闪速炉余热锅炉清洗方案

2019-03-11 19:03:00 zixun
闪速炉余热锅炉清洗方案 化学清洗施工方案 项目名称: 建设单位: 施工单位: 闪速炉余热锅炉化学清洗 紫金铜业股份有限公司 蓝星公 司云南分公司 2011-10-18 目 录 一、方案编制的依据 二、清洗目的及概述 三、清洗范围 四、清洗系统的设计 五、清洗前的准备工作 六、清洗步骤及监控分析 七、质量承诺 八、质量保证措施 九、化学清洗后的总结 十、化学清洗废液的处理 十一、施工组织机构 十二、安全文明施工保证措施 附录 1:清洗用设备、仪器及材料 附录 2:化学清洗分析方法 附录 3: 临时配管材料表 附图:清洗泵站示意图 一、方案编制的依据 1、厂方提供的锅炉图及相关资料; 2、国家质量技术监督局《锅炉化学清洗规则》; 3、甘肃科技出版社 任建新 《化学清洗》; 4、化学工业出版社 窦照英 《实用化学清洗技术》。 5、我公司《质量手册》、《程序文件汇编》; 6、中华人民共和国化工行业标准 HG/T2387—2007《工业设 备化学清洗质量标准》; 7、 《驰宏公司曲靖分公司烟化炉余热锅炉化学清洗方案》; 8、《云铜铜业熔炼分厂艾萨炉余热锅炉、转炉余热锅炉清 洗方案》; 二、清洗目的及概述 化学清洗是采用化学药剂与设备内表面的有机污物,铁锈、 污垢进行反应、溶解过程而达到清洁去污的目的; 紫金铜业新建一套闪速炉余热锅炉用于冶炼铜过程中烟气 的冷却和余热回收,产生的饱和蒸汽供发电和生产、生活使用。 根据开车前设计要求新锅炉系统内部必须清洁, 而在开车前进行 化学清洗可以达到如下结果: ? 除去制造过程中产生的氧化皮、铁锈及其他残余物; ? 除去制造过程中所采用的(例如用作保护的)油、润滑油 及其他物质; ? 除去在安装阶段留下的疏松颗粒物; ? 在管子、联箱及汽包内表面形成一层钝化膜,保证在锅炉 运行前不会再次锈蚀。 总之,通过化学清洗能够清除锅炉内部各种沉积物及锈垢、 杂质,使锅炉内表面清洁度达到要求。为今后的发电、生产过程 消除安全隐患,为保证正常生产创造良好条件。 余热锅炉设计参数 蒸 发 量: 50 t/h; 工作压力: 5.0 MPa; 蒸汽温度: 265 ℃; 排烟温度: ℃; 给水温度: ℃。 余热锅炉采用直通式强制循环锅炉,由辐射室和对流区两部 分组成。 辐射室由膜式水冷壁组成,辐射室长度为 mm,直段高度为 mm, 膜式壁由Ф 38x5 高压锅炉钢管和厚为 5mm 的扁钢焊接而成, 管子间距为 mm。 辐射室后部设有一块烟气挡板, 为膜式壁结构。 辐射室出口烟气温度约 ℃。 对流区外壁也由膜式水冷壁组成, 其膜式壁由Ф 38x5 高压锅 炉钢管和厚度为 5mm 的扁钢焊接而成,管子间距为 mm,对流区 长度为 mm。对流区内部布置 2 组凝渣管屏,6 组对流管束。2 组凝渣管屏为屏式结构的管束,6 组对流管束均为顺列结构的管 束。 余热锅炉设置汽包 1 台,汽包位于锅炉辐射室顶部,汽包内 径 mm, 直段长度 m, 筒体壁厚为 mm, 封头壁厚为 mm, 材质为 。 另余热锅炉所有入口联箱内水冷壁管处均设有限流控板。 因此, 要对该余热锅炉进行成功清洗, 必须解决好以下问题: 1、垢层必须是逐渐溶解和非溶物逐渐扩散,而非成片脱落 堵在 U 型对流管束弯头部位,并且溶垢过程必须是在常温下完 成. 2、流量和压头及清洗的具体操作必须能满足防止气阻的形 成; 3、清洗系统的设计及清洗操作必须要防止节流孔的堵塞问 题; 4、清洗系统的设计,应避免在锅炉本体割口,从而防止对 锅炉本体造成伤害及大幅度降低因此造成的工作量。 5、选用的化学清洗剂能够满足常温清洗要求。 三、清洗范围 余热锅炉炉本体系统: 四、清洗系统的设计 清洗系统设计进、回路与锅炉循环系统基本一致,但清洗系 统根据清洗需要可以实现逆向循环。 进液管由清洗泵站来, 一支 接强制循环泵出口阀门处, 一支由清洗泵站接除盐水给水管线至 气包, 回液管一支接强制循环泵进液阀门处回到清洗泵站回液总 管,一支由蒸汽管出口接至清洗泵站回液总管。 形成的各循环支路如下: 估计用水总量为:清水≈1530M3; (3)、低压蒸汽(现场如能提供):5~10 ㎏,接入口径 DN80~100 12、主要设备 清洗槽: 一个 容积 20 M3 清洗泵站: 一台 流量 280 M3/h 扬程 100M 功率 110KW 废液中和槽:一个 容积 15M3 废液泵一台: 流量 100 M3/h 六、清洗步骤及监控分析 清洗步骤: 临时系统水冲洗→清洗系统水冲洗及检漏→碱洗→碱洗后 水冲洗→酸洗→酸洗后水冲洗→漂洗→中和、 钝化→人工清理检 查 (以下为常温条件清洗工艺) 1、临时系统水冲洗 临时系统水冲洗的目的是冲出临时设备及管线的污物及其 它杂质。 冲洗时将临时系统与待清洗设备断开,启动泵用清水将 临时设备及管线冲洗干净。当出口水澄清时,即可结束该步骤。 监控项目:浊度/15 分钟 2、清洗系统水冲洗及检漏 清洗系统水冲洗及检漏的目的是将待清洗系统内脱落的污 垢用清水冲出系统, 同时检查清洗系统中是否有泄漏及循环系统 是否畅通。 临时系统冲洗完后,给系统注满水开始冲洗锅炉本体,在冲 洗时,打开各排污点,将系统中的杂质污物彻底排干净,直至出 口及各排放点的浊度与上水一致。 系统冲洗干净后,控制阀门保证清洗系统充满情况下,检查 各回路及各法兰口、 焊缝等是否有泄漏, 若有泄漏, 应及时补救。 当确定无误时,开始准备碱洗。 监控项目:浊度/15 分钟 3、碱洗 碱洗的目的是除去清洗系统中的有机污物和碱性可溶物,并 对疏松的污垢和金属氧化物起到剥离作用, 使下一步酸洗过程的 作用更加完全、彻底。 水冲洗检漏结束后,给系统注满水后加入各种碱洗药剂,同 时对进回液的碱 度进行监控,清洗时间为 12~14 小时左右。当进回液浓度 基本平衡且 2 小时内基本不变时, 即可结束碱洗。 在碱洗过程中, 应进行正反向切换。 药剂名称 工艺条件 金属油污清洗剂 5% 监控项目:碱度 1 次/45 分钟 4、碱洗后水冲洗 碱洗后水冲洗的目的是将系统内剩余的碱液用水冲出来,同 时将脱落的垢冲出来。 碱洗结束后,打开系统总排污,将系统中的碱洗液排干净, 然后用清水冲洗系统,并不断地打开各排污点检测 PH 值,当系 统出口及排放点的 PH 值小于 9,且浊度和上水一致时,即为终 点。 监控项目: 浊度 1 次/30 分钟 PH 值 1 次/30 分钟 5、酸洗 酸洗的目的是让酸与铁锈、污垢发生化学及电化学反应,从 而将污垢彻底溶解除去。 为了防止垢层成片脱落,应从工艺上控制反应的速度,使可 溶物逐渐溶解,不溶物成小颗粒状扩散在清洗液中,因此酸度应 严格控制,并在清洗液中添加适量的助剂。 水冲洗结束后建立起循环,在常温下加入缓蚀剂,在其循环 均匀后,逐步加入酸洗药剂及其他助剂,完成上述步骤后,将称 重好的腐蚀试片及样管投入清洗循环槽中, 同时酸洗前在汽包内 也悬挂腐蚀试片, 共同来测定清洗效果及腐蚀率。 在该过程中要 保证定期排污。当样管内锈垢清除干净, 酸度及总铁离子浓度基 本达到平衡后 1 小时不变即可结束酸洗,并取出腐蚀试片处理、 称重,以测定腐蚀率。 药剂名称 工艺条件 复合酸 5% 缓蚀剂 0.3% 促进剂 M 0.5% 还原剂 0.5% 温度 常温 监控项目:酸度 1 次/45 分钟 二价铁离子浓度 1 次/45 分钟 三价铁离子浓度 1 次/45 分钟 6、酸洗后水冲洗 酸洗后水冲洗的目的是冲出系统中残余的酸液和吸附在金 属表面的残液,并将脱落的垢从系统中冲出。 排净系统中的酸洗液,然后用大量的水对全系统进行开路冲 洗, 并不断轮换各导淋排污以使系统中的颗粒、 杂物及残液排净。 在冲洗过程中应打开高点放空。当出口水的 PH 值大于 5,且出 口水与上水基本一致时,即可结束水冲洗。 监控项目:PH 值 1 次/10 分钟 浊度 1 次/10 分钟 7、漂洗 漂洗的目的是除去由于水冲洗过程中在金属表面形成的二 次浮锈,并对铁离子进行络合,以保证最后的钝化效果。 水冲洗结束后建立起清洗循环系统,在常温下加缓蚀剂并循 环均匀, 然后开始加入漂洗药剂, 控制 PH 值。 漂洗约 3—6 小时, 在清洗过程中要不断监测铁离子浓度和 PH 值。当监测项目基本 不变即可结束漂洗。控制铁离子浓度小于 500PPM,若大于则应更 换漂洗液。 药剂名称 工艺条件 复合酸 1% 缓蚀剂 0.3% 监控项目: 漂洗液浓度 1 次/20 分钟 铁离子浓度 1 次/20 分钟 8、中和、钝化 通过酸洗、漂洗后,金属表面非常活泼,遇空气极易产生二 次浮锈,通过钝化,使金属表面形成一层致密的钝化膜,从而防 止锅炉在投运前的摆放期内遭受腐蚀。 漂洗结束后,直接用氨水调 PH 值至 9-10,并对各排污点进行 检查,使整个系统的 PH 值都要达到这一要求。当达到要求时, 可加入钝化药剂进行正反向循环。 钝化时间约为 6~8 小时。钝化过程中应进行低点排污和高 点排空,以确保钝化效果。 中和、钝化药剂 工艺条件 氨水 调 PH 值 复合钝化剂 3% 监控项目: PH 1 次/30 分钟 9、人工清理检查 钝化结束后,排尽钝化液。对锅炉的死角进行人工清理,并 对可见部位进行直观检查,确定清洗效果。 (注:如清洗后锅炉还需打压,试压进水时应给打压水加入 锅炉保护剂,以保证钝化膜被破坏后锅炉免遭二次腐蚀.) 七、质量承诺 1、在该工程施工过程中不出现任何质量事故。清洗质量要 求如下: (1)、被清洗金属表面应清洁,基本上无残留氧化物和焊 渣,无明显金属粗晶析出的过洗现象,不允许有镀铜现象; (2)、指示试片平均腐蚀率小于 6g/m2 h; (3)、锅炉清洗表面应形成良好的钝化保护膜,金属表面 不出现二次浮锈,无点蚀; (4)、固定设备上的阀门等不应受到损伤。 2、保证按照合同要求按时竣工。 八、质量保证措施 1、公司质量管理体系 (1)、我公司于 2005 年 9 月通过 ISO9001:2000 版质量管 理体系认证。建立、保持了持续改进的质量管理体系,完善了的 各项规章制度,包括安全管理制度。 (2)、在本工程项目将按照我司 ISO9001:2000 版质量管 理体系文件要求对工程质量进行控制, 以确保本工程项目质量目 标的实现。 (3)、在本工程中,我方将按照公司《质量手册》、《程 序文件》 及公司相关的管理标准, 建立以项目经理为第一责任人, 技术负责人为直接责任人, 施工负责人、 施工操作人员及化验操 作员全员参与的质量保证体系。 监督、检查。 3、质量方针和目标 (1)质量方针:真诚的技术服务,永恒的质量追求。 (2)质量目标:工程合格率达到 100%,顾客满意度达到 80%以上。 4、项目技术保证措施 (1) 做好技术交底工作,由项目技术负责人向施工人 员、施工负责讲述工程特点及现场要求;讲述施工规程、质 量评定指标和容易造成质量问题的关键部位。并对交底内容、 过程进行记录。 (2)严把材料关。对现场的材料进行严格把关,避免使 用不合格的原材料。 (3)开展施工检查,做好技术复核工作。施工准备必须 完善,所以在施工前必须对施工过程中的重要技术进行复核, 杜绝质量事故发生。 (4)认真做好“三检”工作。“自检”、“互检”、“专 检”是把好质量关的重要手段,按规范要求进行严格的工序 交接制度, 上道工序不验收合格决不进行下道工序, 通过 “三 检”层层把关。 (5 ) 施工机具保证。 根据需要, 施工机具在数量、 规格、 品种及机具本身的质量上给予保证,确保工程质量。 (6) 奖罚措施。加强质量意识,严格执行有关规定进 行奖罚。 (7) 严格按照本公司的《质量手册》组织施工。 九、化学清洗后的总结 化学清洗工作全部结束后,整理有关分析测试数据及腐 蚀速度数据,结合清洗过程提交《化学清洗总结报告》。 十、化学清洗废液排放 1、各阶段化学清洗废液进行中和处理后,排放至厂方污 水系统; 2、碱性废液采用投药中和法进行处理。中和剂选用氨基 磺酸,调 PH=6.0~9.0 后进行排放; 3、酸性废液采用投药中和法进行处理。中和剂选用氢氧 化钠,调 PH=6.0~9.0 后进行排放; 4、化学耗氧量的处理:采用氧化法处理。氧化剂选用次 氯酸钠或双氧水; 5、各阶段的化学清洗废液,应先排放至废液处理池内进 行处理,达到标准后方可排放。 十一、施工组织机构 十二、安全文明施工保证措施 1、安全文明施工控制重点 ① 施工中可能与其他施工队伍存在大量交叉作业。 ② 有雨季和冬季作业。 ③ 存在高空作业。 ④ 需要接触化学腐蚀性药剂。 2、健康、安全和环境保证措施与文明施工 ① 公司的健康、安全及环境(HSE)方针: 保证健康安全第一、保护环境遵纪守法; 降低能耗减少损失、预防为主持续改进; 依靠科技不断创新、诚信服务实现共赢。 ② 公司的健康、安全及环境(HSE)战略目标 追求零事故、零污染、零损失、零投诉。 ③ 公司的健康、安全及环境(HSE)目标 ◆ 组织学习、严格遵守并及时更新法律、法规和其他要 求; ◆ 优先采用先进的清洗技术、工艺及设备,并通过可选 择的技术方案,逐步改 善和减低 HSE 的危害和风险,保持重大责任事故为零; ◆ 预防为主,使水、气、声、渣等污染物达标排放或集 中处理; ◆ 节约能源、减少原材料消耗、减少事故损失,三年内 每年减少 1%; ◆ 虚心听取相关方的意见,实现 HSE-MS 的 持续改进。 3、项目部施工人员安全职责 ① 项目经理对所承担工程项目范围内的安全生产、文明 施工负领导责任。其职责如下: a 认真贯彻安全生产方针、政策、法规、公司安全生产 管理制度和本安全保证计划。 b 把保证本项目员工的人身安全作为自己的重要责任, 充 分满足施工安全必须的劳动保护和防护设施,存在的问题应 向公司领导及职能部门提出报告,求得具体的帮助和解决。 c 发生工伤事故时组织好伤员的救治、现场保护、隐患 排出工作,并及时按规定程序报告。参与工伤事故的调查、 处理、结案工作,制定防止同类事故再次发生的措施。 ② 技术负责人对本项目劳动保护和安全生产的技术工 作负技术责任,其职责如下: a 组织实施项目安全技术培训、安全教育、安全技术交 底及劳动保护等工作,对存在的具体的问题给于解决。 b 深入施工班组,解决安全生产技术问题。 c 经常进行斯昂没安全生产巡视检查,执行违章处罚。 d 参与工伤事故的调查、处理、结案工作。 ③ 施工负责人对本施工现场的施工环境、文明施工负管 理责任,其职责如下: a 制定项目安全管理工作计划,主持项目安全生产检查。 b 管理现场施工环境,保证施工现场物流通畅,布置有 方。创造安全、文明的施工环境。 c 制止违章行为和违反劳动纪律现象,执行违章处罚。 ④、安全负责人对项目安全生产夫监督、管理责任: a 在安全生产中充分发挥监督、检查、指导、帮助职能, 为施工班组做好 服务。 b 负责施工项目进场安全教育培训,督促施工人员进行 施工方案和工程安全技术交底。 c 组织施工安全生产检查,经常巡视施工现场发现施工 隐患并提出整改及对整改结果验证。 d 发生工伤事故时及时向上级领导汇报,具体组织现场 伤员救治、 现场保护、 隐患排出工作, 参与工伤施工的调查、 处理工作。 ⑤、施工人员的安全职责如下: a 学习安全生产规章制度,遵章守纪。 b 服从安全监督、检查人员的指导,不违章作业,有权 拒绝违章指挥。 4、安全施工实施措施 ① 施工项目部对进入现场的全体员工进行入场安全教 育培训,主要内容是国家安全生产法律、法规,本项目安全 生产管理规章、项目施工特点,主要安全隐患及预防措施, 阻止针对性的安全操作给程学习,落实防护措施。 ② 清洗施工人员必须严格遵守厂方的有关安全规定及 各项制度; ③ 在清洗作业中,施工人员需配备全套防护措施,如防 酸服、防酸手套、面罩、安全帽等。 ④ 清洗施工人员均要进行上岗前培训,持证上岗作业; ⑤ 现场设置急救设施及急救药品; ⑥ 酸泵、取样点、化验站和监视管附近须设有水源,并 用胶皮软管连接,以备阀门或管道泄漏时冲洗用,还应备有 石灰以便中和时用; ⑦ 清洗时,禁止在清洗系统上进行其它工作,尤其不准 进行明火作业。在加药场地和锅炉顶部严禁吸烟; ⑧ 搬运酸、碱时,应有专用工具,禁止肩扛和手抱; ⑨ 清洗现场用彩条布等将原料存放、清洗施工等区域加 以区分隔离; ⑩ 清洗现场夜间应有充分照明,清洗施工现 场除操作人员外,闲杂人员一律不准入内。 附录 2:化学清洗分析方法 一、碱度 1、试剂 0.1%酚酞乙醇溶液 0.1%甲基橙指示剂 2、测定方法 取碱洗液 10ml 于 250ml 锥形瓶中, 用除盐水稀释至 100ml, 加入 2~3 滴酚酞乙醇溶液,此时溶液显红色,用 0.05MH2SO4 标准溶液滴至无色, 记下耗酸量 a,再加入 2 滴甲基橙指示剂, 继续滴定至溶液呈橙色为止,记下第二次耗酸量 b(不包括 a)。 当碱洗液为氢氧化钠、磷酸三钠及洗涤剂时 0.05×2× (a-b)×40×100 CNaOH= ─────────────% V×1000 0.05×2×b×164×100 CNa3PO4= ────── ──────% V×1000 当碱洗液为磷酸三钠/磷酸氢二钠及洗涤剂时 0.05×2 ×a×164×100 CNa3PO4= ────────────% V×1000 0.05×2×(a-b)×142×100 CNa2HPO4= ──────────────% V×1000 式中:a 和 b—分别为消耗的硫酸标准溶液的体积,ml 0.05M—硫酸标准溶液的浓度,mol/L V —取碱洗液的体 积,ml 二、酸浓度测定 1、试剂 1%酚酞乙醇溶液 0.1MNaOH 标准溶液 5%Mg(ClO4)2 溶液 溴百里酚兰 2、 测定手续 取酸洗液 2ml,加入高氯酸镁溶液 5ml,用除盐水稀至 100ml,加入 2-3 滴溴百里酚兰指示剂(PH 6—7.6),用 0.1MNaOH 滴定到溶液呈微红色为止,记下消耗 NaOH 体积数 为 a,同时用 pHs-3 型酸度计精确测定试样的 PH 值,在 PH-Fa 表中查的修正系数 Fa 值。 CH3C6H5O7=Fa×a% Fa ─ (PH-Fa)表中查得 a ─ 消耗 NaOH 标准溶液的体积,ml 三、酸液中的铁离 子浓度的测定 (1)试剂 0.5MH2SO4 标准溶液 10%(NH4)2S2O8 溶液 0.05MEDTA 标 准溶液 40%KCNS 溶液 (2)测定步骤 取 5ml 酸洗液,加入 4ml0.5MH2SO4,用蒸馏水稀释至 100ml,加入 5ml40%KCNS 溶液,用 0.05MEDTA 标准溶液滴定至 红色消失,记下消耗量为 a, 再加入 3ml10%(NH4)2S2O8 溶液, 加热至 60-70℃,用 0.05MEDTA 标准溶液滴至红色消失,记下 消耗量为 b。 0.05×a×55.85 CFe3+= ─────────×100% 5×1000 0.05×b ×55.85 CFe2+= ─────────×100% 5×1000 上两式中 a ─ 0.1MEDTA 消耗数,ml b ─ 0.1MEDTA 消 耗数,ml 55.85 ─ 铁的摩尔质量数 四、均匀腐蚀测定 金属的腐蚀程度可以由试件在腐蚀前后重量的变化(增 加或减少),即算出金属单位面积(米 2 或厘米 2)在单位时间 (小时)内由于腐蚀而引起的重量变化。如果根据重量的减少 来测定,可以用下式表示腐蚀速度。 g0-g1 K= ──── S0·t 式中 K(重量) ─ 腐蚀速度(克/米 2·小时) g0 ─ 试件 腐蚀前重量(克) g1 ─ 试件腐蚀后重量(克) S0 ─ 试件的 表面积(米 2) t ─ 腐蚀的时间(小时) 附录 3 临时配管材料表 附图 清洗泵站配管流程示意图
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