深圳东部液化天然气电厂HCl方案1.docx
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深圳东部液化天然气电厂HCl方案1
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GUANGDONGKELIN
CHEMICALCLEANINGLTD.
广东科林化学清洗有限公司
文件号:
GPEC/QXC/TP/611
深圳东部电厂余热锅炉
化学（HCl）清洗技术方案
版权所有:
GPEC*2006
Page1of17
目录
1.概述
2.编制依据
3.清洗范围及清洗工艺
4.化学清洗系统
5.化学清洗必须具备的条件
6.化学清洗工艺过程
7.化学清洗质量评定标准及检查项目
8.化学清洗后锅炉保养
9.主要安全措施
10.工期计划
附件
（一）药品及水用量估算
附件
（二）设备及材料
附件（三）化学清洗系统图
1.概述
深圳东部电厂I期3×350MW级燃机-汽机单轴联合循环机组，机组配置型式为一台燃机、一台汽机、一台发电机和一台余热锅炉。
余热锅炉主要技术参数如下表所示：
序号
项目名称
单位
数值
附注
高
压
部
分
过热蒸汽量
t/h
276.7
过热器出口蒸汽压力
MPa
10.212
过热器出口蒸汽温度
℃
540
再
热
部
分
再热蒸汽量
t/h
307.4
再热器出口蒸汽压力
MPa
3.341
再热器出口蒸汽温度
℃
568
再热器进口蒸汽压力
MPa
3.52
再热器进口蒸汽温度
℃
395.9
中
压
部
分
蒸汽量
t/h
41.7
过热器出口蒸汽压力
MPa
3.48
过热器出口蒸汽温度
℃
276.2
低
压
部
分
蒸汽量
t/h
48.9
过热器出口蒸汽压力
MPa
0.37
过热器出口蒸汽温度
℃
248
排烟温度
℃
<90
按照《火电工程启动调试工作规定》（96版），及DL/T794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》的规定：
基建电站锅炉在安装完毕，投产之前应进行化学清洗，以除去锅炉受热面在轧制、储存、运输及安装过程中所产生的铁锈、焊渣等机械杂质，确保锅炉长期安全经济运行。
锅炉化学清洗，是使受热面内表面清洁，防止受热面因腐蚀和结垢引起事故的必要措施，同时也是提高锅炉热效率，改善机组汽水品质，缩短启动调试工期的有效措施之一。
根据清洗导则，本次化学清洗采用盐酸化学清洗工艺。
2.编制依据
2.1.《火电工程启动调试工作规定》（96版）；
2.2.《火电工程启动调试质量评定及检验标准》（96版）；
2.3.DL/T794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》；
2.4.DL/T560-1995《火力发电厂水汽化学监督导则》；
2.5.GB/T12145-1999《火力发电厂机组蒸汽动力设备水汽质量》；
2.6.GB8978-1996《污水综合排放标准》；
2.7.锅炉厂、设计院有关图纸、资料等技术文件。
3.清洗范围及清洗工艺
3.1.清洗范围：
包括1/2高、中、低压汽包，给水加热器器、中压省煤器、高压省煤器、高压蒸发器、中蒸发器、低蒸发器、蒸发器下集箱、下降管、部分炉前给水管道及化学清洗临时系统，其中高压系统水容积为150m3,中压系统水容积为60m3,低压系统水容积为132m3,临时系统40m3，总计水容积为382m3。
3.2.化学清洗工艺要点
本次化学清洗采用系统先碱洗，后盐酸清洗，多聚磷酸钠漂洗钝化工艺，酸洗液中添加缓蚀剂、消泡剂等清洗助剂。
3.3.化学清洗工艺参数
清洗步骤
工艺要求
测试项目及指标
分析间隔时间
水冲洗
水质透明澄清
出口水质透明澄清
连续测试
H2O2
（除油）
清洗
H2O2
温度
时间
清洗方式
0.05~0.1%
常温
约3～12h
循环浸泡相结合
H2O2浓度
每半小时测定一次
水冲洗
除盐水冲洗
双氧水残余≈0时清
终点连续测试
酸洗
盐酸
缓蚀剂
消泡剂
SnCl2
温度
时间
5%～6%
0.5%～0.6%
0.01%
适量
50～55℃
约6～8小时
酸度
总铁浓度
Fe3+<1000mg/l
每30分钟测量一次酸度和总铁浓度（配酸时连续测酸度，不测总铁浓度）
顶酸及
水冲洗
水质透明澄清
（Fe2++Fe3+）<50mg/l
pH>4.5
每15分钟测量一次
漂洗
H3PO4
PH值
温度
时间
0.15%～0.25%
2.5～3.0
40～50℃
2～3小时
（Fe2++Fe3+）<300mg/l
温度
PH值
每30分钟测量温度；漂洗结束时测总铁浓度
钝化
Na5P3O10
pH值
温度
时间
0.2%～0.3%
9.5～10.0
80～90℃
1～2小时
pH值
温度
每30分钟测量一次
注：
清洗过程中所有项目的测试方法依照DL/T794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》要求。
3.4.各回路流量计算
设备名称
管道材质
管径（mm）
管根数
截面积
（m2）
清洗流速（m/s）
600t/h
800t/h
1#给水加热器
SA-210A1
Φ50.80x2.67
456
0.74
0.22
0.30
1#给水加热器
SA-210A1
Φ44.5x2.67
1476
1.78
0.094
0.12
中压省煤器
SA-210A1
Φ44.5x2.67
135
0.16
1.04
1.39
1#高压省煤器
SA-210C
Φ44.5x3.30
972
1.10
0.15
0.20
2#高压省煤器
SA-210C
Φ44.5x3.18
861
0.98
0.17
0.23
高压蒸发器
SA-210C
Φ50.8x3.18
1728
2.68
0.062
0.083
中压蒸发器
SA-210A1
Φ50.8x2.67
616
1.00
0.17
0.23
低压蒸发器
SA-210A1
Φ50.8x2.67
1140
1.85
0.090
0.12
根据DL/T794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》对流速的要求：
循环清洗一般应维持炉管内清洗介质的流速为：
0.20～0.50m/s，不应大于1m/s，又根据实际情况和上表的数据，采用两台流量为Q=400m3/h、H=125mH2O耐酸耐碱的合金泵并用，在适当延长清洗时间的条件下即可满足清洗时清洗介质的流速要求。
4.化学清洗系统（详见清洗系统图）
4.1.本次化学清洗分三个回路循环清洗
第一循环回路：
清洗箱→清洗循环泵→#1给水加热器→#2给水加热器
↓
低压蒸发器←低压汽包
第二循环回路：
清洗箱→清洗循环泵→中压省煤器
↓
中压蒸发器←中压汽包
第三循环回路：
清洗箱→清洗循环泵→#1高压省煤器→#2高压省煤器
↓
高压蒸发器←高压汽包
4.2.清洗临时系统布置（详见系统图）
4.2.1.保证临时管道的焊口、焊缝质量符合要求，临时系统与永久系统的接点必须氩弧焊打底,确保化学清洗时无泄漏。
4.2.2.清洗中所用到的泵在安装前应检修，安装后调试，正常运转才能用于化学清洗。
4.2.3.回液管道水平段坡度大于2度。
4.2.4.所有法兰连接处均采用耐酸石棉垫片。
4.2.5.汽包内下降管出口处加装φ30的节流孔板，汽水分离装置应拆离。
4.2.6.汽包顶部向空排气门加装的排氢管,并引至锅炉外。
4.2.7.用临时玻璃管水位计代替汽包原来的双色水位计。
4.2.8.在临时系统上安装二根监视管，一根为蒸发器管，管内安装两片腐蚀指示片，另一根为省煤器管，两根两端均焊法兰，加装阀门，以便检查清洗质量。
（指示片材质与蒸发器管一样）（见清洗系统图）
4.2.9.在化学清洗前拆除锅筒内分离器的钢丝网。
4.2.10.排水系统安装，用ф219×6的临时排水管接至工业废水中和池（3000m3）。
4.3.临时系统与永久系统的接点
4.3.1.在炉底与每个蒸发器相连的下降管水平段中间处切去1m长，接三通，并用ф219×6管道与临时系统连接。
4.3.2.将给水泵高压给水出口断开，用ф219×6管道与临时系统连接；将给水泵中压给水出口断开，并用ф114×6管道与临时系统连接；在低压给水管道合适段处，用ф219×6管道与临时系统连接。
4.3.3.将两个除盐水箱出口的ф159×4.5的弯管上的堵头拆出，用ф159×4.5临时管连接汇集到ф219×6的临时除盐水母管上，并连接至清洗现场和清洗箱。
4.3.4.把启动炉加热管用ф159×5的临时管与临时加热器连接。
4.3.5.在低压汽包至给水泵之间的闸阀前割断，焊上堵板，并用ф57×3.5接至排水母管上。
4.3.6.用ф108×4.5临时管将锅炉底部疏水母管连接至临时系统排水母管上。
5.化学清洗必须具备条件
5.1.锅炉安装结束，水压试验合格，保温基本结束。
5.2.除盐水系统安装，调试及水冲洗合格，具备正常投运条件。
5.3.仪用空压机试转合格，系统调试及冲洗结束，具备清洗条件。
5.4.锅炉定连排、紧急放水系统电气动门安装调试结束，具备正常投运条件。
5.5.汽包水位在化学清洗前安装临时玻璃管水位计，安装完毕，试验完毕。
5.6.清洗回路中所有电（气）动门、调整门经调试处备用状态。
5.7.DCS系统具备化学清洗所需显示、操作、保护功能：
5.8.1.除盐水供水流量（400t/h）能满足清洗要求；
5.8.2.辅助蒸汽压力0.8～1.0MPa、温度270～300℃及流量30t/h；
5.8.3.给水就地压力及温度表已校正检验合格，并且安装完毕。
5.9.汽包顶部排氢管安装完毕，验收合格。
5.10.化学清洗临时系统安装结束，水压试验合格，保温结束，具备循环清洗条件。
5.11.运行及调试人员、化学清洗中安装维护消缺人员分值上岗，执行各片范围内操作。
5.12.化学清洗药品经验收合格，进场；化学清洗人员分值上岗，执行操作。
5.13.化学清洗方案经讨论、补充修改，报批合格。
5.14.化学清洗现场的沟洞盖板齐全，无用脚手架、杂物清理干净，保证道路畅通，照明、通讯齐全可靠，现场周围设明显警戒线，严禁明火及吸烟。
5.15.化学清洗现场储备足够数量消防器材，重点部位有专业消防人员值班。
5.16.不参加化学清洗的系统隔离已确认签证。
5.17.小型试验已完成，并已经以报告形式通过审批。
5.18.化学清洗开始前必须经业主、监理、科林、调试单位和广东火电工程处共同检查，确认化学清洗条件。
6.化学清洗工艺过程
6.1.化学清洗系统上水试运转
打开除盐水进口阀，除盐水进入清水箱，冲洗清洗箱干净后，分别试运转清洗泵，检查各焊口及法兰接口是否漏水，及时补漏。
然后冲洗临时管道。
目测排水基本清晰，清洗临时系统冲洗结束。
6.2.化学清洗系统除盐水冲洗
用除盐水冲洗第一回路，冲洗至出口水与进口水的水质相同，水质澄清透明，无细小颗粒沉淀和无杂质。
在除盐水冲洗过程中，开始时半小时取样检测一次，接近终点时连续检测，并做水冲洗记录。
6.3.过热器充除盐水保护
化学清洗临时系统水冲洗结束，将pH值调至9.5~10（25℃），含联氨浓度为200~300mg/l的保护液通过充氮管打入过热器，直至过热器出口集箱向空排气门逐个冒水，逐级关闭所有空气门，过热器充除盐水保护液结束。
6.4.清洗临时系统水压试验
过热器灌水完毕后，关闭锅炉系统所有排空管，做水压试验，并查漏消缺。
并做好水压试验记录。
6.5.化学清洗系统升温试验
按照第一、二、三循环回路，投入加热蒸汽（记录蒸汽压力、温度及供汽流量），分别从初始温度缓慢加热至90℃后（记录初始及升温时间），结束升温试验。
在升温试验过程中，旋紧清洗系统法兰螺栓，并对临时清洗系统作再次认真检查。
6.6.化学清洗过程
6.6.1.H2O2清洗
6.6.1.1.将已计算好的双氧水打入系统，并调节水位至汽包中心线（几何中心线），在常温下，循环清洗3小时，清洗过程中每小时切换一次循环回路，然后浸泡一昼夜。
H2O2清洗过程中每半小时测定H2O2浓度一次。
6.6.1.2.水冲洗
清洗系统H2O2清洗结束后，将H2O2清洗液排至中和池，不经处理可直接经排污泵排出。
H2O2清洗液排放结束后，按第一、二、三回路用循环、排空的方法水冲洗三遍，当排水双氧水残余≈0时，冲洗结束。
6.6.1.3.H2O2清洗质量评定标准
打开汽包清理及检查，内壁无油垢，H2O2清洗合格。
其他系统不作检查。
6.6.2.炉水循环加热升温
投放辅助蒸汽到清洗箱中和锅炉蒸发器下集箱疏水管加热，按第一循环回路循环加热升温炉水，待循环回路中水温达到50℃时，关闭清洗箱中的混合加热和锅炉底部加热，调节清洗箱和汽包至最低运行水位。
6.6.3.加入化学清洗药品
在清洗箱中加入已定量的缓蚀剂、还原剂和消泡剂，启动清洗循环泵分别对第一回路进行循环，半小时后开启加药泵，将盐酸加入清洗箱中，盐酸浓度控制在5~6%范围内。
第二、第三回路按第一回路的操作重复操作。
6.6.4.酸洗
6.6.4.1.加酸完毕后，调节汽包水位至汽包中心线，投入并调节清洗箱中表面加热器加热蒸汽量，控制清洗系统内水温在50~55℃。
6.6.4.2.循环清洗时间为6~8小时，每小时切换一次循环回路。
清洗期间汽包水位严格控制在（-50~+100）mm范围。
当铁离子浓度和酸浓度趋于稳定时，结束酸洗。
6.6.4.3.在酸洗过程中，如果Fe3+>1000mg/l时，应加入SnCl2降低Fe3+浓度。
6.6.4.4.酸洗过程中每半小时取样分析一次，并记录分析结果，分析项目为：
①盐酸浓度；②Fe3+和总铁浓度；③温度。
6.6.5.酸洗后水冲洗
（a）除盐水冲洗
用除盐水按第一、二、三回路流程分别进行大流量开放水冲洗至出口水质澄清透明，无细小颗粒，且（Fe2++Fe3+）<50mg/l、pH>4.5。
冲洗结束前，开启锅炉加药装置将加药管内的积酸顶至汽包中。
在水冲洗接近终点时开始取样检测，每15分钟检测（Fe2++Fe3+）和pH值一次，并记录检测结果。
整个顶酸水冲洗过程中，汽包水位控制在+50~+100，且水位稳定。
（b）废液处理
酸洗后废液排至酸液中和池，加入NaOH中和至pH为6~9，再经排污泵排出。
6.6.6.漂洗
6.6.6.1.酸液顶排和水冲洗结束后，采用浓度为0.15%～0.25%的磷酸加0.1%缓蚀剂溶液，PH值控制在2.5～3（用氨水调节），在温度为40~50℃下，按三个回路分别循环漂洗2～3小时，汽包水位控制在+50~+100。
6.6.6.2.漂洗溶液中总铁量≤300mg/l时，漂洗结束，方可进行钝化。
6.6.6.2.漂洗过程中每半小时检测pH值、温度和总铁量。
注意：
若漂洗液中总铁含量大于300mg/l时，应用热的除盐水更换部分漂洗液至总铁量小于300mg/l。
6.6.7.钝化
漂洗完毕后，系统里的清洗不需排掉。
向清洗系统内加入Na5P3O10，并用氨水调节pH值至9.5~10.0，再维持温度在80~90℃，系统按三个循环回路分别循环钝化2小时。
钝化过程中，汽包水位控制在+100~150。
钝化结束后排放钝化液，整个化学清洗过程结束。
钝化过程中每半小时取样检测一次pH值和温度，并记录检测结果。
7.清洗质量评定标准及检查项目
7.1.化学清洗质量评定标准
7.1.1.被清洗的金属表面应清洁，基本上无残留氧化物和焊渣，不出现二次浮锈，无点蚀，无明显金属粗晶析出的过洗现象，不允许有镀铜现象，金属表面形成完整的钝化膜。
7.1.2.腐蚀指示片平均腐蚀速率小于8g/（m2·h），总的腐蚀量小于80g/m2。
7.1.3.除垢率大于95%。
7.1.4.固定设备不受损伤。
7.2.化学清洗后检查项目
7.2.1.打开汽包人孔，汽包内壁清洗效果检查。
7.2.2.割开蒸发器下集箱手孔，蒸发器清洗效果检查。
7.2.3.监视管清洗效果检查。
7.2.4.腐蚀指示片检查，腐蚀速率测量。
7.2.5.根据对汽包、蒸发器下集箱清洗效果检查，再定省煤器、蒸发器系统是否需要割管检查，原则上不作破坏性割管检查。
8.系统恢复及锅炉保护
化学清洗质量验收签证后，拆除化学临时系统，并对清洗系统进行恢复。
化学清洗后二十天内锅炉不点火启动，锅炉必须根据停炉时间采取加联胺保护液或充氮气保护。
9.主要安全措施
9.1．所有焊工均持证上岗。
9.2．“化学清洗方案”及“化学清洗运行措施”必须经讲座补充修改后，审批合格，才能组织实施。
9.3．清洗前对参加化学清洗人员进行技术交底，组织学习操作规程、技术措施及安全措施，熟悉系统设备的运行操作。
有关人员要明确岗位职责，服从指挥。
9.4．临时系统及永久动用系统、设备挂牌工作结束，确认无误。
9.5．清洗现场储备足够消防器材，重点部位由专职消防人员值班。
9.6．现场配备一定数量的生石灰，当酸洗系统发现泄漏时及时中和酸液。
另现场准备一定数量承接酸液的工具。
9.7．化学清洗现场设立明显警戒线，无关人员严禁擅自入内，清洗区域严禁明火作业及吸烟。
9.8．化学清洗前，由监理组织，东部电厂工程部，广东火电深圳工程处，科林化学清洗公司等单位参加，进行一次全面安全检查，确认化学清洗条件。
9.9．对临时系统必须水压试验合格，查漏结束，防止在清洗过程中出现漏酸。
9.10．加药人员要穿合身的工作服，带口罩、手套、防护眼镜。
酸泵附近须有水源，用耐酸管连接，以备阀门或管道泄漏时冲洗用。
9.11．清洗现场应有医务人员值班，并备有2%氨水、3~5%碳酸氢钠、0.2%硼酸、饱和石灰水等安全溶液。
10.组织机构
11.工期计划
从进厂开始施工到退场，工期大约需要30天，其中设备材料进厂就位3天,临时系统安装15天，系统检查消缺2天，化学清洗5天，临时系统拆出退场5天。
附件
（一）药品及水用量估算（按水容积382m3算）
1.药品及其用量
药品名称
纯度（%）
使用浓度（%）
用量（t）
用途
盐酸
30
6
77
酸洗
缓蚀剂（IS-129）
0.5~0.6
2.4
消泡剂
90
0.01
0.04
还原剂
98
0.65
H3PO4
86
0.15～0.25
1.1
漂洗
钝化
氨水
21
16
Na5P3O10
86
0.2~0.3
1.2
H2O2
35
0.05～0.1
1.1
除油
氢氧化钠
96
30
中和废液
盐酸
30
3
2.水用量估算
步骤
除盐水（t）
流量（t/h）
水冲洗
2000
400
H2O2清洗
400
H2O2清洗后水冲洗
1200
400
酸洗
400
酸洗后水冲洗
2000
400
漂洗及钝化
500
合计
6500
附件
（二）设备及材料
序号
设备名称
规格
数量
1
清洗箱
25m3
1个
2
清洗泵
SB250-865
Ｑ=400m3/h
H=1.25MPa
2抬
3
耐酸泵
Ｑ=25m3/h
1台
4
逆止阀
DN200Pg25
DN100Pg25
2只
1只
5
滤网
DN200Pg25
1只
6
闸阀
DN200Pg25
DN150Pg25
DN100Pg25
DN50Pg25
12个
10个
15个
10个
7
法兰
DN200Pg25
DN150Pg25
DN100Pg25
DN50Pg25
24片
20片
30片
20片
8
90O弯头
DN200
DN150
DN100
DN50
20个
30个
30个
20个
9
管道
Φ219×8
Φ108×5
Φ159×5
Φ114×6
Φ57×3.5
500m
600m
300m
100m
300m
10
配电盘
2套
11
热工分析设备
全套
12
化学分析仪器
全套
附件（三）化学清洗系统图
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