低溫EDTA清洗工藝在純?nèi)紮C電廠的應(yīng)用

費華春

(江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司，江蘇 常州　213011)

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低溫EDTA清洗工藝在純?nèi)紮C電廠的應(yīng)用

費華春

(江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司，江蘇 常州213011)

摘要：針對江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司使用純?nèi)紮C的現(xiàn)狀，決定采用低溫乙二胺四乙酸(EDTA)清洗工藝進(jìn)行鍋爐的化學(xué)清洗。詳細(xì)介紹了EDTA清洗工藝流程，清洗和鈍化一次完成，能大量減少廢液排放并縮短清洗時間，清洗效果良好。最后指出了清洗中需要注意的問題。

關(guān)鍵詞：純?nèi)紮C電廠；化學(xué)清洗；乙二胺四乙酸(EDTA)；清洗工藝

0引言

江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司隸屬于中國華電集團(tuán)公司，始建于1921年，是蘇南第一發(fā)電廠，當(dāng)時發(fā)電設(shè)備額定總?cè)萘繛? 400 kW。1992年，由國家和地方共同集資建成2臺200 MW機組。2008年，公司積極響應(yīng)國家“上大壓小”的政策，關(guān)停了2臺200 MW燃煤機組。燃煤機組關(guān)停后，2001年公司擴建了2套390 MW的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組，并于2005年年底投入生產(chǎn)運行。依托“川氣東輸”工程，2011年年底，2臺220 MW燃機-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)項目順利建成投產(chǎn)。

2012年年初，該公司啟動F級2×400 MW級燃機二期擴建工程，目前擴建工程的#3，#4機組已進(jìn)入鍋爐清洗和沖管階段。該公司原來有燃煤機組時，鍋爐酸洗采用鹽酸清洗工藝，廢液排放至灰場，經(jīng)灰場與堿性灰水反應(yīng)并沉淀后，通過回水泵返回電廠，作為沖灰水循環(huán)使用。煤機關(guān)停后，灰場一直在使用，所以E級燃機和9F燃機鍋爐酸洗時均采用鹽酸清洗工藝。灰場被政府回收利用后，酸洗廢水只能由酸洗單位負(fù)責(zé)收集處理，如采用傳統(tǒng)清洗工藝，廢液量太多，無法進(jìn)行處理。經(jīng)調(diào)研并多次討論，決定采用低溫乙二胺四乙酸(EDTA)清洗工藝，清洗廢液量少且可以進(jìn)行回收處理。

1機組概況

1.1鍋爐主要參數(shù)

鍋爐型號，NG-M701F4-R；制造廠，杭州鍋爐集團(tuán)股份有限公司；形式：三壓、再熱、臥式、無補燃、自除氧、帶緊身封閉鋼架、自然循環(huán)燃機余熱鍋爐。

1.2鍋爐保證工況下主要參數(shù)

(1)高壓部分。最大連續(xù)蒸發(fā)量，295.003 t/h；蒸汽出口壓力(絕對壓力)，12.560 MPa；蒸汽出口溫度，567.8 ℃。

(2)再熱部分。最大連續(xù)蒸發(fā)量，354.732 t/h；蒸汽出口壓力(絕對壓力)，2.960 MPa；蒸汽出口溫度，568.0 ℃；冷再熱蒸汽流量，283.586 t/h；冷再熱蒸汽溫度，378.2 ℃。

(3)低壓部分。最大連續(xù)蒸發(fā)量，52.933 t/h；蒸汽出口壓力(絕對壓力)，0.423 MPa；蒸汽出口溫度，243.2 ℃。

(4)中壓部分。最大連續(xù)蒸發(fā)量，71.103 t/h；蒸汽出口壓力(絕對壓力)，3.080 MPa；蒸汽出口溫度，289.9 ℃。

2化學(xué)清洗的目的

通過余熱鍋爐的化學(xué)清洗，可清除受熱面的腐蝕結(jié)垢及油污等，提高鍋爐熱效率，改善機組水汽品質(zhì)，為鍋爐沖管及整套啟動創(chuàng)造良好的條件，使鍋爐在啟動階段的水汽質(zhì)量能在較短時間內(nèi)達(dá)到正常運行標(biāo)準(zhǔn)，從而大大縮短新建機組從啟動到正常運行的時間，保證機組的安全運行。

3化學(xué)清洗范圍、水容積及化學(xué)清洗工藝

化學(xué)清洗范圍包括凝結(jié)水管道，透平冷卻空氣系統(tǒng)(TCA)管道，給水泵出入口管道，高、中、低壓省煤器，高壓汽包，中、低壓汽包，高、中、低壓蒸發(fā)器及其系統(tǒng)管道。化學(xué)清洗水容積見表1。

化學(xué)清洗介質(zhì)采用EDTA銨鹽，清洗、鈍化一步完成。

4化學(xué)清洗系統(tǒng)回路

化學(xué)清洗采用動態(tài)循環(huán)方式，根據(jù)不同的清洗階段，清洗回路劃分如下。

表1　化學(xué)清洗水容積　m3

(1)Ⅰ回路：清洗箱→清洗泵→低壓省煤器→低壓汽包→低壓蒸發(fā)器→臨時管道→排放清洗箱→清洗泵→中壓省煤器→中壓汽包→中壓蒸發(fā)器→臨時管道→排放清洗箱→清洗泵→高壓省煤器→高壓汽包→高壓蒸發(fā)器→臨時管道→排放。

(2)Ⅱ回路如圖1所示。

圖1　Ⅱ清洗回路

其中，Ⅰ回路主要為水沖洗回路，Ⅱ回路為化學(xué)清洗循環(huán)回路。

5化學(xué)清洗過程

5.1余熱鍋爐水沖洗

2015-10-07 T 09：25：00，開始向余熱鍋爐低壓系統(tǒng)上水；10：20：00，低壓系統(tǒng)上滿水，開始向中壓系統(tǒng)上水；10：40：00中壓系統(tǒng)上滿水，開始向高壓系統(tǒng)上水；11：10：00，3個系統(tǒng)取樣水質(zhì)目測渾濁有雜質(zhì)，整爐放水。為了加大排水流量，用清洗泵帶壓排放。

2015-10-07 T 15：20：00，排放結(jié)束，開始向低壓系統(tǒng)上水，上滿水后關(guān)閉汽包排空門帶壓沖洗，先沖洗省煤器疏水再沖洗蒸發(fā)器；17:15：00，出水澄清無雜物，開始沖洗高壓系統(tǒng)；18:50：00，高壓系統(tǒng)出水澄清無雜物，開始沖洗中壓系統(tǒng)；19：40：00，中壓系統(tǒng)沖洗出水澄清，循環(huán)沖洗；20:00：00，停清洗泵整爐排水，沖洗結(jié)束。

2015-10-07 T 22：30：00—2015-10-08 T 02：50：00，向余熱鍋爐中高壓系統(tǒng)上水，循環(huán)后停清洗泵。2015-10-08 T 13：30：00，安裝、調(diào)試、監(jiān)理人員及業(yè)主共同用內(nèi)窺鏡檢查省煤器中間集箱，干凈無雜物，沖洗合格。

5.2余熱鍋爐升溫試驗

2015-10-10 T 09:50：00，建立中高壓系統(tǒng)循環(huán)；14：00：00，開始投輔汽進(jìn)行加熱，邊加熱邊向低壓系統(tǒng)上水；18：00：00，回液溫度達(dá)到62 ℃，升溫結(jié)束。

5.3余熱鍋爐的低、中、高部分EDTA清洗

2015-10-08 T 18：00：00—22：50：00， EDTA清洗液配完，共用EDTA 20.0 t，清洗液中EDTA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.99%，pH值為9.12。22：50：00，系統(tǒng)開始進(jìn)EDTA清洗液。

2015-10-09 T 02：35：00， EDTA藥液進(jìn)完；03：00：00，系統(tǒng)回液中EDTA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 4.31%，回液溫度為71 ℃，投監(jiān)視管及腐蝕指示片；06：00：00， 剩余清洗液中EDTA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.87%，鐵離子質(zhì)量濃度為1 008 mg/L，回液溫度為92 ℃，清洗開始計時。

2015-10-09 T 19：00：00—23：00：00，連續(xù)5次取樣，分析數(shù)據(jù)基本相同，鐵離子質(zhì)量濃度為3 472 mg/L，剩余清洗液中EDTA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.92%，pH值為9.02，回液溫度為105 ℃。有關(guān)人員對監(jiān)視管進(jìn)行檢查，取腐蝕指示片稱重，監(jiān)視管清洗干凈，EDTA清洗結(jié)束，鈍化開始計時。

2015-10-10 T 02：00：00，停清洗泵，開始排放清洗液，10：00：00排放結(jié)束。清洗過程中，對各給水泵入口管道及TCA系統(tǒng)通過閥門的開、關(guān)操作進(jìn)行間斷式清洗，同時對系統(tǒng)進(jìn)行了串聯(lián)與并聯(lián)的切換，增加了單個系統(tǒng)清洗的流速，確保每個蒸發(fā)面都能夠徹底清洗干凈。

EDTA清洗期間，全鐵離子質(zhì)量濃度變化情況如圖2所示，清洗液中EDTA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化情況如圖3所示。

6化學(xué)清洗結(jié)果及評價

(1)汽包內(nèi)腐蝕指示片平均腐蝕速率為0.805 9 g/(m2·h)，監(jiān)視管內(nèi)腐蝕指示片平均腐蝕速率為0.414 1 g/(m2·h)(標(biāo)準(zhǔn)要求平均腐蝕速率≤8 g/(m2·h))。

圖2　清洗期間全鐵離子質(zhì)量濃度變化情況

圖3　清洗期間清洗液中EDTA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化情況

(2)汽包內(nèi)腐蝕指示片平均腐蝕總量為16.11 g/m2，監(jiān)視管內(nèi)腐蝕指示片平均腐蝕總量為7.04 g/m2(標(biāo)準(zhǔn)為平均腐蝕總量≤80.00 g/m2)。

(3)清洗下的垢量計算(不包括沉渣)。以清洗結(jié)束前最后3次取樣測得的清洗廢液中全鐵離子的質(zhì)量濃度的平均值進(jìn)行計算，清洗容積按實際廢液量417 m3計，本次清洗可溶垢量為1 998 kg。

(4)檢查監(jiān)視管，表面已完全清洗干凈，金屬表面已形成致密、均勻的鋼灰色鈍化膜，無點蝕及二次銹，省煤器管殘余垢量為4.55 g/m2，蒸發(fā)器管殘余垢量為4.72 g/m2，達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。

(5)檢查汽包，內(nèi)表面已完全清洗干凈，低壓水位分界線清晰、明顯，鈍化膜良好，對汽包內(nèi)沉渣進(jìn)行了人工清理。

(6)割開省煤器中間集箱并用內(nèi)窺鏡檢查，省煤器管已清洗干凈，鈍化膜均勻、致密、完整；檢查蒸發(fā)器下聯(lián)箱，表面已完全清洗干凈，無殘留物，鈍化膜均勻、致密。

本次化學(xué)清洗效果良好，符合《化學(xué)清洗質(zhì)量檢驗評定表》的相應(yīng)要求，經(jīng)各方面人員檢查評價，優(yōu)良率為100%，總評為“優(yōu)良”。

7化學(xué)清洗過程中發(fā)現(xiàn)的問題及建議

(1)鍋爐清洗后，應(yīng)按DL/T 794—2001《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》的規(guī)定，在20 d內(nèi)投入運行，否則應(yīng)進(jìn)行防腐保護(hù)。

(2)汽包及下聯(lián)箱有少量未完全溶解的鐵氧化物，進(jìn)行人工清理后方可恢復(fù)。

(3)建議在機組啟動前加強高、中、低壓系統(tǒng)的水沖洗。為保證沖洗效果，沖洗前期打開省煤器疏水管先沖洗，在冷態(tài)沖洗結(jié)束時可使用鄰爐加熱進(jìn)行熱水沖洗，同時應(yīng)加強點火后的熱態(tài)沖洗。

8結(jié)束語

采用低溫EDTA清洗工藝，可減少廢液排放并縮短清洗時間，對電廠的環(huán)保工作不會產(chǎn)生任何影響，可為其他純?nèi)紮C電廠在選擇清洗工藝時提供借鑒。

(本文責(zé)編：劉芳)

收稿日期：2015-11-24；修回日期：2016-03-08

中圖分類號：TM 611.31

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：1674-1951(2016)03-0029-03

作者簡介：

費華春(1965—)，男，江蘇常州人，高級工程師，從事發(fā)電工程技術(shù)及檢修維護(hù)工作(E-mail:13951222703@139.com)。