氨基磺酸清洗冷却器施工方案

氨基磺酸清洗冷却器施工方案

1、化学清洗工艺的确定原则

化学清洗工艺的确定包括清洗剂的选择和清洗工艺条件的确定。清洗剂应根据被清洗设备的材质、性能及清洗设备的结构、结垢的类型、组成及垢量的大小进行综合选择，然后根据选定的清洗剂确定合理的清洗工艺条件。清洗剂的品种和清洗方法多种多样，被清洗设备与污垢页千差万别，但选择与确定具体的清洗剂与清洗工艺时；有一些共同的原则，才能选择出最有效、最安全、最经济的清洗方案。

2、氨基磺酸清洗技术

2.1清洗特点

氨基磺酸是中等强度的固体无机酸，可溶于水，相对分子质量为97，斜方晶系片状结晶，无色无臭，密度为2.126g/cm3，熔点约为205℃。其特点是不挥发，可避免因挥发而造成的人员安全、环境污染等问题，又因是固体物料，所以便于运输。氨基磺酸稳定性很高，室温下存放多年性质不变，不挥发、不吸潮，分解温度高达207℃-260℃才能完全分解，只要维持干燥，则性质稳定，水中溶解性能良好，清洗时不生成盐类沉淀，不含氯离子，对材质使用性广，且对金属的腐蚀性小，加水。加热溶解后，易水解为酸或硫酸铵，它可同金属氧化物、硫酸盐等反应生成溶解度很大的氨基磺酸铁、钙、鎂等盐类，从而可将这一特性用于清洗水垢和钢铁表面除锈。因此对钙镁垢清洗能力强。但清洗铁垢特别是氧化皮的能力稍差。目前仅用于材质为不锈钢、碳钢、铜及合金等的热交换器、管道等设备的清洗。

氨基磺酸在清洗水垢方面适合饮用茶炉等生活用品的除垢，安全可靠。电力系统已经有关单位采用氨基磺酸进行大型锅炉的清洗。

2.2氨基磺酸除垢机理

氨基磺酸与水垢有如下反应:

CaCO3+2NH2SO3H→Ca(NH2SO3)2+H2O+CO2 ①

Ca3(Pa4)2+6NH2SO3H→3Ca(NH2SO3)2+2H3PO4②

氨基磺酸与钢铁的腐蚀产物有如下反应：

Fe3O4+8NH2SO3H→Fe(NH2SO3)+2Fe(NH2SO3)2+2Fe(NH2SO3)+4H2O ③

Fe3O3+6NH2SO3A→2Fe(NH2SO3)3+3H2O ④

FeO+2NH2SO3H→Fe(NH2SO3)+H2O ⑤反应生成的氨基磺酸、钙、鎂、铁、盐等在水溶液中的溶解度很大，所以氨基磺酸清洗剂有优良的除垢和除锈效果。

2.3 氨基磺酸的废液处理

氨基磺酸是除草剂的主要原料之一，氨基磺酸废液如果直接排放到植物生长区域，会造成植物的大面积死亡，当需要对氨基磺酸废液进行处理时，可按等物质量加入亚硝酸钠，利用亚硝酸钠的氧化性，将氨基磺酸转变成无害的硫酸氢钠，自身还原成氮气，其反应式为：

NH2SO3H+NaNO2→NaHSO4+H2O+W2⑥

3. 化学清洗案例

某电厂发电机空气冷却器材质为钛管，由于管壁薄，又不能抽管进行酸洗前的小型试验，但管内结垢主要成分是碳酸钙。因此，根据上述清洗工艺确定原则，为保证发电机空气冷却器的酸洗效果，酸洗废液环保排放以及以后设备的运行安全。根据设备特点和政府环保要求，经过科学论证和选择最终确定了氨基磺酸的清洗工艺，

3.1受清洗设备概况

某电厂现装2台A公司生产的WX23Z-109LL200MW发电机机组，冷却器使用CEA公司生产的冷却器，冷却方式为空气冷却。冷却器将发电机空气回路的热量传递给冷却水，冷却水在管道中流动。受洗设备铭牌参数如表1所示：

表1冷却器铭牌参数

3.2设备存在问题及分析

冷却器自2004年投运以来，发电机冷却器效率逐渐下降，特别是在每年7-9月份，发电机入口风温高成为制约发电机出力主要原因。

由于该厂发电机组冷却系统为开式循环系统，使用河水为冷却水源，水中杂质比较多，使冷却器容易脏污，影响换热效果，尤其是近年的7-9月份，冷却水入口温度偏高。2008年6月中旬，为降低发电机冷却水温进行了系统改造，加装了冷却水机力冷却塔，机力在设计方面可为发电机提供不超过33℃的冷却水，但自机力冷却投运以来，由于存在设计缺陷以及运行中水质控制不当，导致冷却管内壁又出现了结垢现象。经检查发现积垢硬度较大且与管壁紧密粘附，主要为碳酸钙及碳酸镁累物质，积垢导致了冷却管壁粗糙，更容易挂住冷却水中的污物赌赛管路，冷却器赃污程度加剧，脏污速度加快，冷却器效率也迅速减低。

表2 循环水及发电机风温

3.3清洗工艺及实施难点

3.3.1清洗剂：4%-7%氨基磺酸，缓蚀剂：0.3%-0.5%钛材使用缓蚀剂温度：常温循环清洗。清洗范围：冷却器1-4组，每组冷却器分别进行清洗。循环回路为：清洗箱→清洗泵→换热器→清洗箱，清洗水容积约为10m3

3.3.2实施的难点

①、有效排除反应产生的大量二氧化碳气体，防止钛管产生震动，防止气塞影响除垢率。

②、防止钢制临时系统中的绣渣对钛材污染引起腐蚀，

③、快搜派出清洗中临时系统产生的氢气，防止氢气在系统内聚集导致钛管局部严重吸氢。为了保证氢气的有效排放，在冷凝器两端高处设置排氢气管，并回流至清洗箱，

④、在狭窄的作业空间内有效完成任务并不对其它设备造成影响。

3.4化学清洗步骤

3.4.1 水清洗，水压试验的目的是清洁临时系统，湿润水垢，计量系统容积，

①、以除盐水彻底冲洗各临时水箱，开启各临时泵冲洗所有临时管道冲洗至排水澄清且无明显颗粒物。

②、根据临时系统脏污情况，决定是否先单独酸洗临时系统。清洗方法以质分数为3%氨基磺酸清洗0.5-1h，酸洗后将临时系统冲洗至排水呈中性。

③、确认临时系统冲洗干净后，上除盐水将换热设备充满，开启清洗泵大流量冲洗整个系统排水澄清后，以清洗泵对清洗系统顶压闸漏，压力为清洗泵最高压力，

系统放空，处理泄漏点。

3.4.2酸洗

①、在清洗箱内配置氨基磺酸和LAN-826的质量分数为3%-5%和0.3%的清洗液。

②.建立清洗箱→清洗泵→换热器→清洗箱循环。维持流量40-50t/h，且回水母管压力不大于0.1mpa,投入监视管道。

③.酸洗过程中化验监测频率：氨基磺酸浓度为1次/15min，硬度为1次/30min。

④.当氨基磺酸质量分数低于1.5%时从溶液箱箱清洗箱中补加浓酸，酸洗中质量分数应维持在1.5%-5.0%

⑤.酸洗终点的判断标准，氨基磺酸浓度平衡1h以上，排气管基本无气体排放，且监视管样已洗净。

⑥.达到酸洗终点后，停止循环，将清洗液排入污水处理池。

3.4.3水冲洗

水冲洗的目的是冲净系统存在酸液。

①.除盐水充满系数，开清洗泵连续大流量50-80t/h冲洗。冲洗至PH值接近7.0

时建立循环。

②.循环0.5-1.0h若PH值稳定，停止循环，排空系统。若PH值降低，则重复

3.4.3节中的1、2条操作。

3.4.4清洗效果评价标准

·h）、20#钢腐蚀速率不大于除垢率达100%，钛材腐蚀速率不大于（1g/cm

2

·h），钛管吸氢量不大于0.015%。

（10g/cm

2

3.4.5废液处理

①.系统排酸前，根据计算向污水处理池注入适量液碱。

②.充分搅拌废液，调节PH值为7-9，向池中注入漂白液。

③.废液排放标准：COD的质量浓度不大于100mg/L，PH值为6-9无色澄清。

3.5清洗过程监测数据分析

2011年9月30日 11：30 分别对4组冷却器进行清洗主要过程记录如表3所示