提高电站锅炉化学清洗质量的几点建议

2019-03-11 19:03:00 zixun
提高电站锅炉化学清洗质量的几点建议 1 概述 随着我国电力工业突飞猛进的发展, 按照电力工业部颁发的“化学监督制 火力发电厂无论是新建机组还是运行机组,都应按规定要求对电站锅炉进行化学清 化学清洗对于缩短机组启动前的吹管时间和试运工期,使机组在启动阶段尽快改善汽 水品质、保证机组安全经济运行有重要意义。同时化学清洗工作也是一项技术性很强、工 艺要求高、非经常性工作。因此,人们在化学清洗过程中都非常重视化学清洗的质量,并 不断地给予革新和充实。 2 化学清洗工作中存在的一些问题 我们采用以盐酸为清洗介质 的化学清洗工艺,通过多年的实践证明,它一直是富有活力的清洗工艺。但它并非尽善尽 如完成一次化学清洗工作需要分 7 道工序,工期长,费用高,耗水量多,特别是临时 清洗循环系统比较复杂[1]。 由于临时清洗循环系统大,牵管材、阀门、法兰、清洗泵、 管缝焊接质量和安装等多方面的环节,稍有不慎和疏忽,就会发生跑、漏、冒、喷酸液的 在打水压、升温试运转时,有些问题不易及时暴露,但在正式加酸介质清洗时,常 易泄漏酸液,使整个清洗过程受到影响或产生严重后果。特别是管道焊口、阀门法兰、循 环清洗泵及泵盘根等,这些部件因清洗时酸液流速较高,既受到化学因素产生的腐蚀,又 受到机械因素产生的冲蚀,最容易出现故障。如酸液循环系统中的回液门,控制着汽包液 位和清洗箱液位,在清洗过程中操作极为频繁,若其制造质量不好,检修不妥则会造成液 位失控或排放废液由此门不断泄入清洗箱,使冲洗水受到污染,延长冲洗时间。例如,黄 河电厂清洗锅炉时, 个大小阀门中有 5 个处在重要位置的阀门出现排放门破裂, 25 清洗泵 出口阀门门芯脱落,省煤器进液门闸板损坏等情况。停泵抢修,缩短了清洗时间,影响了 清洗效果。并且有一循环回路因阀门门芯脱落堵死,未能得到正常清洗,后割开定排母管 才将酸液排出,使得清洗效果更差。 由于化学清洗时,在金属与酸介质发生腐蚀反应的 在金属与酸介质发生腐蚀反应的 H2↑故不能直接在缺陷处补焊 故不能直接在缺陷处补焊, ,伴有氢气产生: Fe + 2HCI → FeCl2 + H2↑故不能直接在缺陷处补焊,当漏、泄 伴有氢气产生: 酸液严重时,则需停下正常的清洗工作,进行消缺处理,既耽误了时间,又对清洗质量造 成不可忽视的影响(表 1 列出了时间与腐蚀速率的关系)。 表 1 时间与腐蚀速率的关系 酸液浓度 腐蚀速率 (h) (g/kg) (g·m-2·h-1) 24 300 1.97 48 300 3.26 72 300 3.80 144 36~380 21.63 注:采用 IS-129 缓蚀剂。 从表 1 可以看出,腐蚀速率随 着时间的变化在增大。 在化学清洗时,加清洗介质的时间是一定的,如因循环系统故障 的消缺处理,使清洗工作不能连续进行,清洗时间过长时,则使被清洗下来的洗脱物及铁 的腐蚀产物在酸液中进一步溶解,Fe3+离子含量逐渐增大,当超过一定值时也会导致缓蚀 剂的效果急剧降低,而使金属腐蚀速率很快增大。见图 1。 图 1 Fe3+离子含量对缓蚀剂 效果的影响注:试验时间为 6h,温度为 50℃,清洗介质为 50g/kg HCl,PB-2 缓蚀剂的添 加量为 3g/L。 若将图中腐蚀速率对 Fe3++离子含量的关系看成近似的直线进行粗略计算, 酸洗液中 Fe3+离子浓度每增加 100mg/L,金属腐蚀速率值则平均增大了 0.075g·m-2·h-1,腐蚀速率增加率平均为 30%。这样就会出现点蚀坑和过清洗腐蚀现象 严重者还可能造成锅炉设备的腐蚀事故),并影响后序的钝化镀膜质量和设备的使用寿 例如在清洗西北某电厂 1 台 670t/h 的锅炉时,浓酸液刚打入锅炉,循环刚刚建立, 通向竖井水冷壁阀门的法兰垫圈受热破损,酸液从 60m 处涌下,向法兰四周喷溅,清洗失 人员难以靠近,清洗被迫中断。打开低过回液门、竖井门将酸液排放完后,使其它回 路处于静态浸泡阶段,才有机会上去抢修。由于清洗介质的浓度和温度不均匀,因而出现 了除垢不均匀,清洗效果不太理想的后果。又如 1995 年 10 月,在对蒲城电厂 1#进口机组 进行清洗时,也曾出现阀门泄漏影响清洗质量的现象。究其原因主要是由于清洗泵及临时 循环系统已多次使用,对前几次清洗时所选用的阀门取样孔、测温度孔及焊缝维修不当, 随着清洗液温度的升高,在酸性液体的流动冲刷下会先后发生低过回液阀门垫子被撕开, 水冷壁进液阀门泄漏,回液门根部焊缝泄潜心,阀门芯脱落,阀门和法兰不严,清洗泵叶 轮发生故障及原取样点、测温孔薄弱处被酸液腐蚀穿透的现象。还有在清洗系统安装时, 对焊缝不打破口而直接焊接,也会引起焊口被酸液腐蚀造成泄漏。 我们知道化学清洗时, 清洗液温度对清洗效果起着至关重要的作用。 在清洗中如清洗温度达不到要求,就需延 长清洗时间,造成人力、物力的浪费。例如,在对北方某电厂一台 1025t/h 亚临界锅炉进 行化学清洗时,施工时间在 11 月份,由于任务重、工期紧,保温工作做得较粗糙。在清 洗时又突遇寒流,出入口溶液温度相差甚大,达 20℃以上,汽包端头的粗保温受到雨水冲 无一点热气。为满足工艺清洗液温度要求,一直投放蒸汽,使闭式恒温循环装置无法 ,清洗腐蚀速率较高。在其他清洗工地上也有因保温不好导致升温速度缓慢的情况。 提高清洗质量的几点建议及在现场的应用实例 3.1 对清洗循环系统检查消缺 在略阳 清洗现场,清洗前,首先对临时循环系统打水压试运转,发现多个阀门和焊口因研靡和焊 接质量不合格,存在关不严、冒漏现象,随即进行消缺处理。然后再用工业水对系统进行 大流量预冲洗,并往系统中投加了 30kg 缓蚀剂,500kg 清洗介质,按正常升温,循环清洗 :清洗箱→清洗泵→出液母管→回液母管→清洗箱的临时清洗系统,对系统进行了 60min 的试清洗,便于缺陷的充分暴露,以做进一步的检查消缺。在确保无明显缺陷时, 再将所需清洗介质全部加入系统,正式开始清洗。直到整个清洗结束,清洗循环系统均再 未出现泄漏现象。清洗结束后,经割管和对汽包、试片检查,清洗质量被质检会评为优级。 这次成功的小循环清洗法已相继在连城、 永昌、 东营等电厂的清洗实践中得到了应用。 3.2 做好清洗液的保温工作 我们知道为确保锅炉化学清洗质量,在清洗之前,应做好锅炉本 体的密封保温工作,并根据施工现场和当地气候对清洗循环系统进行保温处理。例如,在 对桥头电厂新扩建机组 420t/h 的锅炉进行化学清洗时,根据当地气候条件,同时对锅炉 和临时循环系统进行了保温处理,虽在清洗中遇到了下冰雹和天气突降的情况,但清洗液 进出口温差仅为 1~2℃,并在酸洗和钝化阶段达到恒温的情况下,解离了清洗箱,停止 了蒸汽加热。这是在高海拔地区和西北地区使用闭式恒温循环装置获得的首次成功,这种 方式大大减轻了清洗者的劳动强度, 也保证了清洗质量, 其腐蚀速率为 2.076g·m-2·h-1, 远远小于部颁“清洗标准”。 4 小结 通过对略阳、桥头电厂等清洗现场的实践,我们认 为虽然提高清洗质量的措施是多方面的,也应从以下几方面做一些努力。 1)清洗前利用 打水压,试运转清洗泵和升温试验过程,对临时清洗循环系统用 60min 左右的时间进行一 小循环清洗”,既可检验系统的安装质量,又不浪费时间,弥补了打水压、试运转的 2)在寒冷地区施工时,一定要重视保温工作,做到有备无患。 3)将“小循环清 和“闭式循环”作为清洗工艺的一个组成部分, 对提高化学清洗质量能起到一个良好 的促进作用。 4)由于化学清洗步骤一环扣一环,如考虑不周到,则后患无穷,特别是废 酸液排放时,因清洗循环管道长,应采用适宜的冲洗方式以避免金属表面活泼机体遭受空 气中氧的腐蚀。作为清洗技术负责人一定要结合施工现场的具体情况制订出切实的现场 清洗措施”及“反事故措施”,在清洗前的技术交底会上做详细的交待,并督促各单位 参加清洗的人员认真学习,以保证化学清洗质量,防止习惯性违章操作。在突发事故中能 沉着冷静地处理问题。遵守安全规程,以免造成不应有的误伤事故。5)化学清洗质量的 在一定程度上取决于清洗循环系统是否严密,尤其是在酸洗阶段更为重要。因此对 那些多次使用过的管材、清洗泵、阀门一定要检漏查缺,不能使用的一定要予以报废,决 不能凑合。改善安装工艺,充分重视清洗管道的焊接质量,管子焊口要坚持打破口,焊二 重视安装质量、工艺和清洗循环系统的严密性,也是取得良好清洗效果的有力保证。
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