5號機鍋爐酸洗實例及鈍化優化方案

謝自彬,李海明,黃 艷, 賈玉強,李曉峰（.福建福清核電有限公司,福建 福清 350300；.江蘇太倉港協鑫發電有限公司,江蘇 太倉 5400）

5號機鍋爐酸洗實例及鈍化優化方案

謝自彬1,李海明1,黃 艷2, 賈玉強1,李曉峰1
（1.福建福清核電有限公司,福建 福清 350300；2.江蘇太倉港協鑫發電有限公司,江蘇 太倉 215400）

摘 要：文章主要介紹某電廠5號鍋爐酸洗的化學監督及優化方案。5號機由上海鍋爐廠設計制造的SG--1036/17.47－M873型亞臨界控制循環鍋爐。汽包材質為SA-229（BHW35），省煤器材質為SA-210C，水冷壁材質為20G。配套汽輪機為上海汽輪機廠生產的N320-16.67/538/538型亞臨界、中間再熱、雙缸雙排汽凝汽式汽輪機。機組自2004年投產運行至今，已運行10年，根據鍋爐受熱面的結垢量及機組的運行年限，均已達到《火力發電廠鍋爐化學清洗導則》的清洗要求。本次有機復合酸清洗的范圍是5號機組省煤器、水冷壁系統、下水包、1/2汽包，總容積約為265m3。采用主要清洗藥劑為有機復合酸（羥基乙酸+甲酸），使用二甲基酮肟復合鈍化劑鈍化。

關鍵詞：結垢；酸洗；有機復合酸緩蝕劑；漂洗；鈍化

1 概述

5號機自2004年11月投產運行10年多時間，雖有較完善的除鹽水生產工藝和爐內水處理，但有雜質進入給水系統仍不可避免，在受熱面上形成沉積，影響傳熱和加速腐蝕及爐管的損壞，惡化蒸汽品質，本次清洗, 采用二甲基酮肟復合鈍化工藝為漂洗、鈍化一步完成方案，在鈍化過程也包括漂洗過程在內。

2 酸洗化學原理

化學清洗就是用某種化學藥品的水溶液，清除鍋爐水汽系統的沉積物，使設備金屬表面清潔，并形成良好的保護膜。

（1）清洗藥劑----有機復合酸（羥基乙酸+甲酸）。本次酸洗用的有機復合酸為羥基乙酸+甲酸。用羥基乙酸+甲酸作為清洗劑時，不會使被清洗的鋼部件產生氯化物應力腐蝕損傷。由于鐵離子與有機酸生產易溶的絡合物，清洗時不會形成大量懸浮物和沉渣。它可以用來清洗奧氏體鋼和其他特種鋼材制造的鍋爐設備。有機酸對水垢和鐵銹的溶解速度大，且在高溫下，有機酸分解成CO2與H2O，清洗時對設備無危害，也可用來清洗結構復雜的高參數大容量機組。

（2）鈍化劑----復合二甲基酮肟鈍化劑。本次二甲基酮肟復合鈍化工藝為漂洗、鈍化一步完成方案，二甲基酮肟復合鈍化主要能在金屬表面形成鈍化膜，且易于控制。其它鈍化工藝亞硝酸鈉鈍化劑容易造成環境污染，多聚磷酸鹽鈍化容易在鍋爐啟動后引起爐水pH值長時間偏低現象，雙氧水鈍化由于對鈍化液中鐵離子含量要求較嚴格受限制。

3 本次清洗程序

（1） 清洗前小型試驗：試驗 5號機酸洗工藝采用3-6%復合酸(2～4%羥基乙酸、1～2%甲酸)+ 0.4%N-108+0.2%EVCNa還原劑清洗，采用0.2%二甲基酮肟復合鈍化劑鈍化,清洗效果及腐蝕量符合《火力發電廠鍋爐化學清洗導則》標準要求。

（2）水沖洗、過熱器保護和升溫試驗。

（3）水沖洗。鍋爐水沖洗：啟動臨時清洗泵對鍋爐進行水沖洗，先整爐上滿水后排放，然后邊上水邊沖洗，至排水清澈、無異物后水沖洗結束。沖洗流量：200t/h～300t/h

（4）過熱器保護：通過汽包向過熱器注入pH為9.5～10.5的除鹽水（除鹽水加氨調節PH值）對過熱器進行保護。

（5）水壓試驗升溫試驗。過熱器充保護液結束后，關閉各級過熱器空氣門后繼續升壓，升壓至1.2MPa。（6）酸洗：

1）有機酸清洗工藝參數：3～6%羥基乙酸復合酸+0.3～0.5%緩蝕劑N-108+0.3～0.5%除銅劑+0.05%N-209A+適量消泡劑N-202+適量還原劑N-209+適量助劑 溫度:85～95℃ 時間：6～8h

2）建立化學清洗循環回路，當回液溫度達60℃開始加藥，先向清洗箱中均勻加入緩蝕劑N-108，濃度0.3～0.5%，加藥完畢，循環30分鐘，然后開始加酸，按比例加入3～6%羥基乙酸復合酸，根據鐵離子的大小適當頂排清洗液，補充新鮮藥液，確保清洗質量。根據鍍銅情況添加適量除銅劑和N-209A，根據泡沫大小可加適量消泡劑N-202，根據三價鐵控制指標，同時添加適量還原劑N-209。維持溫度85～95℃。

3）沖洗頂排：酸洗結束后，用除鹽水對系統進行頂酸沖洗，沖洗過程中繼續加熱，沖洗過程中注意對死區的沖洗，把各聯箱疏水門逐次打開進行沖洗，沖洗至出水澄清，出口全鐵≤50mg/L。

4）鈍化：沖洗結束后，建立系統循環回路，繼續加熱，當回液溫度65℃時開始加二甲基酮肟復合鈍化劑，控制濃度0.15～0.25%，控制溫度75～85℃。回液75℃開始計時，循環4～5小時后排放。

4 清洗過程的化學實時監督過程

（1）酸洗前水沖洗：維持汽包水位0mm，按流程進行水沖洗，跟蹤檢查沖洗回路1、回路2出水澄清，水沖洗結束。

（2）過熱器充保護液：系統建立循環，加氨水調節PH值。檢查保護液PH為10.1。往過熱器內充保護液，保護液PH值穩定在10.0 至10.1區間。

（3）冷態水壓試驗：壓力到1.25MPa，檢漏。

（4）系統升溫和循環酸洗：配制羥基乙酸+甲酸清洗液。配藥期間在清洗泵出口及回水管檢查PH和酸濃度。配藥結束后系統升溫，爐水泵每小時運行15分鐘，化驗藥品酸濃度4.06%， PH：2.12。每半小時取樣跟蹤回水PH值、酸濃度、鐵離子含量，回水溫度保持85度。6小時后循環清洗結束，測得清洗液終點酸濃度1.01%，總鐵離子濃度穩定在3142mg/L左右。系統開始排放廢液。

（5） 頂酸水沖洗：開始上水沖洗，多次取樣跟蹤排水水質。化驗排水PH6.12，鐵離子濃度0 mg/L，沖洗結束。

（6） 漂洗：系統升溫至50℃漂洗，爐水泵連續運行，加入緩蝕劑、檸檬酸。每小時跟蹤水樣PH值、鐵離子濃度。清洗泵出口水樣PH3.92，鐵離子濃度252mg/L，漂洗結束。

（7）鈍化：系統內加氨水調整PH值及加鈍化液雙氧水，化驗鈍化液PH9.68。連續跟蹤系統內PH和鐵離子變化趨勢。化驗回水水樣PH9.38，雙氧水含量為0.01%，鐵含量為0mg/L。3小時后鈍化結束，排放廢液。

5 該方案化學清洗質量檢查及評定

酸洗結束后對清洗結果進行檢查。水冷壁監視管金屬表面基本無殘留附著物，無點蝕，無二次浮銹，無過洗現象，除垢率95.4%，鈍化保護膜完整、均勻、致密，呈鋼灰色, 管樣第二天表面氧化成黑色。金屬腐蝕指示片無點蝕，無二次浮銹，無過洗現象，平均腐蝕速度2.05g/（m2?h），腐蝕量24.7g/m2.本次通過二甲基酮肟復合鈍化劑鈍化，能達到完整、均勻、致密的鈍化保護膜，且無浮銹產生，同時鈍化和酸洗同時進行，減少整個酸洗工藝時間，該工藝能達到預期要求。

參考文獻：

[1]張承忠.金屬腐蝕與防護[M].冶金工業出版社,1988.

作者簡介：謝自彬（1980-），工程師，從事電力專業管理工作。