锅炉-汽轮机在线清洗技术在200MW机组上的实践与思考_图文

2019-03-11 19:03:00 zixun
锅炉-汽轮机在线清洗技术在 机组上的 锅炉-汽轮机在线清洗技术在 200MW 机组上的实践 与思考 [摘要] 本文对锅炉-汽轮机在线清洗技术在 200MW 机组上的实践过程及情况进行了全面的论述,根据机组在线清洗过程中所出 摘要] 现的情况进行了认真地分析,并为锅炉—汽轮机在线清洗技术的完善与发展提出了一些建议。 [关键词] 200MW 机组 关键词] 锅炉-汽轮机 在线清洗技术 实践与思考 1 锅炉-汽轮机在线清洗技术的方法原理 锅炉-汽轮机在线清洗技术的方法原理 方法 发电厂锅炉传统的清洗都是在机组大修期间通过化学清洗方法实现的。而目前有一种新型锅炉清洗工艺: 即锅炉-汽轮机在线清洗,不需要停机,在机组正常运行中加药就可完成清洗工程。是一种保养性的温和清洗 方法,它以少量多次的方式进行,工艺简单,操作方便。 锅炉在线清洗为非溶解性清洗,其基本方法原理是利用界面物理化学原理,通过特种清洗剂作用在垢层和 基体金属之间,产生界面渗透、挤压、剥落等界面效应,使垢脱落,通过清洗剂中强分散剂组分,将其分散成 极细的固体粉末,通过锅炉连排、定排将其排出热力设备之外。这不仅能将已结的垢逐步清除,同时还可防止 被清洗下来的物质在受热面上二次沉积。 这特种清洗剂具有极强的渗透性, 剥离腐蚀产物的特性和高强抑腐性, 在清洗除垢的同时,能在基体金属表面形成保护层,从而保护基体金属不受介质的侵蚀。这特种清洗剂在高温 环境中的挥发物与在高温高压无氧环境中的部分分解产物,随水汽介质而贯穿于全热力系统,会使过热器、再 热器的氧化物缓慢还原而逐步粉化脱落;部分药剂随蒸汽直达汽轮机,从而使汽轮机系统得到清洗。 锅炉-汽轮机在线清洗使用药品有: (1) 锅炉在线清洗及保养剂 106; (2) 机组清洗兼停用保养剂 169; (3) 机组停运、启动清洗及保养剂 121; 药品主要成分: 界面活性剂、渗透剂、剥离剂、分散剂、高效缓蚀剂、表面保护剂、辅助添加剂等。 药品性状及性质: 透明状或白色至淡黄色糊状物;比重 0.9-1.03,无毒、无刺激性气味、不燃不爆,清 洗药品 PH 在 8-12 的范围,可以任意比例与水互溶,水溶液呈中性。对人体无伤害,对环境无污染,对金属 无腐蚀,比传统的化学清洗方法更安全、更稳妥、更可靠。 锅炉-汽轮机清洗前的概况 2 锅炉-汽轮机清洗前的概况 大唐 XXX 第二热电厂#7 炉为东方锅炉厂生产的 DG670/13.7—8 型 13.7 DG670/13.7— 13.7MPa 超高压、一次中间再热锅炉,额 定蒸发量为 670 t/h。汽轮机为东方汽轮机厂生产的 KC200/150—12.7/535/535 型(空冷)凝汽式汽轮机,与 KC200/150— 200MW 汽轮发电机配套。机组于 1993 年 12 月投产发电。投产初期炉水采用全挥发处理;1998 年 8 月改为低磷 酸盐处理; 2000 年 7 月改为氢氧化钠处理。 该机组于 1999 年 7 月第一次进行大修, 并于 1999 年 8 月进行酸洗, 工艺为盐酸清洗、柠檬酸漂洗、联氨钝化。第二次大修时间为 2003 年 8 月,因水冷壁管沉积量未超标,故本次 大修锅炉未进行化学清洗。 2006 年 9 月 4 日#7 锅炉水冷壁管甲侧第 58 根沉积量为:向火侧 691.97g/ m2,已严重超标。但由于机组大 修时间在次年六月份,暂没有机会进行化学清洗,于是我厂对机组在线清洗技术进行了探讨,并于 2007 年 3 月对国电九江发电厂及丰城发电厂机组在线清洗技术的应用情况进行了考察。在对其清洗效果了解后,为缩短 大修工期,抢发电量、节约费用决定在 2007 年 6 月#7 机组大修前采用锅炉-汽轮机在线清洗技术,对#7 锅炉 进行在线清洗除垢,并确定以沉积量 691.97g/ m2 为依据鉴定以后在线清洗的效果。 第一阶段锅炉-汽轮机在线清洗情况及分析 3 第一阶段锅炉-汽轮机在线清洗情况及分析 第一阶段,从 2007 年 5 月 12 日开始到 2007 年 6 月份机组大修前,预计 30 天左右。 根据#7 机组的结构特征、运行参数、受热面的腐蚀与结垢状况,#7 锅炉清洗方案采取在线保养性清洗、启 动过程保养性清洗和停运过程保养兼清洗,少量多次、化整为零、循序渐进的联合除垢方案,标本兼治。 3.1 在线清洗加药方案概述 在线清洗加药方案概 方案概述 机组运行中每天向系统连续投加 169 药品 100kg;机组停运前强化清洗兼保养工艺:每次机组停运前向系 统投加 169 药品 300kg,机组大修停运前向系统投加 169 药品 600kg;机组启动过程中强化清洗工艺:每次启 动过程中向系统投加 169 药品 200kg;机组启动及运行过程中加入锅炉在线清洗 106 药品。 。 利用机组启动、运行及停机前的不同时段实施上述各清洗兼保养工艺,预计在机组大修时在线清洗达到的 目标是:将水冷壁垢量降到 400g/ m2 左右。此后在垢量较少的情况下,只需要每天向系统内投加少量 106 和 169 药品,并结合实施停运前保养清洗及启动过程加药模式,即可保证机组在清洗状态下安全高效运行,在无 腐蚀状态下停、备用,不需再用任何其他机组停运保养措施。最终将锅炉水冷壁垢量降到 200g/ m2 以内。 3.2 机组在线清洗加药操作要点 机组在线清洗加药操作要点 在线清洗加药操作 3.2.1 运行过程中加入 106 药品的操作要点 药品的操作要 106 药品的配制:药品比例初步定为 NaOH: Na3PO4:106=0.5:1:25 (m:m:m 即质量比,Na3PO4 为分析纯的 Na3PO4*12H2O),然后加除盐水 800~1000kg。用炉水加药泵将药液加入汽包内。 106 药 品 的 加 入 操 作 及 控 制 要 领 : 在 凝 汽 器 无 泄 漏 运 行 正 常 的 情 况 下 , 启 动 及 运 行 过 程 中 投 加 Na3PO4+NaOH+106 混合药品。一般维持炉水中含[PO43-]在 0~2.0mg/L 范围内,pH 值为 9.5±0.2,目标 9.6±0.1。 pH 呈下降趋势时,增大加药泵流量;若 pH≥9.6,减小加药泵流量。应防止 pH 下滑到 9.4 以下。正常情况下宜 小幅度调节,防止大起大落。每次抄表时记录锅炉压力、负荷及排污情况。 3.2.2 运行过程中加入 169 药品的操作要点 药品的 每天上午 11:00 向凝结水加药箱充入除盐水 100 kg,再投加 169 药品 100 kg,然后轻微搅拌 2-3 秒(切 忌长时间剧烈搅拌,以免产生大量泡沫) 。然后用 1~2 台凝结水加药泵将药液连续加入热力系统;清洗期间每天 测定一次硬度,及时监视凝汽器的泄漏、渗漏情况。 清洗期间每天连排开度大于 15%,特别是最低负荷时即 03:00 连排全开一次;每班锅炉定排一次,一天 定排四次即:04:00、10:30、16:30、23:30 各定排一次。 3.2.3 机组停运前加入 169 药品的操作要点 机组停运前 停运前加入 药品的操作要点 机组停运前向溶药箱内加入除盐水 150kg,然后将 300kg 169 药品加入,轻微搅拌 2-3 秒后启动加药泵加 入热力系统,并保证全部药品加完后机组维持运行 2 小时以上。在加药过程中稳定炉水 pH>9.2(目标 9.6±0.2)。 采用热炉(压力≥0.6MPa,温度≥160℃)放水余热烘干炉体效果更佳。 3.2.4 机组启动过程中加入 169 药品的操作要点 机组启动过程中加入 锅炉点火前应整炉放水一次,将其系统进行一次全面彻底的冲洗,然后再重新上水进行有关操作。 机组启动过程中向药箱充入除盐水 100 kg 加入 169 药品 100kg, 在锅炉点火升压至 1MPa 时开始加药液。 如炉 水出现明显混浊, 需加大锅炉排污; 考虑机组启动过程补水量较大, 在机组并网前 2 小时再补加 169 药品 100kg; 并应根据实际情况适当加大排污。 3.3 机组在线清洗期间的化学监督 机组在线清洗期间的化学监督 机组正常加药期间常规取样分析项目、频率不变,增加 Cu、Fe 指标试验 :每天 04:00 08:00 进行 取样分析 Cu、Fe 含量。 机组启、停加药期间的取样分析: 常规取样分析项目、频率不变。每 4h 取样测定 Cu、Fe 指标一次 3.4 安全措施及反事故措施预案 安全措施及反事故措施预案 3.4.1 安全措施 现场加药间必须连接一路安全水源作为冲洗水;加药期间只用除盐水作为发电机内冷水的补充水,严禁用 凝结水作为补充水。 3.4.2 反事故措施预案 3.4.2.1 在加药期间,必须严密注视水汽品质,特别是凝结水、给水和炉水。若发现凝结水或给水中硬 度>3?mol/L,如同常规应立即降负荷检漏除漏,以确保在线清洗的效果。 3.4.2.2 随着药品的加入和清洗的进行,垢会逐步脱落,垢中所含成分会影响水汽的品质。如电导率、Cu、 Fe、Na、SiO2 指标均会增大,可这并不会引起结垢也不会腐蚀,因有关设备正处于保护性清洗状态。但由于垢 的脱落并分散在炉水中,可能会出现炉水透明度下降的现象,必须加大排污。 3.4.2.3 机组长时间停运时,机组冷却后应对水汽流动缓慢的、不易排掉洗下物的部位进行清理,如省煤器 入口联箱等。 3.4.2.4 机组重新启动时,锅炉上满水后应将炉水全部放掉,对系统进行彻底冲洗,然后再上水投运。 3.4.2.5 凝汽器泄漏导致凝结水出现硬度时,须适当加大排污并在药箱中补加适量的 Na3PO4 。控制[PO43-] 2~5mg/L,pH 9.3~10.0,并进行查漏。泄漏消除后恢复到正常控制范围。 3.4.2.6 炉内有酸性杂质进入水汽系统时,如果导致 pH<8.5,应迅速查明原因,同时要减小负荷,加大排污, 加入 NaOH,迅速将 pH 升高到≥10.0 后运行一昼夜,然后调整到优化控制范围。若同时出现凝汽器泄漏,给水 有硬度,则在加大排污、加入 NaOH+106 的同时加入适量的 Na3PO4 ,谨防加重结垢。 3.5 机组在线清洗状况、效果监督检查情况 机组在线清洗状况、效果监督 在线清洗状况 监督检查情况 3.5.1 在线清洗期间水汽品质变化情况 在线清洗期间水汽品质 期间水汽品质变化情况 在线清洗期间机组给水、蒸汽、凝结水的电导率、铜、铁含量均增大超标,炉水的各指标也增大,Na、SiO2 指标影响较小。具体变化范围见下表 1, 表1 给水、炉水、蒸汽、凝结水的电导率、铜、铁含量变化范围 指标名称 水汽名称 给水 炉水 蒸汽 凝结水 电导率(μS/cm) 范围 0.22-1.00 2.75-20.10 0.26-1.00 0.28-1.00 平均值 0.63 9.35 0.61 0.58 铜(μg/L) 范围 0-8.97 0-28.01 0-4.45 0-24.61 平均值 1.62 3.98 0.67 8.56 铁(μg/L) 范围 1.87-35.98 5.14-530.00 0.97-23.36 2.80-452.8 平均值 15.92 27.10 8.24 60.02 3.5.2 在线清洗效果检查情况 在线清洗效果检查情况 3.5.2.1 在线清洗中监测到的现象 图 1 #7 锅炉水样 图 2 #7 锅炉水样沉清后 机组在线清洗中,2007 年 5 月 24 日机组做水平衡试验,连续 6 小时手工采样器关闭、未进行连续排污的 炉水水样如图 1 左一瓶,水样显得混浊。 该炉水水样沉清后如图 2,底部有洗下的黑色粉末状物品,细度如面粉。 3.5.2.2 2007 年 5 月 12 日-6 月 17 日机组在线清洗 37 天后, 6 月 18 日#7 机组开始进行通流改造大修 (共 97 天) ,大修中汽轮机清洗效果检查情况如下: 图 3 #7 机低压转子叶片积盐基本清洗干净 图 4 低压叶片积盐清洗干净、有光泽 图 5 #7 机高压转子叶片积盐清洗干净 图 6 2003.8.31―10.25 #7 机大修时 高压转子叶片积盐明显而严重 图 7 #7 机除氧器水箱底部洗下的铁粉(这是以 前没有遇到的现象,说明在线清洗有一定的效果) 图8 #7 锅炉水冷壁沉积量试验管样(未发现 清洗药品对管材有腐蚀现象) 5.3.2.3 机组在线清洗 37 天后锅炉水冷壁管沉积量检查分析情况 #7 炉水冷壁管沉积量分析结果见表 2: #7 炉水冷壁沉积量 2007 年 7 月 2 日试验数据 表2 甲侧,标高 17-19 米,从后往前数第 55、56 根水冷壁旧管沉积量(g/m ) 甲侧,标高 21-23 米,从后往前数第 53 根水冷壁监视管沉积量(g/m ) 管段 1 沉积量 55 根向火侧 56 根向火侧 53 根向火侧 701.83 674.17 414.74 管段 2 沉积量 430.00 668.75 平均值 694.38 671.46 四次平均值 682.92 沉积率为:113 g/m .a 2 2 2 备 注 与 2006 年 9 月#7 炉 691.97g/ m2 的数据相比,沉积量下降 9.05 g/m2。 由沉积率 113 g/m2 计算,从 2006.9 2 到 2007.6 其水冷壁沉积量应增加 84.75 g/m ,但由于在线清洗而未增加,综合考虑#7 炉水冷壁沉积量实际下降 93.80 g/m2,可见在线清洗有一定的效果,但距 400 g/m2 的清洗目标差距较大。 5.3.2.4 机组在线清洗效果检查分析 根据以上清洗效果的检查情况,经有关技术人员分析认为导致清洗效果不佳的原因有四点:一是泵的容量 小,不能满足加药量调整的需要;二是加药点不太合理。由于现有加药条件限制,使用凝结水加药泵使加药点 提前了,致使汽、液相中药液分配不佳,汽侧略显多,所以汽轮机系统清洗效果好,锅炉水冷壁管清洗效果较 差。三是药品连续加不如集中冲击式加效果好。四是定排次数多,药品除垢反应时间不充分,导致清洗效果不 佳。 综上所述原因,需要在第二阶段对加药系统进行改造,对加药方式及加药量等进行调整。 第二阶段锅炉-汽轮机在线清洗加药情况及分析 加药情况 4 第二阶段锅炉-汽轮机在线清洗加药情况及分析 本阶段从 2007 年 9 月 22 日开始至 2008 年 5 月 31 日止,共 8 个多月。对加药系统进行改造,对加药方案 予以改进,锅炉定排由一天四次改为一天一次。 4.1 首先对加药系统进行改造 首先对加药系统进行 加药系统进行改造 改造方案:增加一台出力为 150L/h 的专用加药泵(原凝结水加药泵出力为 40L/h) ,中国江苏常州江南电力 设备厂生产,型号:JYM-150/3.0,额定排压:3.0MPa,流量:150L/H,配电功率:1.1kW。增设加药管道至除 氧器水箱出水管道, 将加药点改在给水泵入口前。 将三台凝结水加药泵出口管与专用加药泵出口管并联作为 169 加药备用泵。 4.2 启动及运行过程中加入锅炉 106 药品的操作要点 药品的操作要点 106 药品的配制:比例为 NaOH: Na3PO4:106=2:2:25 (或 2.0:0.5:5) 其它同第一阶段 3.2.1。 4.3 运行过程中加入 169 药品操作要领点 4.3.1 2007 年 9 月-2008 年 2 月每天冲击性加 25kg 169 药品,共 6 个月,每晚约 21:00 开始加药,向 169 专用药箱充入除盐水 200 kg, 再投加 25kg 169 药品,稍加搅拌,启动新增专用加药泵一个小时内将药品从给 水泵入口加入热力系统。在最低负荷时加大锅炉排污,连排开度大于 15%,03:00 连排全开,04:00 定排一 次。加药前将水汽电导率表退出运行,加药 3 小时后再投入运行(主要是保护仪表电极不受高浓度清洗药品的 影响) 。 4.3.2 2008 年 3 月-5 月每周冲击性加药 1 次、每次加 50kg 169 药品,共 3 个月。操作同 4.3.1。 4.3.3 2008 年 6 月每天冲击性加药 50kg 169 药品,共 1 个月。操作同 4.3.1。 4.3.4 机组停运和启动过程中加入 169 药品的操作要点同第一阶段 3.2.3、3.2.4。 加药期间常规取样分析项目、频率不变。系统 Cu、Fe 测定:每天 12:00、3:30 各取样测定 1 次。 4.4 第二阶段在线清洗水汽品质铁含量监测情况 这里仅通过 2008 年 5 月#7 机组水汽品质监测情况,直观的反映第二阶段结束前清洗药品对给水、炉水、 饱和蒸汽、过热蒸汽及凝结水铁含量的影响状况(见图 9) 。 图9 2008 年 5 月份 #7 机组水汽铁含量监测曲线图 从图 9 看:机组在线清洗期间水汽品质的铁含量随加药周期和锅炉定排时间而变化、增大超标,但对机组 的安全运行没有任何影响。因机组处于保养性的清洗状态,这是机组在线清洗突出的一个特点。 第一与第二阶段(2007.5-2008.4) 机组在线清洗水汽铁指标监测 水汽铁指标监测情况 4.5 第一与第二阶段(2007.5-2008.4)#7 机组在线清洗水汽铁指标监测情况 #7 机组经过十个月的在线清洗,给水、炉水、凝结水每个月铁指标的监测情况见图 10-12 图 10 #7 机组在线清洗十个月给水铁含量测定曲线图 图 11 #7 机组在线清洗十个月炉水铁含量测定曲线图 图 12 #7 机组在线清洗十个月凝结水铁含量测定曲线图 从十个月的水汽品质铁含量曲线看:机组在线清洗期间给水、炉水、凝结水铁含量影响较大,而且随着加 药周期和锅炉定排时间波动。对蒸汽的铁含量影响比较小些但也经常超标,饱和蒸汽、过热蒸汽铁含量一般在 20μg/L 上下运行。水汽中铁含量的增大说明在线清洗是有效果的。 4.6 #7 锅炉水冷壁沉积量清洗效果检查情况 第二阶段机组在线清洗结束后锅炉水冷壁沉积量试验结果见表 3 图 13 #7 炉水冷壁管样 图 14 #7 炉做沉积量后的管样(经过 11 个月 仍未见清洗药品对管材有腐蚀现象) 表3 #7 炉水冷壁管沉积量 2008 年 6 月 12 日试验结果 2 甲侧后―前数第 54 根 , 标高:17-19.5 米水冷壁管沉积量(g/m ) 管段 1 沉积量 大唐太二 山西电科院 向火侧 向火侧 690.01 693.15 管段 2 沉积量 705.25 635.86 平均值 697.63 664.51 备 注 四次平均值 681.07 表 2 数据与 2007 年 7 月 2 日试验数据 682.92g/m2 相比,清洗效果仍不明显,分析其原因为:第一,106 药品加入量偏大,保养效果优良,169 药品加入量不足,清洗强度不够,图 15、图 16 照片充分说明这一点。第 二,经检测分析得知,垢层坚硬、致密、难溶,非单纯的氧化铁垢,含有少量钙镁硅垢。鉴于以上原因需要在 加药量和加药品种上进一步调整清洗方案。 图 15 #7 锅炉水冷壁管样 图 16 是图 15 管样的一半 图 15 #7 锅炉水冷壁管样:垢层经人工刮过,向火侧很难刮下,背火侧已能刮下,管样表面均呈褐亮状态。 图 16 是左面管样的半截,另一半给厂家保存。该管样经 19 个月后再拍照,在未经过任何保护的情况下原 状未变,无锈斑痕迹,充分说明在第二阶段的清洗效果是:保养效果优良,清洗强度不够。 第三阶段锅炉- 5 第三阶段锅炉-汽轮机在线清洗情况及分析 2008 年 6 月 17 日-2009 年 5 月 31 日 共 11 个多月。但在 2008.11.7-2009.2.9 期间,机组在线清洗因 供暖期基本加热器泄漏,影响水汽品质及清洗效果停止加药 3 个月。 阶段在线清洗技术要点 5.1 本阶段在线清洗技术要点 机组运行中加大 169 药品的加入用量, 强化清洗作用; 提供 1~2 次停炉机会, 增加 121 药品,实施 169+121 强化清洗。保证在启动和停炉期间能实施邻炉蒸汽加热推动,控制参数在锅炉相应操作规程允许的范围内;控 制炉水 SiO2<0.5mg/L, 否则加大连排, 必要时定排; 调整运行中联胺含量的控制范围, 以控制上限为宜即 40-50?g/L。 药品的操作和控制 和控制要点 5.2 运行过程中加 106 药品的操作和控制要点 3106 药品的配制比例定为 NaOH: Na3PO4:106=0.25:2.0:1.0 (或 0.5: 6.0:2.0) ;一般维持炉水中含[PO4 ] 在 0.1~2.0mg/L 范围内。其它同第一阶段 3.2.1。 5.3 运行过程中加 169 药品的操作和控制要点 正常运行期间每天 1 次冲击性加 169 药品 50kg。向溶液箱内加除盐水(约 50---80kg)倒入 169 药品,每 天 19:00 启动专用清洗加药泵一小时内将药液加入到给水系统中。注意:加药过程中绝对不能抽空泵。04:00 加大连续排污开度,定期排污一次;其它操作同 4.3.1。 在加 169 期间,从加药开始到加药完毕后 6 小时,维持炉水 pH>9.1、在 9.3±0.1 范围内,其它时间维持 pH >9.3、在 9.5±0.1 范围内。 5.4 停机前强化清洗加 121 及 169 药品的操作要点 停机前向疏水箱内倒入 1000kg 121 药液,加除盐水 20 吨。利用疏水泵将药液加入给水系统;控制炉水 pH>9.0;当温度降至 150℃后启动邻炉蒸汽推动,并开始加药;保证全部药液加完后机组循环 8-10 小时;加 入 100kg 169 后循环 3-5 小时;热炉放水,余热烘干防腐。锅炉再次启动时根据实际情况适当加大连续排污。 启动过程强化清洗加 5.5 启动过程强化清洗加 121 和 169 药品的操作要点 锅炉上水前向一溶药箱内倒入 1000kg 121 药液(可分次倒入) ;上水至汽包可见水位后将全部药液加入汽 包。控制炉水 pH>9.0;启动邻炉蒸汽推动,维持温度 150℃6-8h;然后加大连续排污并进行定排。若炉水混 浊可考虑整炉放水;锅炉点火升压后,压力达到 1MPa 以上、热态冲洗大量排污结束后,启动在线清洗加药泵, 满行程将配制好的 100kg 169 药品加入热力系统。 水汽质量监督指标及控制要点 5.6 水汽质量监督指标及控制要点 各阶段(包括 121 清洗过程)的化学监督同常规,运行中炉水电导率控制<40 μS/cm,其它水汽的电导率 短时间有超标现象,pH 的控制 9.0~10.0;启停机组清洗过程中的控制指标及其标准同常规; 5.7 第三段机组在线清洗情况及效果检查 第三段机组在线清洗情况及效果检查 机组在线清洗 5.7.1 #7 机组小修中对省煤器入口联箱的检查情况见图 17;对汽包内的检查情况见图 18。 图 17 #7 锅炉省煤器入口联箱 图 18 #7 锅炉汽包底部洗下的物质 图 17 是 2009 年 6 月#7 机组小修期间酸洗前省煤器入口联箱内在线清洗下的粉末状物质,比较多。 图 18 是 2009 年 6 月#7 机组小修期间锅炉汽包底部在线清洗洗下的物质, 比较多。 用手捻为粉末状物。 5.7.2 #7 机组第三阶段在线清洗中锅炉水冷壁管样清洗状况如下: 图 19 #7 炉水冷壁管样 图 20 #7 炉水冷壁管样 从图 19 看:垢层已经明显疏松,易取易掉下,加工管样过程中向火侧垢层易掉,可见金属本体。 从图 20 看:水冷壁管向火侧垢层掉的最明显。由于垢层掉的不均,所以试验数据也差别较大,单次试验最 2 大差值近 300 g/m ,多次试验平均差值在 121-207 g/m2 之间,见下表 4 数据 表 4 7 炉水冷壁沉积量 2008 年 11 月 17 日试验数据 甲侧,标高 17-19 米,从后往前数第 48、49 根水冷壁管沉积量(g/m ) 管段 1 沉积量 大 唐 XXX 第二热电厂 48 根向火侧 49 根向火侧 48 根向火侧 49 根向火侧 443.55 551.21 727.7 674.21 管段 2 沉积量 430.00 527.27 700.64 672.44 管段 3 沉积量 433.33 543.44 501.00 641.00 平均值 435.63 540.64 643.11 662.55 电厂与电科院差值 平均差值-207.48 平均差值-121.91 最大差值-297.7 2 山西电力科 学研究院 备注 十二次试验平均值 570.48 所做沉积量数据与 2008 年 6 月 12 日的 681.07 g/m2 相比平均下降 110.59g/m2 ,但清洗速度仍缓慢。沉 积量试验发现:向火侧镀铜现象明显,垢层全部松动易洗下 。此时如果利用机组启停机会实施 5.4、5.5 的清洗 工艺,将会明显提高清洗效果,加快清洗速度。但因现场条件不具备,在第三阶段最终未实施 5.4、5.5 的清洗 工艺。 5.7.3 #7 机组第三阶段在线清洗结束后锅炉水冷壁管沉积量试验情况见表 5 表5 #7 炉水冷壁沉积量 2009 年 6 月 18 日试验数据 甲侧,标高 17-20 米,从后往前数第 40、42 根水冷壁旧管沉积量(g/m ) 40 根 向火侧沉积量 638.90 42 根 651.43 平均值 645.17 2 6 机组在线清洗情况总体分析与思考 6.1 #7 锅炉水冷壁沉积量 1-3 阶段在线清洗监督数据比较(表 6) 表6 #7 炉水冷壁沉积量 1-3 阶段在线清洗试验数据比较表 甲侧,标高 17-20 米,从后往前数第 40-58 根之间水冷壁向火侧沉积量(g/m2) 2006 年 9 月(#7 锅炉在线清洗前沉积量) #7 锅炉在线清洗以后沉积量 2007 年 7 月(第一阶段清洗结束) 2008 年 6 月(第二阶段清洗结束) 2008 年 11 月(第三阶段清洗中) 2009 年 6 月(第三阶段清洗结束) 最大值 701.83 705.25 727.7 651.43 691.97 最小值 430.00 635.86 430.00 638.90 平均值 682.92 681.07 570.48 645.17 从表 6 数据看:#7 锅炉通过在线清洗其水冷壁沉积量总体呈逐渐下降趋势。从最大值看:阻止了垢量的增 从平均值看: 垢量最多下降了 121.49 g/m2。总评距最终小于 200g/ 长。 从最小值看: 垢量最多下降达 261.97 g/m2。 m2 目标差距较大。 从 但如果#7 锅炉未进行在线清洗, 由沉积率 113 g/m2 计算, 2006.9 到 2009.5 其水冷壁沉积量应增加 282.50 2 g/m ,特别是期间经历两次供暖期,供暖期由于基本加热器泄漏,导致给水、炉水、凝结水有硬度,水汽品质 劣化。而因供暖期设备不能退出消缺,只能在运行中调整或采取其它措施控制水汽品质,所以导致水汽品质很 难完全恢复到正常工况,这期间(共 10 个月)水冷壁垢量增长最快。所以,实际上#7 锅炉水冷壁应增加的沉 积量远比 282.50 g/m2 要大的多。而因 2007.11-2008.3 和 2009.2-2009.3 供暖期有 7 个月没有停止加药,最终 不仅阻止了垢量的增加,而且还使垢量有所下降。这样算总垢量实际平均下降在 300-400 g/m2 范围。这也充分 说明在线清洗是有一定清洗效果的,而且阻垢效果良好,只是清洗时间较长。而因在线清洗工艺未全部实施, 也使本次实践工作留下遗憾:即无法看到 121 药品强化清洗后的除垢效果。 为了尽快将#7 炉水冷壁沉积量洗掉,在 2009 年 6 月的小修中我们对#7 锅炉进行了化学清洗。 6.2 对机组在线清洗实践工作的思考 从 2007.5-2009.5 #7 在线清洗经历了共 24 个月的时间,但除去大、小修时间和供暖期未加药期,实际在 线清洗时间为 16 个月(共用 106 药品 1.3 吨,169 药品 17.5 吨) ,分三个阶段,期间共监测过四次#7 锅炉水冷 壁管沉积量如表四, 热力系统全面检查过一次, 根据检查情况我们对本次锅炉-汽轮机在线清洗技术的应用有 以下一些思考及建议: 6.2.1 我厂#7 机组在线清洗工作在进行到锅炉水冷壁垢层全部松动的状况下,因现场条件不具备,最终未 实施 5.4、5.5 的强化清洗操作工艺就结束了清洗,留下遗憾,使我们无法判断本次机组在线清洗方案全部实施 后的最终清洗效果。 6.2.2 锅炉-汽轮机在线清洗技术目前在我国南方地区电厂应用的比较多, 在北方应用较少, 我厂是北方唯 一的试用电厂,而且由于原水水质硬度等指标差异较大,在凝汽器发生泄漏(北方电厂还存在供暖期基本加热 器的泄漏)时对水汽品质的影响也不同,最终导致清洗效果的差距。 6.2.3 锅炉-汽轮机在线清洗技术是对锅炉传统化学清洗的创新,其创新点在于:变化学溶解为剥离分散; 改停机清洗为在线清洗:集清洗保护为一体,清洗保护互相促进;可由局部清洗扩展到全系统清洗;变周期性 被动清洗为经常性地主动清洗。在我国南方地区电厂应用的多,但在我国北方地区电厂还处于工业试验阶段, 需要实施厂家根据北方地区机组运行特点、 工况等予以进一步完善其清洗工艺, 才能取得突破性的进展与成效。 6.2.4 根据使用情况我们发现:该机组在线清洗药品对热力设备的停运保护效果及运行中的保养效果优良 (见图 15、图 16) ,保护膜憎水性强。运行中使用阻垢效果优良,但清洗效果有待提高。运行中使用安全、对 热力设备无腐蚀,我厂#7 机组在线清洗两年中未发生过相关的不安全问题。所以我们认为其药品使用在新建机 组和水冷壁沉积量低于 200g/m2 运行锅炉上效果较好,可使锅炉保持在较低垢量下长期安全经济运行,免去锅 炉停运化学清洗工作。 6.2.5 在线清洗过程中炉水 PH 值控制比较严格,一般 PH 控制在 9.5±0.2 范围,目标控制在 9.6±0.1 的范 围,这是该技术的一个关键点。如果机组在日常运行中也将炉水 PH 值控制在 9.6±0.1 范围,将会有效地降低 锅炉水冷壁的结垢速率,延长热力设备的使用寿命。 6.2.6 在线清洗技术对汽轮机系统的叶片、隔板、主汽门等各部位清洗和保护效果较好。 6.2.7 #7 机组在线清洗期间,机组启动过程中水汽品质合格的快,启动时间较其它机组缩短约 1.5 小时。节 能、环保这也是在线清洗的一个特点及优势。 参考资料 《大唐XXX第二热电厂#7机组(200MW)锅炉-汽轮机带负荷清洗兼保养实施方案》2007-2009年 杨昌柱 杨 作者简介: ,高级工程师,大唐 XXX 第二热电厂设备部化学技术管理专工 作者简介: 王真香(女) 办公室电话:0351-5672311 手机:13453158245 E-mail: wzx.0215 @ 163.com 刘学东(男) ,高级工程师,大唐 XXX 第二热电厂原生产副厂长,现任厂党委书记。 梁金明(男) ,高级工程师,大唐 XXX 第二热电厂原总工程师,现任生产副厂长。 张建平(男) ,工程师,大唐 XXX 第二热电厂安全监察处主任。 杨利斌(男) ,工程师,大唐 XXX 第二热电厂化学车间专工。 扬 濮文虹 王鸿俊 Practice and Thinking of Boiler-turbine In-site Cleaning Technology in the 200MW Units Wang Zhenxiang Liu Xuedong Liang Jinming Zhang Jianping Yang Libin (Datang Tauyuan Co-generation Power Plant Taiyuan Shanxi 030041) Abstract: The paper expounds the practiced process and circumstance of boiler-turbine in-site cleaning technology in the 200MW units. It analyses circumstance that appeared during the in-site cleaning process, and advances some suggestion in order to develop and perfect boiler-turbine in-site cleaning technology. Key words: 200MW units; boiler-turbine;in-site cleaning technology;practice and thinking ; ; ;
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