锅炉酸洗方案.docx
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锅炉酸洗方案
山东隆星环保科技有限公司
漳州市益盛环保能源有限公司垃圾发电（造纸废渣）工程
锅炉酸洗方案
编号：
YSLJ-ZY-A36/021
编制：
审核：
批准：
2016-10-10编制实施
一、概况1
二、编制依据1
三、锅炉参数1
四、化学清洗前应具备的条件1
五、化学清洗工艺设计及施工工艺流程3
六、组织分工6
七、化学清洗工艺实施措施6
八、质量控制点的设置和质量通病的预防6
九、化学清洗的安全措施8
十、清洗质量检查与评价标准8
十一、化学清洗用水量估算8
十二、化学清洗药品9
十三、化学监督测定方法9
附录一：
施工技术交底记录11
附录二：
危险点及控制措施12
附录三：
锅炉酸洗节点计划表13
附录四：
化学清洗系统图14
一、概况
为了除去锅炉设备在制造过程中形成的氧化皮，贮运和安装过程中生成的腐蚀产物、焊渣及设备出厂时涂覆的防腐剂等各种附着物，同时除去在制造和安装中进入和残留在设备内的杂质，如沙子、泥土、保温材料等污物，保证锅炉水汽系统的清洁及运行中炉水、蒸汽的优良品质，缩短试运时间，按照《火力发电厂锅炉化学清洗导则》要求的标准，锅炉启动前进行化学清洗。
二、编制依据
2.1（2006年）《火电工程调整试运行质量检验及评定标准》。
2.2（1996年）《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程实施办法》。
2.3DL/T794-2012《火力发电厂锅炉化学清洗导则》。
2.4GB/T12145-2008《火力发电机组蒸汽动力设备水汽质量》。
2.5DL/T561-2013《火力发电厂水汽化学监督导则》。
2.6HG/T2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》。
2.7ASTMGI-2003《腐蚀试样的制备,清洗和评定标准》。
2.8GB8978-2012《污水综合排放标准》。
2.9锅炉厂家设计制造说明书
三、锅炉参数
额定蒸发量：
150t/h
锅筒工作压力（表压）：
10.9MPa
额定蒸汽温度：
540℃
给水温度：
215℃
四、化学清洗前应具备的条件
4.1技术准备
机组化学清洗前，首先编制施工技术措施，进行施工技术交底。
根据化学清洗要求作出材料、加工件预算及药品采购清单。
4.2作业人员资格及配置
序号
专业
人员
资格要求
资质
1
技术员
陈维杰
能够审清本项目施工图纸，领会设计意图，掌握施工工艺，熟悉施工质量和安环要求。
技术员以上
2
材料员
郝伟明
熟悉本项目所需材料，及时反馈所需材料的供需情况，为正常施工做好准备。
3
安全员
陈兵
具备丰富的专业知识及现场施工经验，熟悉施工现场安全要求。
4
化验员
张静
具备丰富的专业知识及现场施工经验，熟悉本项目有关质量标准，具有专业证书。
持证
5
操作工
3人
熟练掌握本项目的技术、工艺要求，知道施工质量、安环要求。
4.3作业工机具
作业工机具统计表
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
汽车吊
25t
台
1
化学清洗设备吊装
2
逆变焊机
台
3
3
焊把
个
3
4
手电筒
个
6
检查
4.4材料和设备
清洗泵280m³2台
溶液箱10m³1个
浓酸喷射泵35m1台
控制间1间
汽包液位监视系统1套
阀门：
DN100PN1.63个
DN125PN1.65个
管道：
无逢管Φ108×6m×4.5mm350m
无逢管Φ133×6m×4.5mm150m
4.5安全器具
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
安全帽
顶
10
2
安全带
条
10
3
手套
副
20
4
耐酸碱手套
副
5
5
口罩
副
10
6
防酸服
套
6
7
雨鞋
双
6
8
防酸眼镜
副
10
9
毛巾
条
10
10
肥皂
条
5
11
0.2%硼酸溶液
升
5
12
0.5%碳酸氢钠溶液
升
5
13
2~3%重碳酸钠溶液
升
10
14
凡士林
克
250
4.6作业条件
a.材料：
分别是省煤器、水冷壁﹑汽包钢。
b.试片尺寸：
0.0028m²
c.试片标记：
用数字1、2、3表示材料的三块试片；试片作标记时勿使试片变形。
d.试片数量：
3片（悬挂位置:
汽包3片）
Φ20的管和阀门，作为临时液位计接口（双液位检测）；四个集中下降管口各加装Φ20节流孔板，节流孔板要求安装牢固及严密；事故放水管加高310mm，作为清洗溢流管；打开汽包顶部充氮口阀门，作为排氢孔（过热器上保护液后）。
4.6.6锅炉的封闭：
在化学清洗前锅炉观察孔、人孔、烟风道、炉底水封等都具备封闭条件，以减少散热损失。
4.6.7酸洗临时管道焊接用氩弧焊打底并保温，安装完成后进行水压试验，确保管道无漏点。
五、化学清洗工艺设计及施工工艺流程
5．1 化学清洗范围:
根据锅炉结构及运行状况，本次化学清洗主要范围为省煤器、汽包、水冷壁管、下降管、下联箱及连接管道等。
过热器、汽包内的汽水分离器不参加化学清洗,汽包内的汽水分离器拆除与安装由湖北工建安装公司负责施工。
5.2技术特点
5.2.1化学清洗工艺
化学清洗可选择的方案有盐酸常规清洗工艺、柠檬酸清洗工艺，EDTA清洗工艺等。
本次锅炉化学清洗采用柠檬酸清洗。
本措施选择柠檬酸常规清洗工艺。
清洗工艺：
水冲洗、碱洗，柠檬酸酸洗,柠檬酸漂洗,环保钝化剂钝化的清洗工艺。
柠檬酸与系统内生成的铁的氧化物反应生成可溶的铁盐
酸洗液中加入的缓蚀剂可使盐酸与设备基体的反应减缓
柠檬酸漂洗除去水冲洗后生成的二次锈。
利用钝化剂的氧化性，使活化的钢表面生成致密的氧化膜。
序号
工艺
药品
温度
℃
汽包
水位
计划
用时
控制指标
名称
浓度
1
水冲洗
除盐水
常温
0-50%
5-6
透明
2
碱洗
磷酸三钠
磷酸氢二钠
0.3%-0.5%
0.5%-1%
50-70
0-50%
4-6
3
柠檬酸
酸洗
柠檬酸
Lan-826（多用酸洗缓蚀剂）
4-7%
0.3%
50-70
0-50%
4-6
柠檬酸≯7%
柠檬酸≮4%
Fe3+Fe2+趋向平衡
4
排酸液
水冲洗
除盐水
常温
50-70%
2-4
PH≥4，Fe<50mg/l
5
漂洗
柠檬酸
柠檬酸缓蚀剂
氨水
0.3%
0.05%
50-70
50-70%
2-4
PH=3.0-4.0
Fe<30mg/l
6
钝化
钝化剂
氨水
1.0%
0.4%
50-70
70%
4-6
Ph=9.50-10.0
5.3施工工艺流程
化学清洗前施工准备→化学清洗系统检查→系统水冲洗和升温试验→过热器充保护液→酸洗→酸洗废液排放及水冲洗→漂洗→钝化→钝化液排放及处理
5.4施工方法和要求
5.4.1作业方法
序号
作业名称
作业内容及方法
1
清洗前施工准备
化学清洗前，施工所需人力、机具、材料全部到场，施工措施编制完毕，施工技术交底完毕并进行双方签字。
2
清洗系统检查
化学清洗前，对所有参与化学清洗的系统进行检查，保证整个系统的完整性。
3
系统水冲洗及升温试验
全开除盐水补水门，向清洗箱补充除盐水，启动清洗泵按大循环向锅炉上水，当汽包水位可见时，打开排放门，进行水冲洗。
冲洗至出水澄清，基本无杂物时，建立循环，开蒸汽阀门进行加热试验，每小时系统升温不低于20℃。
检查汽包液位稳定，确认清洗系统无泄漏，并关闭汽包至省煤器入口集箱管道阀门
4
过热器充保护液
除过热器空气门打开外，过热器的其他阀门全部关闭，启动清洗泵向锅炉上水，汽包见液位后，停泵并关闭清洗系统的进液及回液门，打开省煤器的排污门，排空汽包和省煤器内的除盐水；在溶液箱内配好含50PPM氨和200PPM联氨的保护液（PH=9.50-10.0），启动清洗泵从省煤器向过热器充保护液，过热器空气门见水后，关闭空气门，过热器充保护液结束。
5
碱洗
温度50-70℃加磷酸三纳，磷酸氢二钠。
时间4-6小时
6
酸洗
启动清洗泵按正循环向锅炉上水，清洗系统上满水后，系统进行大循环，打开清洗箱底部排污门放水至清洗箱1/3液位，汽包放水至可见水位，温度50-70℃，向系统内加缓蚀剂等清洗助剂，循环40分钟，然后向系统加柠檬酸，控制出口酸浓度≯7%。
酸洗介质为：
4-7%盐酸+0.2%Lan-826
温度：
50—70℃时间：
4—6小时
清洗过程中，在清洗箱内挂监视管（取一截水冷壁管），腐蚀指示片悬挂汽包，平均腐蚀速率应小于8g/m2h。
清洗时汽包液位控制在0—50mm，加酸结束后，正循环2小时，然后倒系统，逆循环2小时。
根据化验结果分析清洗液中铁含量及酸浓度的平衡情况同时观察监视管洗垢情况，判断酸洗终点，终点到达后再循环1小时酸洗结束。
7
酸洗废液排放及水冲洗
酸洗结束后，快速排放酸洗液至工业废水池或中和池，（酸碱中合调PH6-9后排放）向溶液箱注水，冲洗溶液箱和临时管道，出水澄清后，向锅炉上水，冲洗至出水澄清，全铁小于100mg/L,PH≥4为合格。
8
漂洗
水冲洗合格后，进行正循环，并投加热升温至50-70℃时，加柠檬酸缓蚀剂，循环40分钟后，加柠檬酸，浓度控制0.3%，并用氨水调pH3.0～4.0，温度控制50-70℃，漂洗1-2小时结束。
漂洗液位控制在中心线以上+100mm。
9
钝化
加氨水调整pH9.0～10，加计算量的钝化剂，温度控制60℃以上，循环4-6小时结束，钝化液位控制在汽包中心线上100—150mm。
10
钝化液排放及处理
钝化结束后，钝化液大流量排放至中和池或者污水处理池。
（酸碱中合调PH6-9排放）
5.4.2加热方式
清洗系统的加热采用蒸汽加热方式，DN100临时阀门接口，外网蒸汽参数为0.7MPa、160℃。
各阶段根据需要温度进行加热，加热蒸汽管道接入清洗箱，通过直接插入水箱的方式进行。
加热蒸汽的需求量核算：
汽水热焓表
20℃
除盐水的热焓
83.92KJ/KG
80℃
除盐水的热焓
334.95KJ/KG
160℃
饱和蒸汽的热焓
2757KJ/KG
加热100吨除盐水由20升温到80℃，需要160℃的蒸汽总量计算：
（334.95-83.92）x100=10.36吨，
2757-334.95
连续加热时间按4小时进行核算，每小时的用汽量=10.36÷4=2.6吨。
酸洗过程热损耗按10%计算，则每小时用汽最大量为：
2.6÷90%=2.9吨。
外网要求一次性最大连续供汽量为2.9t/h连续供汽时间为4-6小时。
锅炉酸洗蒸汽需要总量
节点
温度
时间
流量（小时）
总量
酸洗升温
20℃-40℃
1-2小时
3.0/t
2.5/t
漂洗升温
60℃-70℃
4-6小时
3.0/t
10.36/t
钝化升温
60℃-70℃
4-6小时
0.5/t
2.0/t
说明：
以上水温升温达到要求后开始投入药剂进入酸洗、漂洗、钝化等过程。
5.5清洗系统划分与安装
为确保锅炉化学清洗的效果，使清洗范围内被清洗面均匀一致。
根据计算分析决定选用两台泵作为循环动力，采用一运一备的方式进行，以保证清洗流速在清洗要求范围内。
根据该炉的特点，清洗系统划分为三个回路进行循环清洗，利用清洗泵进行大循环，从省煤器上水到汽包经四面水冷壁回水到下联箱，通过该回路可上水、加药。
清洗系统流程如下：
循环通路一：
清洗箱→清洗泵→清洗临时管线→省煤器→汽包→四周水冷壁→下联箱→清洗临时管线→清洗箱。
本次锅炉清洗设备安装在锅炉零米侧面，临时系统安装见“锅炉清洗系统示意图”，清洗母管Φ133×4.5无缝钢管。
临时系统管道与省煤器的连接：
选择便于施工的主给水管（一般在给水操作台逆止门后）割断，接一根Φ133×4.5口径的管道与临时系统汇通。
临时系统与水冷壁的连接：
临时系统Φ108×4.5管道与集中下降管手孔门（封头）连接，根据下降管的分配方式连接成循环系统。
利用饱和蒸汽放空管（自用吹扫管）作为排空气、排氢管。
正式水位计解除一个用临时水位计代替；紧急放水管接至汽包中心线以上150mm，在汽包顶部自用蒸汽管处作为排气、排氢管；汽包内下降管安装8mm钢板节流孔板。
除盐水由业主指定除盐水母管开口DN50，接至临时清洗箱，开临时除盐水泵直供除盐水到清洗箱。
临时加热蒸汽系统从业主指定蒸汽接口引入DN80加热蒸汽，引入蒸汽参数为0.5MPa、280℃即可满足加热要求。
电源连接：
清洗泵动力电源90KW。
六、组织分工
6.1化学清洗工作联络小组由安装公司和清洗公司有关人员组成。
6.2安装公司负责清洗方案审核，质量监督与组织清洗后的验收工作，负责清洗系统与清洗系统的隔离；正式系统与临时系统留口和恢复工作。
6.3总包单位负责酸洗过程中的各项协调工作。
6.4业主和监理负责清洗方案审核，负责清洗用药品的购置、运输和检验，在清洗过程中总负责。
清洗过程中的质量监督与清洗后验收工作。
6.5清洗公司负责清洗工艺技术方案的制定，清洗全过程中的技术化验操作，清洗检查后提交清洗报告；清洗设备的配置、运输、操作；
七、化学清洗工艺实施措施
该炉化学清洗的步骤可分为：
（1）水冲洗，同时进行水压及升温试验，过热器注水保护。
（2）碱洗（3）碱洗后水冲洗（4）柠檬酸酸洗（5）酸洗后水冲洗（6）漂洗（7）钝化，（8）废液排放及处理。
7.1系统水冲洗
冲洗流程：
从清洗箱上除盐水至汽包中心线，然后对系统进行循环冲洗，冲洗期间清洗系统检漏，检验阀门的灵活性，结合水冲洗进行清洗泵和清洗回路试运行，并进行加热试验，若有问题及时处理。
参加化学清洗人员进行练习操作，冲洗过程随时取样观察，至水清无机械颗粒物冲洗合格结束。
然后上除盐水并在清洗箱配合“NH3+N2H2”保护液（PH>9.5,N2H2>200mg/L）注入过热器保护。
八、质量控制点的设置和质量通病的预防
8.1质量目标
化学清洗一次成功，清洗除垢率≥90%。
被清洗的金属表面应清洁，基本上无残留氧化物；腐蚀指示片平均腐蚀速率应小于8g/m2h，被清洗表面无镀铜，无点蚀，无明显金属粗晶析出的过洗现象；形成完整的钝化膜；清洗排放液符合环保标准。
8.2质量保证措施
8.2.1施工前由技术员及工长组织施工人员认真熟悉技术措施，掌握施工方法和施工要领。
同时做好宣传工作，提高质量意识，加强施工人员的工作责任心。
8.2.2对重要工序的施工方法、施工要领，应进行施工前的施工技术培训。
8.2.3认真做好施工前的技术交底工作，使每个施工人员充分的理解施工工艺和技术要求，达到施工人员对工作心中有数，交底后必须双方签字。
8.2.4积极配合项目部质检部门和监理的质检工作，对查出的质量问题积极并及时的进行处理。
8.3质量通病及预防措施
项次
质量通病
预防措施
1
系统检查不彻底
施工人员对所检查的系统进行认真检查，并作好详细的记录。
在检验过程中若发现问题，及时上报，严禁私自进行处理。
2
清洗药液配置不合格
严格按照施工技术措施中化学药物的配比进行施工，药液检查合格后方可进行下一步操作。
8.4作业过程中控制点的设置
作业过程质量控制点
序号
作业控制点
检验单位
见证
方式
班组
专业
工地
质量部
监理
1
系统检查
*
*
*
R
2
化学清洗检查评定
*
*
*
*
H
R－记录确认点；H－停工待检点。
8.5质量标准及要求
8.5.1清洗过程中的化学监督
清洗过程中的化学监督项目表
步骤
工艺名称
监督项目
监督指标
时间间隔
取样点
备注
1
水冲洗
外观
澄清透明
排水口
无大颗粒杂质
pH值
<7
2
碱洗
磷酸三纳
磷酸氢二钠
10-12
0.5h
3
酸洗
柠檬酸（%）
4.0～7.0
0.5h
出入口
加柠檬酸时连续测定酸浓度
Fe3+（mg/L）
<300
Fe2+（mg/L）
pH值
温度（℃）
50～70℃
4
酸洗后水冲洗
pH值
<4
排水口
Fe3+（mg/L）
全Fe<50
Fe2+（mg/L）
HCl（%）
DD（μS/cm）
5
漂洗
pH值
3.5-4
1h
出入口
加氨水时
连续测定
Fe3+（mg/L）
全Fe<300
Fe2+（mg/L）
温度（℃）
50-70℃
6
钝化
pH值
9.0～10.0
1h
出入口
加氨水时
连续测定
温度（℃）
50～70℃
九、化学清洗的安全措施
化学清洗的安全措施应遵守《电力安全规程》及《化学清洗导则》的有关规定。
9.1锅炉清洗前，有关人员必须学习清洗的安全操作规程，熟悉清洗用药的性能及烧伤急救办法。
清洗人员在演习和考试中合格方可参加清洗工作，清洗时所担负的工作应与演习时相同，为了避免误操作，参加化学清洗人员应佩带专用符号，与清洗无关人员不得停留在清洗现场。
9.2清洗现场必须备有消防设备，消防水管路应保持畅通，现场需挂“注意安全”、“严禁烟火”、“有毒危险”、“请勿靠近”等标语牌，并做好安全宣传工作。
9.3化学清洗系统安全检查应符合下述要求：
9.4．清洗系统所有管道焊接可靠，所有阀门、法兰及水泵盘根应严密。
清洗泵盘根应换耐酸盘根，应设防溅装置，防备漏泄酸液四溅，还应设有胶皮垫、塑料布和卡子、铁丝，以便漏泄酸液时包扎。
9.5．酸泵、取样点、化验站附近应备有水源，用胶皮管连接以备阀门、管道泄漏时冲洗用。
还应备有石灰以备中和时用。
9.6.化学清洗时，禁止在清洗系统进行其它工作，尤其不准进行明火作业，在加药场地和锅炉顶部严禁吸烟。
9.7．直接接触化学药品的人员和检修人员应穿防护服、胶皮靴、带胶皮围裙、胶皮手套、口罩和防护眼镜或防毒面具，以防酸、碱飞溅烧伤。
9.8．清洗过程中应有检修人员值班，随时检修设备缺陷。
9.9．清洗现场应配有0.2％硼酸5L,2％～3％Na2CO35L,0.5％NaHCO35L，2％氨水5L，石灰水5L，清洗过程中有条件时应有医务人员值班，并配有酸、碱烧伤急救药品。
十、清洗质量检查与评价标准
清洗后由安装公司和淄博隆星环保热力设备有限公司对汽包、水冷壁、联箱等清洗状态进行检查，设备恢复前对正式系统内的沉积物进行彻底清理。
根据现场清洗指标、汽包及监视管段的清洗效果，做出综合评价，由各方签证认可；对清洗后固定设备系统进行恢复；由淄博隆星环保热力设备有限公司写出《锅炉化学清洗技术报告》。
10.1被清洗金属表面清洁，基本上无残留氧化物和焊渣，无浮锈并形成完整保护膜。
10.2腐蚀指示片无点蚀，平均速度小于8g/（m².h）,腐蚀总量小于80g/m².
10.3锅炉清洗后如在20天内不投运，应进行充氮防腐保护。
十一、化学清洗用水量估算
步骤名称
用水量（m³）
备注
省煤器、水冷壁系统冲洗
300
过热器保护
60
酸洗
100
用上一步的水
酸洗后的水冲洗
300
不能等水
漂洗
100
用上一步的水
钝化
用上一步的水
合计：
860
十二、化学清洗药品
序号
药品名称
规格
数量
备注
1
磷酸三纳
Na3PO4.12H2O
500kg
2
磷酸氢二钠
Na2HPO4
500kg
3
柠檬酸
C6H8O7
5000kg
4
Lan-826缓释剂
300kg
5
氨水
NH3.H2O
1000kg
6
亚硝酸钠
NaNO2
500kg
7
氢氧化钠
NaOH
4000kg
8
有机硅消泡剂
MeSiO（MeSiO）SiMe
50kg
十三、化学监督测定方法
13.1柠檬酸清洗浓度的测定
原理:
游离柠檬酸浓度的测定，用NaOH标准溶液进行酸碱滴定，并加入一定量的高氯酸镁，以减少试样中的部分铁离子的影响。
实际上酸洗是采用柠檬酸铵溶液，因此配制好的柠檬酸溶液后，需用氨水调节pH值至2.5～3.5，使之部分形成柠檬酸铵溶液，所以测得的酸度比实际的酸度小，须修正其中所含柠檬酸铵溶液的浓度。
修正系数（Fa）与溶液ｐH值有关。
试剂:
0.1mol/LNaOH标准溶液；1%酚酞乙醇溶液；5%Mg（ClO4）2溶液，溴百里酚蓝。
测定步骤：
取酸洗液2mL，加入高氯酸镁溶液5mL，用除盐水稀释至100mL，加2滴溴百里酚兰指示剂，用0.1mol/LNaOH滴定至溶液呈微红色为止,记下消耗NaOHmL。
同时用酸度计精确测定试样的ｐH值，在ｐH-Fa表中查得修正系数Fa值。
（计算时取刚调好pH值的第一个值）。
CH3C6H5O7=Fa·V%
式中，Fa：
从pH-Fa表中查得；
V：
消耗NaOH标准溶液的体积，mL；
pH-Fa表的制作（从实测求得）
在烧杯内配制一系列3%H3C6H5O7溶液，并取未调好pH值的3%H3C6H5O7溶液各2mL，用除盐水稀释至100mL，依次加入不同量的氨水，调成不同pH值的NH4H2C6H5O7溶液，再实测其游离的H3C6H5O7溶液浓度,记录所消耗的NaOH标准溶液的体积（mL）。
Fa为未调pH值的柠檬酸浓度（%）与所调pH的柠檬酸溶液消耗的NaOH标准溶液的体积（mL）的比值，即得到3%H3C6H5O7溶液的pH-Fa表。
在未调pH时，柠檬酸浓度为：
式中，210.4—H3C6H5O7的摩尔质量；
Ｖ—所取H3C6H5O7溶液的体积；
a—消耗NaOH标准溶液的体积，mL；
例如用氨水调pH值后的3%H3C6H5O7溶液浓度及Fa关系见表5
表5、3%H3C6H5O7溶液浓度及pH-Fa关系
pH
消耗0.1mol/LNaOH标准溶液的体积，mL
Fa
柠檬酸酸洗液浓度%
未调1.9
11.1
0.28
3.1
2.53
10.3
0.30
3.0
9.2
0.34
3.71
7.5
0.41
不同pH值（不同NH4OH浓度）的Fa值见表6。
表6、PH-Fa表：
不同pH值（不同NH4OH浓度）的Fa值
pH
Fa
pH
Fa
pH
Fa
2.0
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