第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管

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锅 炉 说 明 书 BOILER INSTRUCTION B&WB-1950/25.4-M 锅炉 50-G13600-0 第 七章 水压试验、 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 北 京 巴 布 科 克 ·威 尔 科 克 斯 有 限 公 司 BABCOCK & WILCOX BEIJING CO. LTD. 2009 200 9 年 10 月 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 50-G13600-0 目 录 1.概述 .................................................................................................................................. 3 2.锅炉水压试验: .............................................................................................................. 3 锅炉水压试验: 2.1 水压试验的准备工作 ..................................................................................................... 4 2.2 水压试验的水质 ............................................................................................................ 4 2.3 水压试验的温度 ............................................................................................................ 4 2.4 水压试验方法和试验压力 ............................................................................................ 5 2.5 水压试验后锅炉的保养 ................................................................................................ 6 3.锅炉及炉前系统的化学清洗 .......................................................................................... 6 3.1 炉前系统的化学清洗 ..................................................................................................... 6 锅炉水冷壁、 3.2 锅炉水冷壁、省煤器及启动系统的化学清洗 ............................................................ 8 4.锅炉过热器和再热器的蒸汽吹管 ................................................................................ 11 锅炉过热器和再热器的蒸汽吹管 4.1 蒸汽吹管的设计考虑 ................................................................................................... 11 4.2 蒸汽吹管前应具备的条件 ........................................................................................... 12 4.3 蒸汽吹管的方法和方式 .............................................................................................. 13 特别声明 本技术文件涉及北京巴布科克·威尔科克斯有限公司和美国巴布科克· 涉及北京巴布科克 特别声明:本技术文件涉及北京巴布科克·威尔科克斯有限公司和美国巴布科克·威尔科克斯 有限公司知识产权,在没有取得北京巴布科克· 有限公司知识产权,在没有取得北京巴布科克·威尔科克斯有限公司的书面文件同意转让给第三 方的情况下,不得以任何方式转让给第三方。 方的情况下,不得以任何方式转让给第三方。 编制 日期 校对 2009.10.14 日期 曹明 2009.10.14 审核 日期 批准 2009-10-16 日期 2009-10-16 第 2 页 共 18 页 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 50-G13600-0 本章对锅炉水压试验、化学清洗和蒸汽吹管的主要内容进行说明,其它一些具体 要求,如人员安全保障措施、不参加水压试验、化学清洗和蒸汽吹管系统的可靠隔 离、临时管路的选择设计、废液的处理、腐蚀指示片和吹管用靶板的选择等细节应按 电力行业的有关导则和规程实施。 1.概述 锅炉所有承压部件安装完毕后应进行锅炉整体水压试验以检查受压件是否有泄 漏。为减小超临界锅炉压降、防止受热面的腐蚀和过热,在锅炉的整个使用期内其受 热面内表面必须保持清洁,为此新建锅炉机组投运前应进行化学清洗或蒸汽吹管。 水压试验、 化学清洗过程及锅炉停炉保护所需的水质要求较高, 为了经济和方便, 规定了不同过程的最低水质要求,不同水质相应定义如下: 电厂用水——通常作饮用水及消防用。 软化水——经过滤、并用钠离子交换剂软化的水,其总硬度小于 1ppm。 双床除盐水——经阴、阳离子交换器处理的水,其电导率小于 15μS/cm。 混床除盐水——经混床处理的水、或从蒸发器来的蒸馏水,其电导率小于 2.5μS/cm。 精处理除盐水——混床除盐水含 200ppm 联胺和 10ppm 氨(PH 值达到 10) ,联胺 也可以用其它具有同等除氧能力和抗腐蚀性能的产品来替 代。 钝化处理水——混床除盐水中加入氨和联胺(N2H4), 使氨和联胺的初始浓度分别 达到 10ppm 和 500ppm。在温度为 200℉(93℃)的钝化过程 中,需加入氨和联胺来维持溶液的 PH 值大于 9.0 和联胺浓度 不低于 200ppm。 2.锅炉水压试验: 锅炉水压试验: 锅炉所有承压部件安装完毕后, 应在授权检验师或安全监察部门代表的监督下进 行锅炉的整体水压试验。 第 3 页 共 18 页 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 50-G13600-0 2.1 水压试验的准备工作 锅炉受压件上所有的连接点和焊接点都不应加装保温材料以便在水压试验时检 查;打压前应检查试验设备确保其连接紧固;所有的低压上水管路、不参加水压试验 的部件和不能承受水压试验压力的设备都应用阀门或其它合适的方法将其与系统分 离或隔离,被分离或隔离的管路和设备应放空;在锅炉上水期间,所有的放气门应打 开以排净部件中的空气;安全阀应按生产厂家的要求装上水压试验堵塞(注意,水压 试验后必须将水压试验堵塞拆除) ;所有用于升压的管路和附件都应能承受最大水压 试验压力。 水压试验中使用的压力表应能反映系统中的真实压力,如果升压操作人员看不到 压力表,则应再装一只升压操作人员能看到的压力表。高压系统以过热器出口的就地 压力表指示为准,低压系统以高温再热器出口的就地压力表指示为准。压力表的量程 应是最高水压试验压力的 2 倍,最低也不应小于水压试验压力的 1.5 倍。所有的压 力表都应标定,压力表厂家在水压试验时应提供标定文件。 水压试验时要关闭的阀门及其执行机构都应做好相应的准备,与锅炉相连的管路 上如有两只串联截止阀,且锅炉与外部管道的分界点是外侧截止阀,则水压试验时, 靠近锅炉一侧的截止阀应打开。 2.2 水压试验的水质 由于本锅炉过热器和再热器有不可疏水的垂直管组,因此水压试验必须使用满足 第 1 条规定的精处理除盐水,在锅炉上水过程中要经常检查水的电导率和 PH 值,如 果必要,可在上水和疏水过程中从过热器取一升水样以备以后分析。 2.3 水压试验的温度 锅炉的上水温度必须高于环境的露点温度以避免金属表面结露而防碍对细小泄 漏的检查。 在冰冻期进行水压试验时,必须采用正确的措施防止冰冻损坏。 在水压试验过程中, 21℃ 49℃之间, 在水压试验过程中,水温应维持在 21℃到 49℃之间,且金属与水的温差应小于 11℃ 11℃。 开始升压时,金属温度必须达到 21℃,在试验过程中如发现某一部位的金属温度 (用热电偶监测)低于 21℃,则应立即停止试验并降压。使用低温进行水压试验将 导致受压件的脆性断裂破坏。 当金属或水的温度高于 49℃时,将不利于人体接触金属表面进行检查,因此应控 第 4 页 共 18 页 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 50-G13600-0 制金属或水的温度不高于 49℃。 在水压试验期间,应监视金属温度,使其不超出最高和最低温度限,应监视过热 器和再热器出口集箱的上部、中部和下部的金属温度。 2.4 水压试验方法和试验压力 锅炉在进行整体水压试验前,最好先进行风压试验。目的是初步检查受热面的焊 口质量,检查受热面的重大缺陷。 2.4.1 风压试验 风压试验时向锅炉管道内注入压缩空气,直到受热面内的空气压力达到 0.2~ 0.3Mpa,关闭阀门。然后对受热面进行全面检查,特别是焊口部位及割缝部位。检查 主要采用听音法(漏气较大时会有尖锐的啸声) 、试探法(用手到各检查部位去感觉 是否有漏风) ,必要时辅以蜡烛火焰进行确认。若发现有漏风点,检查人员须做出清 楚的标记和准确的漏点位置记录并向试验负责人报告,以便进行处理。 2.4.2 过热器、 2.4.2 过热器、水冷壁和省煤器系统水压试验 为了避免将水冷壁中的油污、铁锈及其它杂物带进过热器,应通过过热器的减温 水管道或二级过热器出口集箱给锅炉上水。在升压过程中,水的流动必须是从过热器 到水冷壁。 我公司按 B&W 公司标准设计的超临界锅炉,新锅炉按锅炉过热器出口延伸段的设 计压力(26.7MPa)的 1.5 倍(即 40.1MPa)进行锅炉整体水压试验。试验时,先将压 力缓慢升到 40.1Mpa,在此压力下不需要靠近锅炉表面进行泄漏检查。然后将压力降 到锅炉设计压力(26.7MPa) ,并在该压力下对锅炉及管道进行全面细致的检查。 注意,在试验中必须正确控制压力,使其在任何时候都不超过所需试验压力的 1.06 倍,不正确的压力控制将导致受压部件的永久性损坏甚至人身伤害。水压试验时 升压和降压速度应小于 0.3Mpa/min。 在试验过程中及试验完成后,可用下降管的疏水管放水降压。 2.4.3 锅炉再热器系统水压试验 再热器系统单独进行整体水压试验,试验前再热器系统应与汽轮机隔离,再热器 的水压试验压力可取再热器设计压力(5.86Mpa)的 1.5 倍,即 8.79Mpa。 2.4.4 再次水压试验 在水压试验后,如对锅炉部件进行了修理或更换,受影响的部件应再次进行水压 试验。授权检验师或安全监察部门代表可以选择较低的压力进行再次水压试验。如再 第 5 页 共 18 页 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 50-G13600-0 次水压试验仍未通过,则授权检验师或安全监察部门代表根据实际情况可以允许对该 部件进行再次修理或拒收该部件。 在水压试验后,非受压件可以焊到受压件上而不必再次进行水压试验,但要满足 下列要求: a. b. 焊接遵守 ASME 法规卷 I 的要求。 非受压件是通过销钉焊或角焊缝与受压件焊接、 且角焊缝的喉口尺寸不超过受压 件壁厚的 0.7 倍或 6.35mm 两者中的较小者。当受压件壁厚大于 19mm 时,应以大于 93 ℃的温度进行焊前预热。 c. 焊接经过授权检验师或安全监察部门代表检查合格。 2.5 水压试验后锅炉的保养 水压试验后,锅炉必须按本锅炉说明书第八章的要求或用户的要求进行保养,如 锅炉水压试验与第一次化学清洗之间的间隔超过 20 天,则锅炉应充满精处理除盐水, 同时应充氮(氮气顶压)保护,以防受热面内部腐蚀。 当锅炉露天布置时,在冰冻期,锅炉机组应全部疏水并充氮保护。对不可疏水的 过热器、再热器垂直管圈中的水必须提供一些加热设施,将其温度维持在冰冻温度以 上。在冰冻期过后,锅炉机组仍应充满精处理除盐水以保护各受热面内部不受腐蚀。 3.锅炉及炉前系统的化学清洗 为减小超临界锅炉的压降、防止受热面的腐蚀和过热,在锅炉的整个使用期内其 受热面内表面必须保持清洁。新锅炉机组投运前应进行化学清洗,针对新锅炉及其炉 前系统的初次化学清洗,我公司建议:对炉前系统(即炉前的凝结水-给水系统)和 锅炉的水冷壁、省煤器及锅炉启动系统采用循环法进行化学清洗,过热器和再热器不 作化学清洗,但需进行蒸汽吹管。 3.1 炉前系统的化学清洗 在对锅炉进行化学清洗之前,可先对炉前系统进行化学清洗。这里只简述我公司 对炉前系统化学清洗的建议,实际的化学清洗程序应根据该系统供货厂家和用户的要 求来确定。该系统的主要清洗步骤包括:水冲洗-碱洗-置换和漂洗-酸洗-置换和 冲洗-碱洗-置换和漂洗-酸洗- 冲洗 漂洗-中和钝化-置换和冲洗 漂洗-中和钝化-置换和冲洗。清洗流程见图 1,其中炉前系统的水冲洗及置换和漂 洗是从凝结水泵经管线①和②到污水箱;炉前系统的化学清洗和钝化循环是从炉前清 洗泵出口经管线③和②再返回到炉前清洗泵进口。 第 6 页 共 18 页 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 50-G13600-0 3.1.1 炉前系统的水冲洗 用除盐水对炉前系统(从冷凝器热井开始到锅炉省煤器进口集箱止)进行大水量 冲洗,在疏放水处定期取样,直到出水清澄为止。如没有足量的除盐水,可用软化水 代替,但最终的冲洗应使用除盐水。在冲洗前,凝结水泵入口必须装设过滤器以防水 中杂物损坏凝结水泵。炉前系统的各分支管路,如疏水管、放气管、仪表管、管道封 闭端等,也要清洗到。 3.1.2 炉前系统的循环碱洗 在该系统碱洗之前, 锅炉必须先充满除盐水, 然后该系统充上软化水或除盐水。 用 清洗泵建立循环, 加热清洗水到 93℃并维持正压。 然后通过加药管将碱液注入该系统, 并连续循环至少 24 小时。碱洗液配方如下: 磷酸三钠 Na3PO4 (或含水磷酸三钠 Na3PO4.12H2O 磷酸氢二钠 Na2HPO4 2000 ppm 4600 ppm) 1000 ppm 250 ppm 湿润剂(表面活化剂) 碱洗结束后,用除盐水置换和冲洗系统中的碱洗液,直至进、出口水的电导率之 差小于 50μS/cm,或是出口的磷酸根(PO4)浓度小于 10ppm。之后,对碱洗时隔离的 各分支管路冲洗一遍。 3.1.3 炉前系统的循环酸洗 用于循环酸洗的清洗液通常有羟基乙酸和甲酸混和后形成的混酸(以下标记为羟 基乙酸/甲酸) 、加氨 EDTA(乙二胺四乙酸)和柠檬酸(H3C6H5O7) 。这里以羟基乙酸/甲 酸(HAF)为例来简述酸洗过程,酸洗液配方为: 羟基乙酸 2%、甲酸 1%、氟化氢铵 0.25%。 先将该系统充上除盐水,用化学清洗泵建立循环,加热清洗水到 93℃并维持正 压。然后通过加药管将含缓蚀剂的浓酸液注入该系统获得缓蚀酸液,为了获得均匀的 浓度,酸液注入的时间应等同于水流经整个回路的时间。然后连续循环清洗约 4-6 小时,每半小时取样分析溶液中的铁含量,直到溶液中的铁含量恒定不变时,停止酸 洗。 酸洗结束后,用除盐水置换和冲洗系统中的酸洗液,直至进、出口水的电导率之 差小于 50μS/cm。 第 7 页 共 18 页 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 50-G13600-0 3.1.4 炉前系统的钝化处理 在置换和冲洗后,重新建立循环。在循环水中加入 40ppm 氨和 500ppm 联胺,系 统再次被加热至 93℃,开始至少 2 小时的钝化过程,在钝化过程中,可根据需要补充 氨和联胺使循环溶液的 PH 值维持在 9.0 以上,联胺浓度维持在 200ppm 以上。在此期 间所有疏水、放气和仪表接头以及管道的封闭端都要用钝化剂来清洗。 钝化后再用除盐水对炉前系统进行清洗。 然后系统再次建立循环并注入氨和联胺 使系统充满含有 10ppm 氨和至少 200ppm 联氨的保护溶液。 锅炉水冷壁、 3.2 锅炉水冷壁、省煤器及启动系统的化学清洗 在完成炉前系统的化学清洗后,可以开始锅炉水冷壁、省煤器及启动系统的化学 清洗,在化学清洗过程中,过热器必须反灌精处理除盐水予以保护。再热器应进行可 水冲洗- 靠的隔离。该系统的主要清洗步骤包括:水冲洗-碱洗-置换和漂洗-酸洗-中和钝 水冲洗 碱洗-置换和漂洗-酸洗- 化-置换和冲洗。清洗流程见图 1,其中锅炉系统的水冲洗及置换和漂洗是从凝结水 置换和冲洗。 泵经管线①,④和⑤到污水箱;锅炉系统的化学清洗和钝化循环是从锅炉化学清洗泵 出口经管线④和⑥再返回到锅炉清洗泵进口。 3.2.1 锅炉的循环碱洗 锅炉的水冷壁、 省煤器及启动系统进行碱清洗的目的是除去附着在其内表面上的 金属防锈剂、油污、油脂和其它有机物。碱洗应按介质的正常流动方向来进行。应在 贮水箱上装设临时液位计,以监视和控制碱洗液位,防止碱洗液进入过热器。 锅炉碱洗之前先用除盐水以 25-33%满负荷流量对锅炉水冷壁、省煤器及启动系 统进行正向水冲洗, 直到出水清澄为止。水冲洗时应打开系统中所有的放气阀,以便 彻底清除系统各回路中的空气,防止在个别受热面管中形成气塞,水冲洗流程见图 1。 锅炉碱洗时,先将系统充上除盐水,用化学清洗泵建立循环,流程见图 1,循环 水量应尽量大些以增强清洗能力。然后加热清洗水到 93℃。整个系统应维持正压以确 保清洗液充满系统,清洗泵入口的压力应高于其静压头 0.21Mpa 以防清洗泵汽蚀。碱 洗用化学药品应预先完全溶于水中,然后通过加药管注入锅炉机组。93℃的碱液循环 清洗至少应持续 24 小时。 推荐的碱洗液配方如下: 磷酸三钠 Na3PO4 (或含水磷酸三钠 Na3PO4.12H2O 磷酸氢二钠 Na2HPO4 2000 ppm 4600 ppm) 1000 ppm 第 8 页 共 18 页 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 50-G13600-0 湿润剂(表面活化剂) 250 ppm 在碱洗过程中过热器必须充满精处理除盐水。 碱洗过程中安在贮水箱上的临时液 位计必须时刻监视以避免化学制剂进入过热器而造成严重损坏。 在锅炉系统升温过程中,要经常检查各回路的循环是否正常。可以通过用手触摸 所有可接触到的管线来加以确认。如果管线是凉的,表明循环不好或没有循环。一旦 这种情况发生,必须要及时采取措施保证循环的进行。通常可以通过增加泵的流量或 短时逆循环来补救。由于采用逆流时贮水箱要临时反充满溶液,因此逆循环只能在加 药之前使用。为了增加泵的流量,必须将开口的加药混合箱旁路掉,使要清洗的系统形 成一个闭合回路。加药混合箱被旁路后,就可以增加泵的流量,同时监控贮水箱中的 液位。在注入碱溶液过程中,为了维持贮水箱中的液位恒定,必要时可从清洗回路放 掉部分水。 碱洗之后,用除盐水对锅炉系统进行碱液置换和初始清洗,流程如图 1 所示。当 确认碱溶液全部从锅炉清除掉后(即进、出口水的电导率之差小于 50μS/cm 时) ,停 止锅炉清洗而开始过热器的反冲洗,以确保可能进入过热器的碱液被彻底清除掉。最 终的清洗应使用精处理除盐水,清洗完的锅炉可以进行蒸汽吹管或酸洗。 过热器和再热器不必进行碱洗。 锅炉的循环酸洗和钝化: 3.2.2 锅炉的循环酸洗和钝化: 锅炉机组酸洗时必须遵守下列事项:锅炉充满酸洗液期内不允许生火;锅炉充满 含有缓蚀剂的酸液时,应打开放气阀,泄放酸和铁反应产生的氢(H2) ,此时应避免明 火和使用电器设备,以防发生火灾;中和及钝化用的化学药品使用前应放在干燥的地 方;处理和搅拌化学制剂的人员应采取适当的防护措施以确保人身安全。 新锅炉启动时,外界杂质和从给水系统来的各种腐蚀产物被带到锅炉中,由于电 厂热力系统不同,炉前系统清洗水平不同,推荐的锅炉初次酸洗时间相应有所不同, 通常对具有全流量冷凝水精处理系统的机组,当炉前系统的化学清洗完成后,锅炉的 初次酸洗可以紧接着锅炉碱洗后进行,否则,锅炉的初次酸洗应在 1~3 周的短期满 负荷运行后进行。 为了防止酸洗液进入过热器以及给水等系统,必须将这些系统与锅炉隔离开。给 水管路中疏水系统的阀门应关闭,从两个分离器出来至包墙过热器的管线必须用堵板 或盲板来隔离以防止酸液进入包墙过热器,如做不到,则在整个酸洗过程中贮水箱上 临时液位计的液位必须连续监视以确保酸液不进入过热器而造成严重损害。锅炉循环 第 9 页 共 18 页 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 50-G13600-0 泵也必须被旁路掉。在此期间,作为附加的预防措施,过热器要反灌精处理除盐水。 锅炉酸洗之前用除盐水以 25-33%满负荷流量对系统进行正向冲洗,直到出水清 澄为止。水冲洗时应打开系统中所有的放气阀,以便彻底清除系统各回路中的空气, 防止在个别受热面管中形成气塞,水冲洗流程见图 1。 酸洗时,先将系统充上除盐水,用化学清洗泵建立正向循环,流程见图 1,各回 路的循环速度应控制在 0.15-1.2m/s 之间,最佳的循环速度为 0.61m/s。 系统升压并通过将蒸汽注入化学清洗分集箱(如图 2 所示)或使用热交换器提高 循环水温度至 93℃。在锅炉系统升温过程中,要经常检查各回路的循环是否正常。可 以通过用手触摸所有可接触到的管线来加以确认。如果管线是凉的,表明循环不好或 没有循环。一旦这种情况发生,必须要及时采取措施保证循环的进行。通常可以通过 增加泵的流量或短时逆循环来补救。由于采用逆流时贮水箱要临时反充满溶液,因此 逆循环只能在加药之前使用。为了增加泵的流量,必须将开口的加药混合箱旁路掉,使 要清洗的系统形成一个闭合回路。加药混合箱被旁路后,就可以增加泵的流量,同时 监控贮水箱中的液位。 用于循环法酸洗的药品通常有羟基乙酸和甲酸混和后形成的混酸 (以下标记为羟 基乙酸/甲酸) 、加氨 EDTA(乙二胺四乙酸)和柠檬酸(H3C6H5O7)等。 如果不能实现分离器和包墙过热器之间的彻底隔离,则应考虑用柠檬酸作酸洗 剂。虽然用柠檬酸一般要延长酸洗的时间,但在液位控制失误时却不会对锅炉造成严 重损害。针对本锅炉的初次化学清洗,考虑到分离器和包墙过热器之间的隔离可能会 遇到问题,因此我们推荐用柠檬酸作为本锅炉初次化学清洗的酸洗剂。使用羟基乙酸 /甲酸和加氨 EDTA(乙二胺四乙酸)酸洗的时间及置换和钝化的步骤不同于下述的程 序。 使用柠檬酸(H3C6H5O7)作为清洗剂的清洗程序如下: 在水温达到 93℃以后,含缓蚀剂的浓酸液要以一定的流速注入系统以达到预期 的酸液浓度。 为获得均匀的浓度, 酸液注入的时间应等同于水流经整个回路的时间。 通 过以一定的速度将蒸汽注入化学清洗分集箱或使用热交换器,保持清洗液温度在 93 ℃。当足量的含缓蚀剂的柠檬酸加入系统并循环使溶液的酸浓度达到 3%后,开始向 系统注入氨水调节溶液的 PH 值到约 3.5。 在头一个小时的酸洗期内,每隔 15 分钟必须将酸洗管路上的所有放气阀打开以 放掉锅炉中聚集的氢气,以后每小时排放一次锅炉中聚集的氢气。放气管上应接有临 第 10 页 共 18 页 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 50-G13600-0 时胶皮管以便将酸气流引至指定的排放位置。 在溶液的酸浓度和 PH 值稳定后,酸液应继续循环至少 4 小时,总的酸洗循环时 间应不少于 24 小时。溶液中的铁含量、PH 值和酸浓度应每小时测定一次以便跟踪酸 洗过程。 在完成除铁过程后,应向系统注入额外的氨水,将溶液的 PH 值提高到 10。当溶 液中的 PH 值均匀时向系统加入氧化剂,如亚硝酸钠、氧气等,然后开始中和/钝化过 程。当使用亚硝酸钠进行中和/钝化时,钝化液中亚硝酸钠的浓度可控制在 250-500ppm,溶液温度控制在 60-71℃,中和/钝化液的循环应持续至少 4 小时,期间 通过检查溶液的电动势(EMF)测量值可以了解钝化进程。在此期间所有管道封闭端 和旁路管都要用钝化剂来清洗。在中和/钝化结束后,用除盐水置换剩余的酸液直至 锅炉进、出口水的电导率之差小于 50μS/cm。在置换过程中再一次清洗所有管道封闭 端和旁路管。 在剩余的酸液置换和冲洗完成后,停止循环。清洗完的锅炉放水并进行内部检 查。 锅炉化学清洗后, 如果不能很快进行吹管或投入运行, 则应对锅炉进行防腐保护。 4.锅炉过热器和再热器的蒸汽吹管 为了清除在制造、运输、保管、安装过程中残留在过热器、再热器及管道中的各 种杂物(如焊渣、氧化锈皮、砂子等),必须对锅炉的过热器、再热器及蒸汽管道进行 蒸汽冲洗,以防止机组运行中过热器、再热器爆管和汽机通流部分损伤,提高机组的 安全性和经济性,并改善运行期间的蒸汽品质。 蒸汽吹管就是利用锅炉产生的蒸汽对自身的蒸汽管子和相关管道进行蒸汽冲 洗、并通过临时管路和排汽口将蒸汽排入大气的一种方法,见吹管流程图 3。蒸汽吹 管要重复多次,直到排放的蒸汽清洁度达到用户和汽轮机厂家的要求。 4.1 蒸汽吹管的设计考虑 为了安全和成功地进行蒸汽吹管,吹管前用户应组织专业机构制定完整的蒸汽吹 管方案。 吹管压力和流量的选择要确保吹管蒸汽对管道内杂物的作用力大于锅炉满负荷 时蒸汽对管道内杂物的作用力。这两个作用力之比称为吹管系数 K,用下式表示: 第 11 页 共 18 页 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 2 50-G13600-0 (吹管蒸汽流量) x(吹管蒸汽比容) 吹管蒸汽压降 K=———————————————————=———————— 2 (满负荷蒸汽流量) x(满负荷蒸汽比容) 满负荷蒸汽压降 因此蒸汽吹管时必须保证各处的吹管系数均大于 1。 临时管道的截面尺寸应根据所需的吹管压力和流量来确定,通常其截面尺寸应大 于被冲洗管道的截面尺寸。临时管道的布置要充分考虑人员和设备的安全,不加保温 的管道要远离可燃物,要避免烫伤人。排汽口不能对着人和设备,管道的支吊和固定 要能承受排汽时产生的巨大推力。 在排汽口附近应装设一只临时吹管控制阀(如电动闸阀)来控制蒸汽吹管,该阀 的执行机构应能保证该阀快开和快关,全开和全关都应控制在 1 分钟内。为了防止临 吹阀因故障不能关闭,使锅炉快速深幅降压而引起的锅炉损坏,应再串连一只紧急关 断阀。为了减轻对管道的热冲击,应在临吹阀旁装一只小旁路阀(2” )用于吹管前的 暖管。 在排汽口附近应装设靶板(通常是抛光的钢板、铝板或铜板) ,通过检查靶板上 冲击斑痕的粒度尺寸和数量来决定吹管是否合格。 采用分段吹管时,应考虑在必要的部位,如汽轮机进口和再热器进口,安装堵 板。注意,在锅炉再热器吹管前,主蒸汽管道和再热汽冷段管道必须经过蒸汽冲洗或 机械清洗,以防管道中的杂物进入再热器,造成管子堵塞而引起爆管。 4.2 蒸汽吹管前应具备的条件 在开始蒸汽吹管之前,下列这些主要条件必须具备: 锅炉运行说明书要求的所有启动前的检查均已完成并合格。 所有的点火器(和煤粉燃烧器-如果需要使用)可以投运。 全部 BMS 系统可投运。 所有风机可投运。 锅炉的压力、温度和水位仪表已投运。 锅炉的安全阀已安装并可用(水压试验堵塞已拆除) 。 锅炉的联锁保护系统可用。 给水泵和锅炉循环泵投运。 凝结水箱和给水精处理系统可用。 炉膛烟温探针已投运。 第 12 页 共 18 页 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 50-G13600-0 锅炉所有疏水和放气系统可用。 空预器的吹灰系统可用。 锅炉的化学清洗已完成。 临时蒸汽吹管管路和阀门已装好。 汽轮机侧的防护系统已装好。 4.3 蒸汽吹管的方法和方式 根据吹管时蒸汽压力的变化情况将蒸汽吹管分为降压吹管和稳压吹管两种方 法。根据过热器和再热器吹管的分段情况将蒸汽吹管分成一段式、两段式和三段式吹 管等几种方式。 下面以三段式(即分三个阶段进行吹管)降压吹管法为例来介绍吹管过程: 4.3.1 过热器和主蒸气管道吹管 这是第一阶段的吹管,吹管范围包括过热器和主汽管道,在汽轮机主汽阀底部加 堵板,在其上部接临时管道。第一次吹管前,应彻底检查临时管线及其支吊架是否安 装牢固,确保未保温的蒸汽吹管管线附近没有可燃物、蒸汽排放口区域没有任何设备 和人员。 按本锅炉说明书第八章的要求,正确启动锅炉和相关辅机,并遵守所有的运行限 制条件。在正式吹管之前,应先使用 0.7Mpa 的压力进行试吹,以进一步证实临时管 道的完好性。然后逐步升压吹管,直至达到吹管全压,我公司初步建议吹管全压为 我公司初步建议吹管全压为 4.2Mpa,最终的吹管全压由负责吹管的组织机构确定, 4.2Mpa,最终的吹管全压由负责吹管的组织机构确定,锅炉吹管全压不能超过临时吹 最终的吹管全压由负责吹管的组织机构确定 管线的设计压力,以免管道失效,引起人员伤亡 管线的设计压力,以免管道失效,引起人员伤亡。每一次升压吹管后,都要检查临时 管线及其支吊架是否完好无损。 在临吹控制阀门打开之前,下列条件必须满足: 所有过热器壁温测点显示温度均已超过饱和温度加 42℃,以确保过热器管中的水 已被蒸干。 临吹控制阀的旁路阀已打开暖管。 锅炉及蒸汽管道上的疏水阀已按要求开启,保证管线中没有冷凝水,管道中的任 何积水都会引起严重水击,造成管道破坏。 锅炉分离器处的蒸汽压力达到所要求的吹管压力。 人员已远离吹管排汽口现场。 上述各条要求都满足后,锅炉点火器(燃烧器)熄火,锅炉循环泵应停运以防止循 第 13 页 共 18 页 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 50-G13600-0 环泵汽蚀。 打开临吹控制阀,开始蒸汽吹管。在吹管期间,要密切监视水箱的水位,由于压 力的快速下降,水位先是上升,然后由于大量水的蒸发,水位又下降。为了防止吹管 时蒸汽将水带进过热器,吹管前水位可低于正常水位。 当分离器压力降至使饱和温度下降 42℃时应终止吹管。 例如在压力为 4.2Mpa,温 度为 253℃时开始吹管, 则当压力降到 1.9Mpa, 温度降到 211℃时应停止吹管。 注意, 在吹管时一定要限制饱和温度下降不超过 42℃,以避免在锅炉金属中产生过大的应 力。 建议每一次吹管前都要检查临时管线和其上的阀门。 重复以上过程,直至用户和汽机制造厂认为管道内部已经清洁,则这一阶段的吹 管工作结束。 4.3.2 再热汽冷段吹管 在第一阶段吹管合格后,改变临时管道的连接,在再热器入口加装堵板,开始进 行第二阶段的吹管,吹管范围包括过热器、主蒸汽管道和再热器冷段管道。第二阶段 的吹管程序同第一阶段的吹管程序一样。但注意吹管压力必须低于再热汽冷段管道的 设计压力。如果再热器冷段已经过彻底的机械清理或化学清洗,并经检查,确认其清 洁满足要求时,则这一阶段的吹管工作也可省略。 4.3.3 再热器和再热汽热段吹管 在第二阶段吹管合格后,改变临时管道的连接,拆除再热器入口的堵板,在汽轮 机中压缸阀前加装堵板,然后开始进行第三阶段的吹管,吹管范围包括过热器、主蒸 汽管道、再热器冷段管道、再热器和再热器热段管道。第三阶段的吹管程序同第一阶 段的吹管程序一样。但注意吹管压力必须低于再热器的设计压力。 以上三段式吹管,可以视具体情况合并成两段式吹管或一段式吹管。例如第一阶 段和第二阶段可以合并;如在再热器吹管之前,再热器冷段已经过彻底的机械清理或 化学清洗,则第二阶段和第三阶段可以合并。还可将上述三个阶段的吹管合并成一段 式吹管,就是将过热器系统和再热器系统用临时管路串联起来一步完成吹管过程,此 时为了防止过热器系统中的杂质进入再热器,应在再热器入口前安装可靠的集粒器。 4.3.4 稳压蒸汽吹管法 除了上述的降压蒸汽吹管方法外,还有另一种吹管方法叫稳压蒸汽吹管法。有 的用户更喜欢采用稳压蒸汽吹管法。稳压蒸汽吹管也要遵照上述所有的程序,但在临 第 14 页 共 18 页 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 50-G13600-0 吹控制阀打开时不允许锅炉压力下降。其方法是:缓慢开启临吹控制阀,同时增加燃 烧强度以维持吹管期间的压力不变,进行一定时间的吹管。在调整燃烧强度的时候, 要注意控制过热器和再热器进口处的烟温不超限。每次吹管结束后,应减小锅炉的燃 烧强度或熄火以降低压力,从而使受热面管和蒸汽管道冷却,这将有助于管子内部的 氧化皮脱落。 第 15 页 共 18 页 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 50-G13600-0 第 16 页 共 18 页 加热蒸汽 加热蒸汽控制阀 锅炉说明书 蒸汽管线 (1.5" 钢管) 36个直径为 1/4" 的均布孔 清洗液 约 12" 详图 "A-A" 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 第 17 页 共 18 页 加热器的数量取决于机组容量 压力控制器线 加药管线 辅汽 安全泄放阀 去污水箱 化学清洗泵 取样 见详图 "A-A" 取样 安全泄放阀 50-G13600-0 图2 化 学 清 洗 分 集 箱 系 统 锅炉说明书 第七章 水压试验、化学清洗和蒸汽吹管 50-G13600-0 第 18 页 共 18 页
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