化學清洗結合壓縮空氣吹管工藝在光熱電站聯合應用的優點分析

曹小雨 謝彥軍 展堯

摘要：光熱電站中化學清洗（酸洗及鈍化）與壓縮空氣吹管兩種工藝的聯合運用，不僅可以實現全廠汽水系統設備及管道的徹底清洗，也彌補了純壓縮空氣吹管時，管道沒有經過溫變膨脹剝離銹蝕引起的吹掃不徹底的缺點，充分發揮了化學清洗及大流量水沖洗徹底清理雜物、異物、銹蝕、焊渣等的優點，也發揮了壓縮空氣吹掃的優點。因此，本文分析了兩種工藝聯合應用時特點，結合了兩種工藝各自的優勢，通過在光熱電站中的實際應用，發現兩種工藝結合可以更好地對管道進行清洗，且兩種工藝結合應用可以節省340.6萬元清洗費用，同時所帶來的環境污染也有所減少。

關鍵詞：光熱電站;化學清洗;壓縮空氣吹管;管道清洗

中圖分類號：TK284 ?文獻標識碼：A??文章編號：1671-2064（2019）17-0000-00

0?引言

目前能源越來越得到了世界各國的重視，而傳統的燃煤電廠由于需要消耗燃料，且引起嚴重的環境污染，且化石能越來越匱乏，因此光熱電站作為全球新能源開發的新領域，目前得到了越來越多的關注和應用。

電站吹管是新建機組投運前的一個重要工序，對過熱器、再熱器及其蒸汽管道系統進行吹掃，清除在制造、運輸、保管、安裝過程中留在過熱器、再熱器系統及其蒸汽管道中的各種雜物（例如：沙粒、石塊、旋屑、氧化鐵皮等），可以防止機組運行中過熱器、再熱器爆管和汽機通流部分損傷，提高機組的安全性和經濟性，并改善運行期間的蒸汽品質。

如果光熱電站采用蒸汽吹管會由于其鏡場調試周期長且受天氣影響大的原因，容易造成整體工期的滯后。同時單獨采用壓縮空氣吹管情況下，吹掃范圍內管道未受熱，不能靠溫變膨脹將附著在管道內壁的氧化鐵皮等雜物剝落。而化學清洗與壓縮空氣吹管工藝的聯合應用有效的解決了該問題，實現了管道系統清潔度的要求的同時有效保證了現場施工進度。

因此化學清洗與壓縮空氣吹管兩種工藝的聯合應用不僅可以實現管道系統清潔度的要求，也有效地保證了現場的施工進度，同時有利于降低現場成本，提高經濟性。

1?技術原理

光熱電站化學清洗（酸洗及鈍化）與壓縮空氣吹管兩種工藝聯合運用將傳統的汽水系統堿洗創新為檸檬酸酸洗、雙氧水鈍化的工藝，通過酸洗水沖洗階段將整個汽水系統設備（可參加化學清洗的設備）、管道在制造及安裝過程中遺留或產生的雜物、氧化皮、銹蝕、焊渣等雜物清理干凈，通過酸洗清理設備及管道內部的銹蝕、氧化皮等雜物，通過鈍化措施不僅可清除系統內部的油脂并且在金屬表面形成致密鈍化膜，可有效緩解后續的內部腐蝕，提高了整個汽水系統的清潔度;同時對于主汽、熱段、冷段、高低旁等蒸汽類設備管道進行壓縮空氣吹掃，徹底清理設備或管道系統內部殘存的水汽及可能存在的雜物顆粒及酸洗未清除的附著物，從而確保連接汽輪機的進汽管道清潔無異物，有利于提高整個系統的汽水品質，最終確保設備的安全。

2?兩種清洗工藝聯合應用方案

2.1 化學清洗方法

較傳統的汽水系統堿洗相比：化學清洗范圍廣，清洗的范圍擴大至四大管道的主汽、熱段、冷段、高低旁等系統以及換熱管束不為不銹鋼材質的設備;同時清洗工藝由堿洗創新為酸洗加鈍化，清洗效果好。清洗后要求：被清洗金屬表面清潔，基本上無殘留氧化物和焊渣，無明顯金屬粗晶析出的過洗現象，無鍍銅現象;腐蝕指示片無點蝕，平均腐蝕速度小于8g/（㎡·h），腐蝕總量小于80g/㎡;清洗后的金屬表面應形成良好的鈍化保護膜，如圖1和圖2所示，圖片中為工程實際應用效果圖。

本項目中光熱電站清洗工藝各步驟具體要求見表1。

2.2 壓縮空氣吹管方法

壓縮空氣吹管采用兩臺臨時空壓機和兩臺正式緊急空壓機提供氣源，壓縮空氣品質要求參照現場儀用空氣標準，含油量≤0.15PPM，顆粒≤0.03微米，臨時空壓機要求為無油型。用鍋爐汽包作為壓縮空氣儲罐，作為吹掃的系統氣體釋放源。

吹掃范圍包括：過熱器進出口及主蒸汽管道;高旁和再熱冷段管道;再熱器進出口管道及再熱冷段、熱段管道;低旁管道;過熱器出口至啟動預熱器蒸汽管道;汽輪機高壓/低壓進汽閥前預暖系統管道;SGS至輔汽系統管道。由于過熱器、再熱器在化學清洗最后階段通過水清洗已經清理干凈，所以不參與吹管，將其進出口用臨時管道短接。

壓縮空氣吹管吹管壓力20bar，臨吹門關閉壓力8-10bar，采用打靶檢驗，要求臨吹門開啟時間不大于5S，吹管系數大于1.2，連續兩次打靶合格。靶板為鋁質、硬度25～35、靶面拋光。吹管打靶驗收合格標準為（德國VGB-S-513-00-2014-07-EN）：打靶面積不小于1000mm2、且每1000mm2無大于0.8mm擊痕粒度、介于0.4mm與0.8mm的擊痕粒度數量不超過2個、介于0.2mm與0.4mm的擊痕粒度數量不超過10個、小于0.2mm擊痕粒度為低密度不均勻分布。

經過化學和壓縮空氣吹管兩種工藝聯合應用對光熱電站管道清洗后，達到了項目要求，獲得了業主和西門子認可。

3經濟效益及節能減排

本工藝已經過努奧二期200MW槽式光熱電站及努奧三期150MW塔式光熱電站的成功應用，較以往的堿洗及吹管無論在經濟效益、社會效益、環境效益上都有很大的提高及節省。

表2和表3分別展示了兩種工藝在光熱電站應用時，與常規機組清洗工藝效益對比。酸洗鈍化工藝與壓縮空氣吹管聯合應用較常規機組的鍋爐酸洗、機側堿洗及蒸汽吹管費用可節省340.6萬元，費用節省顯著。

另外，壓縮空氣吹管較蒸汽吹管相比其除了以上費用節省外，壓縮空氣吹管的安全性更高，沒有高溫高壓無燙傷風險，且吹管是壓縮空氣噪音較小聲污染較小，同時壓縮空氣吹管耗費的油料少產生的空氣污染更小。

4?總結

本文中兩種工藝聯合應用方案已經在摩洛哥努奧二期200MW槽式光熱電站及努奧三期150MW塔式光熱電站中成功運用，有效推進動力島調運工作的實施，解決了鏡廠調試周期長蒸汽產生滯后對整個電站工期進度的影響，該工藝可以有效提升光熱電站管道清洗效果，且可以節省340.6萬元的清洗清洗費用，因此該工藝可廣泛用于光熱電站的施工，技術成熟、穩定、安全、經濟。

參考文獻

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收稿日期：2019-07-18

作者簡介：曹小雨（1991—），男，河南信陽人，本科，助理工程師，研究方向：電站汽輪機本體、輔機及管道的安裝工藝和電站工程管理。