高压锅炉省煤器更换后的化学清洗

节能与环保
—382—高压锅炉省煤器更换后的化学清洗
张丽丽
（中国石化集团资产经营管理有限公司齐鲁石化分公司热电厂，山东淄博255000）
摘要：齐鲁石化热电厂8号锅炉为杭州锅炉集团有限公司制造的NG-410/9.8-M8型高温高压、单汽包、自然循环锅炉。

该锅炉在2020年大修时更换了全部省煤器和部分水冷壁管，为防止发生残留铁锈引发的三管爆破事故，清除水冷壁在长期运行中形成的污垢，进行了化学清洗。

本文详细介绍了清洗前的小型试验、清洗前的准备工作、清洗过程，对清洗效果进行了评价。

对类似情况的化学清洗积累了经验。

关键词：高压锅炉化学清洗腐蚀速率省煤器更换
1前言
齐鲁石化热电厂8号锅炉为杭州锅炉集团有限公司制造的NG-410/9.8-M8型高温高压、单汽包、自然循环锅炉。

2005年投运，2020年大修时更换了全部省煤器和部分水冷壁管。

为去除更换的省煤器和水冷壁管在制造、运输、安装过程中产生的金属氧化产物，清洗锅炉受热面上运行中形成的污垢，2020年12月进行了化学清洗。

2清洗方案
2.1化学清洗的必要性
8号炉自2005年投运后一直未进行化学清洗，清洗间隔已超过15年。

对大修时更换下的8号锅炉水冷壁管进行垢量测定，平均垢量为463.6g/㎡。

结垢量及清洗间隔年限均达到了《火力发电厂锅炉化学清洗导则》DL/T794-2012规定的需要化学清洗的条件[1]。

同时考虑到2019年7号炉更换省煤器后未进行化学清洗，启动后出现水冷壁爆管问题，经分析为残留铁锈和氧化皮所致。

为避免在8号炉出现类似问题，保证锅炉启动前汽水系统内残留异物、水垢全部清洗干净，确定实施化学清洗。

2.2小型试验
为确定清洗工艺，2020年11月提前进行了化学清洗小型试验。

首先对垢样成分进行了分析。

根据垢样成分分析，试验中采取了7%复合酸+0.3%缓蚀剂（温度60℃）的酸洗工艺。

试验结果显示：样管内垢均已清洗干净，无过洗现象；腐蚀指示片表面光滑、光亮，无点蚀现象；腐蚀指示片腐蚀速率为1.93g/（m2.h），符合标准规定。

验证了酸洗工艺除垢效果良好、安全可靠。

2.3清洗工艺
根据小型试验结果确定采用碱洗、复合酸循环清洗、柠檬酸漂洗、双氧水钝化的清洗工艺。

2.4清洗范围
结合设备实际情况，确定该炉的化学清洗的范围为省煤器、汽包、下降管、水冷壁及其上、下集箱，清洗水容积120m3。

2.5清洗回路
清洗回路：清洗箱→清洗泵→省煤器+左侧水冷壁→汽包→右侧水冷壁→清洗箱。

化学清洗系统详见图1。

割开给水操作台旁路，省煤器侧连接临时管ф108至清洗泵出口。

六个水冷壁集中下降管分别割开手封堵连接临时管，1、2、3连接清洗泵出口，4、5、6连接至清洗箱。

3化学清洗过程
3.1清洗前的准备工作
（1）与清洗范围各系统相连接的汽水管道，在清洗时进行隔离，如连排﹑加药﹑水位计﹑省煤器放水﹑下联箱放水﹑汽水取样﹑疏水﹑给水操作台及仪表管路。

（2）过热器采用内充保护液办法进行隔离，在酸洗过程中严密观察汽包液位，保证酸洗液不进入过热器。

拆除一个汽包安全阀芯，作为排氢管。

（3）在锅筒内6根集中下降管管口装设节流孔板，孔径为20mm，孔板应牢固嵌装在下降管口。

（4）清洗临时系统应安装完毕。

3.2清洗工艺过程
（1）系统水冲洗和升温试验：
全开临时系统除盐水门，向清洗箱注满水，启动清洗泵经省煤器、水冷壁，向锅炉上水，当汽包水位可见时，打开连接水冷壁的临时系统排放门，排放至雨水井，进行连续水冲洗。

冲洗至出水澄清，基本无杂物时，建立循环，开临时系统蒸汽阀门进行加热试验。

（2）过热器保护并悬挂腐蚀指示片：
在溶液箱内配好保护液（PH=10-10.5），启动清洗泵经省煤器、汽包向过热器充保护液，当高过出口联箱空气门出水后，关闭所有过热器空气门；停清洗泵，排放汽包内的水至清洗液位。

在监视管挂腐蚀指示片。

（3）碱洗及碱洗后水冲洗：
启动清洗泵进行大回路循环，投蒸汽加热，使系统温度升至80-95℃，加入0.5%碳酸钠和0.5%氢氧化钠，清洗10～12小时，排放至灰沟中和排放。

上水冲洗至PH小于9。

（4）酸洗：
进行大回路循环，投蒸汽加热，使系统温度升至50-55℃。

打开排污门，按预计加入酸的量，排放出等量的锅炉内的水，给加入酸留出空间，然后向锅炉内加缓蚀剂等助剂，循环30分钟，开始加酸，控制出口酸浓度≯8%。

酸洗药品含量：3-8%复合酸+0.3%缓蚀剂+助剂适量温度：50—60℃
加酸结束后，系统进行大回路循环，根据清洗液中铁含量及酸浓度的平衡情况同时观察监视管洗垢情况，判断是否洗净，洗净后再大循环1小时酸洗结束。

（5）酸洗废液排放及水冲洗
酸洗结束后，快速排放酸洗液至灰沟中和。

然后向溶液箱注水，冲洗溶液箱和临时管道，出水澄清后，向锅炉上水，冲洗至出水澄清，全铁小于50mg/L，PH≥4为合格。

（6）漂洗：
水冲洗合格后，系统建立大循环，升温40℃时，向锅炉内加入柠檬酸缓蚀剂，循环20分钟后，然后加入柠檬酸，控制浓度为0.1-0.3%，并用氨水调pH=3.0～4.0，温度控制在40-75℃，漂洗2-4小时结束。

漂洗液位控制在50—100mm。

（7）钝化：
加氨水调整pH=9.3～9.8，按0.3-0.5%的量加双氧水，温度控制40-60℃，钝化液位控制在100—150mm，循环2-4小时结束。

钝化结束后，钝化液快速排放至灰沟中和。

4清洗效果评价
化学清洗结束后，根据《火力发电厂锅炉化学清洗导则》DL/T794-2012中的“9锅炉清洗质量指标”的相关要求进行清洗质量评定。

（1）清洗后，原位监视管进行检查，内壁呈钢灰色，清洗除垢干净，无清洗残渣。

（2）腐蚀指示片无点蚀、无过洗现象，腐蚀指示片测定的腐蚀总量为27.23g/m2，腐蚀速率为3.01g/(m2·h），符合要求。

（3）汽包内部形成了完整的钢灰色钝化膜，无点蚀、无过洗、无镀铜及二次锈蚀现象.
（4）监视管清洗干净，钝化膜完整.
（5）锅炉阀门和仪表没有受到腐蚀。

5结束语
本次清洗后最终测定的清洗液中全铁含量为4088mg/L，本次酸洗系统水容积按照120m3计算，则清洗下的Fe量=4088mg/L×120m3=490.56kg（只计算溶解在酸洗液中的铁离子，不包括清洗中脱落的不溶垢渣），换算成铁锈量（以Fe2O3计）=490.56kg×1.43=701.5kg。

可见，本次清洗有效去除了更换的省煤器和水冷壁管中的金属氧化产物和焊接过程中掉落的残渣，避免了残留铁锈堵塞水冷壁引发的水冷壁泄漏事故。

8号炉投入运行后，一直运行良好，未出现水冷壁泄漏造成的非计划停炉事故。

参考文献
[1]《火力发电厂锅炉化学清洗导则》DL/T794-2012。