某鋼廠新建干熄焦配套鍋爐化學清洗新工藝應用與改進

李曉敏 王文利 潘偉

（湘潭湘鋼瑞興有限公司，湖南 湘潭 411101）

某鋼廠新建干熄焦配套鍋爐為余熱電站中壓鍋爐，采用強制與自然循環相結合的循環方式。在新建鍋爐投用前需對鍋爐進行化學清洗，除掉新建鍋爐設備內部在制造、貯運和安裝過程中生成的高溫氧化鱗皮、油污、焊渣、氧化垢和灰塵，以及設備出廠時涂刷的防護漆等各種附著物。通過化學清洗以及鈍化預膜，保持受熱面內表面清潔，提高熱效率，防止受熱面因結垢等原因引起的事故。保證鍋爐安全、穩定和經濟運行。

一、干熄焦鍋爐的運行原理

鍋爐給水由鍋爐給水泵升壓后向鍋爐供水，經省煤器預熱后進入汽包。汽包爐水可分為強制循環部分和自然循環部分。

（一）自然循環部分

鍋筒爐水經鍋筒下降管進入膜式水冷壁，爐水吸熱汽化成汽水混合物經膜式水冷壁上升管返回鍋筒。

（二）強制循環部分

鍋筒爐水由汽包下降管經強制循環泵送入鰭片管蒸發器與光管蒸發器，爐水吸熱汽化成汽水混合物經蒸發器上升管返回汽包。

此兩部分產生的汽水混合物在汽包中進行汽水分離，飽和蒸汽由汽包上部導出，經一次過熱器升溫后，進入噴水減溫器減溫，然后進入二次過熱器繼續升溫，從二次過熱器引出的蒸汽即為外供主蒸汽。干熄焦鍋爐汽水流程示意圖見圖2—2。

圖2—2 鍋爐汽水流程示意圖

二、鍋爐的清洗范圍

清洗范圍包括鍋爐汽水系統所有部分，含鍋爐所有受熱元件、汽泡、附屬管道，除氧給、回水管、熱管換熱器、除氧器、鍋爐給水管等。

三、化學清洗工藝

（一）清洗流程

1.清洗前確保鍋爐試壓完成。

2.水沖洗，先一回路，后同時沖洗二、三回路，最后沖洗四回路，每步沖洗完畢后開相應排污閥排污。

3.配制藥劑，此藥劑采用某公司生產的克垢單、銹垢助溶劑、剝離劑，簡化了傳統方法中的酸洗、堿洗環節，極大地降低了環境污染，通過加藥泵緩緩注入鍋爐。

4.去污垢、油垢過程分三步進行，先一回路，再同時清洗二、三回路，結束后滿水至過熱器一過、二過及相關連接管道進行清洗。清洗溫度控制在40--60℃，清洗液在設備內流速控制在0.1--0.5 米/秒。每2 小時分析監測清洗溶液濃度，以確定補加藥劑時機或確定清洗終點。實施完后進行水沖洗。

5.除銹、預膜過程同步進行，方式與第二步相同。

6.切換閥門使之按以下循環回路輪流單獨循環。

（二）循環回路

一回路：除鹽水箱——除氧給水泵——除氧給水管——熱管換熱器——除氧回水管——除氧器——水位調節管——除鹽水箱

二回路：除氧器——鍋爐給水泵——主給水管——省煤器——汽包——水冷壁(4 根)——臨時回水管——除氧器

三回路：汽包——強制循環泵——翅片管蒸發器、光管蒸發器——汽包

四回路：除氧器——鍋爐給水泵——主給水管——省煤器——汽包——一次過熱器——二次過熱器——主蒸汽管道——臨時回水管——除氧器

（三）隔離設備保護

為防止清洗過程中堵塞設備，清洗前需將噴水減溫器拆除，將此處用臨時管道連接。另外清洗前需安裝水冷壁集箱以及主蒸汽管道至除氧器的臨時管道，臨時管道上安裝調節閥門，確保形成回路過程中，能夠充分清洗到主蒸汽管道等管徑較大的部分。清洗結束后將以上措施進行恢復。

（四）化學清洗過程監測與控制措施

清洗開始前打開鍋爐人孔門在鍋筒內及配藥箱等處，分別懸掛腐蝕試片?；瘜W清洗結束后，取出腐蝕試片，處理后稱重計算腐蝕率。

清洗全過程每2 小時測定一次清洗液總鐵離子濃度，接近終點時每小時一次，當連續兩次分析總鐵基本不變時清洗達到終點。

四、化學清洗效果檢查

由于是新鍋爐的清洗，重點是將各系統帶的油、銹除掉，因此清洗效果主要看監視管段清洗情況。

（一）對監視管段的檢查

考慮檢查和安裝方便，監視管段裝于清洗泵出口處2 米，可隨時拆裝觀察，當清洗8 小時即可拆開觀察，清洗的確定以此為據。漂洗效果檢查與此相同。

清洗及鈍化預膜完畢后檢查，管道內壁形成一層均質綠色膜，預膜效果良好。通過調整臨時回水管道調節閥，保證了主蒸汽循環回路管道內清洗水的充分填充，主蒸汽段清洗預膜達到預期效果。

（二）對鍋爐設備內部的檢查

1.汽包內的檢查，由于是新鍋爐，因此在清洗時液位應高于運行正常水位以上（150mm），原則上即以觀察汽包壁油、銹，清洗結束主要是檢查汽包壁上油、銹是否除去，鈍化膜是否形成，檢查是否留有氧化鐵渣等，若有應清除。

2.水冷壁管下的聯箱檢查，對下聯箱檢查是否形成鈍化膜，鐵渣等是否排放干凈。

（三）腐蝕指示片的檢查

清洗開始時，必須在清洗系統中掛放腐蝕指示片，經清洗后立即取出檢查，用乙醇溶液清洗，干燥后稱重，計算腐蝕速率和檢查外觀是否有腐蝕坑點。

根據國家質檢總局TSG5003-2008《鍋爐化學清洗規則》、DL/T994-2001《火力發電廠鍋爐化學清洗導則》，金屬腐蝕速度小于8g/(m2·h)，腐蝕總量不超過80g/m2。該鍋爐懸放的三塊試片，檢驗結果分別為0.1794 g/m2h、0.1684 g/m2h、0.1953 g/m2h，達到優良結果。

（四）系統清洗后預膜質量檢查與監督

采用酸性CuSO4 點滴試驗方法

1.在鈍化后的試樣表面，選擇若干點（其他處用石蠟封蓋），然后逐點滴上CuSO4 溶液，該溶液破壞鈍化膜后將產生如下反應：

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu），并用秒表記錄CuSO4 點滴液由藍變紅的時間，根據滴入試片表面Cu2+顏色的消失（由藍轉紅）快慢來評定鈍化膜的質量。同一個試片上各點轉色時間的長短可評定鈍化膜形成的均勻程度。

2.酸性CuSO4 點滴液的組成為：0.4mol/l的CuSO4 溶 液40ml，10%NaCl 溶液20ml 和0.1mol/l HCl1.5ml，并用除鹽水稀釋至100mL。

3.酸性CuSO4 點滴鈍化膜，耐蝕性的檢驗標準見表B1。

表B1 耐蝕性的檢驗標準

經檢驗，3 次結果均達到20S 以上，鈍化效果達到優良水平。

五、結語

1.通過設置四段回路的清洗，覆蓋了鍋爐各管段、汽包、集箱的清洗。

2.通過嚴格的過程監控以及仔細的驗收把關，各管段、汽包、集箱的清洗效果理想，鈍化預膜均達到優良水平。

3.通過臨時管道安裝調節閥門，水流從汽包自高往下流動時能充分清洗到管徑較大的主蒸汽等管道。