鐘后鹽酸全部加完，共加酸約40 t。投運監視管系統。兩小時后系統倒回路，由省煤器、水冷屏及左側上酸，通過右側水冷壁下。隨后每二個小時切換一次回路。4:30拆監視管檢查。化驗確認清洗系統進液、回液酸濃度及全鐵濃度基本平衡，酸洗終點已到，開始排放廢液。清洗期間的化驗數據見表3。

表3 鍋爐化學清洗過程化驗數據

3.3 漂洗及鈍化

酸洗后水沖洗完成，系統建立大循環，投加熱準備漂洗。系統溫度50 ℃加檸檬酸緩蝕劑及檸檬酸。共加檸檬酸800 kg。兩小時后化驗全鐵為210 mg/l。開始轉鈍化，加入雙氧水1.5 t，加氨水調節pH值至10，開始鈍化。兩小時后切換回路一次。21:00拆監視管進行觀察，監視管內表面呈鋼灰色，鈍化效果良好。系統繼續循環一小時清洗完成，排放鈍化液至工業廢水處理系統。

4 效果評價

化學清洗完成后打開的水冷壁下聯箱、汽包及割取管養，對化學清洗效果進行了鑒定:

(1)清洗后的金屬表面清潔，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。

(2)水冷壁和省煤器腐蝕指示片平均腐蝕速率為1.47 g/m2·h，平均腐蝕總量為8.82 g/m2，達到了導則中要求平均腐蝕速率小于8 g/m2·h，腐蝕總量應小于80 g/m2的指標。

(3)金屬表面鈍化保護膜呈銀灰色、均勻、致密，未出現二次銹和點蝕。根據化學清洗導則判定本次化學清洗質量為優良。

5 質量控制策略

為了保證鍋爐化學清洗的質量安全，控制風險，需對一下事宜進行嚴格控制。

5.1 重視小型試驗

通過小型試驗對鍋爐化學清洗方案中確定的清洗方式，清洗劑、緩蝕劑、鈍化劑和其它助劑的類型、濃度、用量及清洗溫度、時間等工藝條件進行試驗，以確定該方案是否符合鍋爐的材質及其他條件。

5.2 嚴格藥品檢查

藥品檢查要嚴格遵守抽樣檢查的各項規定，尤其是過熱器保護藥品的氯離子含量、清洗用酸質量等，一旦藥品質量出現問題，可能造成無法挽回的損失。

5.3 循環系統的隔離保護措施

為防止清洗液外泄或串入其他系統對設備造成損壞，清洗單位拆除汽包內不宜清洗的裝置，關閉或隔離與清洗系統無關的閥門管路，對過熱器采取保護措施。各項保護措施的執行及落實要由專人負責監督進行。

6 結束語

大型循環流化床鍋爐的清洗難點在水冷屏系統的處理方式，建議將其單獨劃分為一個循環系統，并能保證其循環流速。在能滿足前文所述各項條件的工況下，化學清洗既能達到較理想的效果。

[1] 中華人民共和國國家經濟貿易委員會．DL/T794-2012，火力發電廠鍋爐化學清洗導則：2012．

[2] 中華人民共和國國家經濟貿易委員會．DL/T889-2004，電力基本建設熱力設備化學監督導則：2004．

Chemical Cleaning and Quality Control of 1100 t/h Circulating Fluidized Bed Boiler

ZHAO Chun-hai1, YUAN Feng-ling2

(1. Shenhua God Anhui Anqing Wanjiang Power Generation Co. Ltd. Anqing 246008, Anhui Province, China; 2. Tongfang Environment of Limited by Share Ltd. Beijing 100083, China)

Taking a certain plant capital construction project as an example, introduces the process of hydrochloric acid cleaning process of 1100t/h circulating fluidized bed boiler control infrastructure and related data, and issues related to effects of cleaning quality is discussed, providing reference for the same type unit in chemical cleaning.

Chemical cleaning; CFB; Hydrochloric acid; Quality control

10.3969/j.issn.1009-3230.2015.03.005

2014-12-10

2015-02-10

趙春海(1979-)，男，工程師，2003年畢業于東北電力大學應用化學系，學士學位。

TK229.4

B

1009-3230(2015)03-0023-04