火力发电厂锅炉化学清洗导则Word文档下载推荐.docx

1、化学清洗方式可分为：循环清洗、开式清洗及浸泡清洗三种。一般情况下，采 用循环清洗或开式清洗。1.7酸洗液中应添加合适的缓蚀剂，酸洗时的金属腐蚀速度应小于10g/（m2h）。 化学清洗后的金属表面应形成完整的保护膜，不应产生二次锈蚀和点蚀。1.8锅炉的化学清洗一般应采用软化水、除盐水或凝结水，应备足水量。表1 确定需要化学清洗的条件 1.9锅炉化学清洗完毕后，若不能立即投入运行，应采取防腐措施。1.10化学清洗排出的各种废液应进行处理，使排放废液符合GBJ473工业“三 废”排放试行标准 的规定。1.11工作人员在化学清洗过程中应严格遵守安全规程，确保人身安全。1.12化学清洗方案应呈报上级批准

2、，并成立化学清洗小组，负责锅炉的化学 清洗。1.13参加化学清洗人员应根据国家劳动保护有关规定，享有劳动保健的待遇。2化学清洗条件的确定 2.1化学清洗介质的选择，一般根据垢的成分，锅炉设备的构造、材质，清洗效 果，缓蚀效果，经济性的要求，药物对人体的危害以及废液排放和处理要求等因 素进行综合考虑。一般应通过试验选用清洗介质，以及确定清洗参数。可选用的 清洗介质有盐酸、氢氟酸、柠檬酸、EDTA铵盐等。对于不同成分的垢，适用的 药剂和清洗条件可参见表2。应根据清洗介质和炉型来选择清洗方式。盐酸、柠檬酸、EDTA铵盐一般可采 用循环清洗，氢氟酸可采用开式清洗。2.2为了减少清洗液对金属的腐蚀，盐酸

3、的最大浓度一般不超过10%，氢氟酸的最 大浓度不超过3%，有机酸的浓度不超过10%，清洗液浓度可由试验确定。表2 清洗介质的选择 续表 2 续表2 注：1）盐酸清洗，微酸性除铜钝化溶液中含有Cl-时，应事先用盐酸将水的 pH 值调到5，当水温升至56时，按照H3C6H5O7、NaNO2和 CuSO4的 先后顺序依次加入，并搅拌均匀。2.3为确保酸洗效果，必须选择合适的酸洗缓蚀剂，可供选用的国产商品酸洗缓蚀 剂的性能参见表3。表3 续表3 2.4循环酸洗应维持炉管中酸液的流速为0.20.5m/s，不得大于1m/s。开式酸 洗应维持炉管中酸液的流速为0.150.5m/s，不得大于1m/s。2.5酸

4、液温度越高，清洗效果越好，但金属的腐蚀速度也随之增加，缓蚀剂的效果 随温度升高而降低。在酸洗时，酸液温度不可过高，无机酸的清洗温度一般采用 4070，柠檬酸的清洗温度为9098，EDTA铵盐的清洗温度为120140 。清洗时盐酸液与金属接触的时间一般不超过12 h。2.6三价铁离子会加速钢铁的腐蚀。即使酸洗废液中酸的浓度较高，一般也不能 再用来清洗第二台锅炉。为抑制Fe3+的影响，可加入还原剂如Na2SO3、N2H4 H2O、SnCl2、NH4CNS等。2.7若氧化铁垢中含铜量较高时，应采取防止金属表面产生镀铜的措施。详见4.6。使用TSX-04酸性除油缓蚀剂（太仓制药厂产品）可一次完成碱洗和

5、酸洗，能简 化清洗工艺，节省时间和用水，其除油能力大于或等于5kg牛油/kg产品，金属腐 蚀速度小于10g/（m2h），金属缓蚀率大于或等于95%。3化学清洗系统的设计、安装 3.1化学清洗系统的设计，应根据设备结构、热力系统和清洗介质、清洗方式来确 定。一般汽包炉循环清洗的系统示意图可参考图1。直流炉若采用循环清洗，清洗 范围为高、低压给水系统、炉本体及高温过热器时，清洗系统可参考图3（a）；清洗 范围为高、低压给水系统及炉本体时，清洗系统可参考图3（c）；清洗范围为高、低 压给水系统、炉本体、高温过热器及再热器时，清洗系统可参考图3（b）。直流炉若 采用氢氟酸开路清洗，清洗范围为高、低压给

6、水系统、炉本体、高温过热器及再热 器时，清洗系统可参考图3（a）；清洗范围为高、低压给水系统、炉本体及高温过热 器时，清洗系统可参考图3（b）。图1 汽包炉循环清洗系统示意图 1省煤器；2汽包；3水冷壁下联箱；4清洗箱；5清洗泵；6浓药泵；7浓碱箱；8浓酸箱G流量表；P压力表；T温度计；U取样点；Y腐蚀指示片安装处；F转子流量计 清洗系统的设计，应符合以下几点要求：1）水、热源应充足，电源应安全可靠。2）各回路的流速，应力求均匀。清洗系统应尽量简化，便于操作，并能合理、 有效地处理清洗废液。图2 直流炉循环清洗系统示意图 1汽轮机；2低压加热器；3除氧器；4清洗泵；5监视管；6转子流量计；7高

7、压加热器；8省煤器；9水冷壁；10低温过热器；11启动分离器；12高温过热器；13再热器；14过滤网；15地沟；16流量表 3）为保证清洗泵连续可靠运行，清洗泵应耐腐蚀并需设置备用泵。用普通清水 泵作清洗泵时，泵壳及叶轮可涂防腐涂料，或耐酸漆。要外加压力密封水，以确保 轴封严密，盘根处应加装浸油石墨盘根、柔性石墨盘根，或聚四氟乙烯盘根等。4）酸洗过程中不允许采用炉膛点火方式加热，以防爆炸和产生局部过热。一般 采用表面式或混合式加热器加热清洗液。混合式加热器构造图可参考附录A。图3 直流炉氢氟酸开路清洗系统示意图 4给水泵；5高压加热器；6省煤器；7水冷壁；8低温过热器；9启动分离器；10高温过

8、热器；11再热器 5）冲洗时，水流速应达到清洗流速的1倍以上。一般可采用清洗泵进行冲洗。 直流炉可用清洗泵、给水泵或凝升泵进行冲洗。3.2加酸方式主要有以下几种：3.2.1清洗回路充满水后，先进行循环，然后用浓酸泵或酸喷射器向清洗回路内加 入浓酸，边循环，边配酸。3.2.2在溶液箱内配成一定浓度的稀酸，再用清洗泵送入清洗系统。3.2.3采用开路酸洗时，将浓酸按一定比例用计量泵打入正在运转的给水泵出口或 清洗泵出口。3.3清洗系统的划分按下列要求进行：3.3.1应避免将炉前系统的脏物带入锅炉本体和过热器。一般应将锅炉分为炉前系 统、炉本体和汽系统三个系统进行清洗。3.3.2应使每个回路具有相差不

9、多的通流截面或流速。3.4清洗系统的安装应满足下列要求：3.4.1安装临时系统时，管道内不得有砂石和其他杂物。水平敷设的临时管道，朝 排水方向的倾斜度不得小于1/200。按永久管道的质量要求，检查临时管道的焊接质 量。焊接部位位于易观察之处，焊口不宜靠近重要设备。3.4.2所有阀门在安装前，必须研磨，更换格兰填料，并进行水压试验。所有的 阀门压力等级必须高于清洗时相应的压力等级。阀门本身不得带有铜部件。阀门 及法兰填料，采用耐酸、碱的防蚀材料。3.4.3清洗泵入口侧（或酸箱出口）应装滤网，滤网孔径应小于5mm，有效通流截面 应大于入口管截面积的3倍。安装泵进、出口管道时，应考虑热膨胀补偿措施，

10、 不使水泵受到过大的推力。3.4.4清洗箱的标高及液位应能满足清洗泵的吸入高度（清洗箱出口至泵的吸入口 的位差至少应有2m），以防泵抽空。清洗泵轴瓦应加强冷却。3.4.5化学清洗时，可在汽包上设临时液位计及液位报警信号。根据循环流速的要 求，在汽包下降管口，点焊节流孔板，并将汽包放水管加高。3.4.6锅炉顶部及清洗箱顶部，应设有排氢管，并应有足够的通流截面。3.4.7临时系统中安装的温度、压力、流量表计及分析仪表，应经校验合格后方能 使用。不耐腐蚀的表计，应采取隔绝清洗液的措施。3.4.8临时设置的药箱，不宜布置在电缆沟附近。通道上的临时管道要设有临时便 桥。清洗现场的道路应平整、畅通，并有良

11、好的照明设施。4化学清洗工艺过程 表4 化学清洗用水量表 4.1化学清洗前，应完成下列准备工作：4.1.1机组热力系统安装或检修完毕，并经水压试验合格。4.1.2临时系统安装完毕，并通过1.5倍工作压力的热水水压试验。清洗泵，各 种剂量泵及其他转动机械试运转无异常。4.1.3贮、供水量能满足化学清洗和冲洗的用水需要。用水量参照表4。4.1.4排放系统畅通。废液处理的临时或正规设施安装完毕，并能有效地处理废 液。4.1.5化学清洗的药品经检验确证无误，并按技术、安全措施的要求备足各种药品 及化验仪器。4.1.6参加化学清洗的人员培训完毕。4.1.7腐蚀指示片，监视管及测试仪器准备齐全。4.1.8

12、不参加化学清洗的设备、系统与化学清洗系统可靠地隔离，并要求：4.1.8.1拆除汽包内不宜清洗的装置。4.1.8.2水位计及所有仪表、取样、加药等管道均与清洗液隔离。4.1.8.3过热器若不参加清洗，则采取保护措施。4.1.9为维持锅炉清洗液的温度，严密封闭炉膛及尾部烟道出口。4.1.10将清洗系统图挂于清洗现场。系统中阀门按图纸编号，并挂编号牌。在管道 设备上标明清洗液流动方向，并经专人核对无误。4.1.11在汽包水位监视点、加药点及清洗泵等处，装设通信设备。4.1.12按8.18.11规定对参加化学清洗的人员进行培训，使其熟悉系统，掌握操 作程序。4.2根据确定的清洗方案，计算材料药品用量（

13、详见附录A），并对药品纯度进行检 验。4.3新建机组在化学清洗前必须进行水冲洗。可用过滤后的澄清水或工业水进 行分段冲洗，冲洗流速一般取0.51.5m/s。冲洗终点以出水达到透明无杂物 为准。4.4对新建锅炉，为清除汽包内的保护涂层，可进行碱煮。碱液可用浓度为0.2% 0.5%的Na3PO4，浓度为0.1%0.2%的Na2HPO4和浓度为0.05%的湿润剂混合 配制而成。碱煮时间根据锅炉内部的污脏程度决定，一般在压力为0.98 1.96Mpa时持续碱煮1214h。煮炉过程中，需底部排污23次。最后进行大 量换水，至排出水和正常炉水的浓度接近时为止。当排水的pH值降至9左右， 水温降至7080时

14、，即可将水全部排出。煮炉后应进行内部检查，并清除堆积于联箱等处的污物，然后才可与清洗系统 连接。为清除高压锅炉内壁的油污，可采用上述混合碱液对锅炉进行碱洗。碱洗温度 为9095，时间为824 h。中压锅炉的碱洗可采用浓度为0.5%0.8%NaOH和0.2%0.5%Na2HPO4的 混合液作碱洗液。碱洗温度为9095，时间为824 h。4.5碱洗后用过滤澄清水、软化水或除盐水冲洗，洗至出水pH值不大于8.4，水 质透明。4.6缓蚀剂可在浓酸液注入前加入清洗系统的水中，也可与酸液同时加入清洗系 统。酸洗工艺的控制条件，见表5。酸液中含铜离子会在金属表面产生镀铜现象， 可在酸洗后用2530的1.3%

15、1.5%氨水和0.5%0.75%过硫酸铵溶液清洗 11.5h。随后排掉溶液，再用0.8%NaOH和0.3%Na3PO4溶液进行清洗；或 采用加硫脲一步除铜钝化；或采用微酸性除铜钝化的工艺（见表5）。在酸洗过程 中酸液要保持一定的温度和浓度。表5 续表5 4.7当每一回路循环清洗到预定时间时，应加强酸液浓度和铁离子浓度的分析，检 查其是否达到平衡，并取下监视管检查清洗效果。若酸洗液中铁离子浓度趋于稳 定，监视管段内基本清洁，则再循环1 h左右，便可停止酸洗。4.8酸洗后，水冲洗方法如下：4.8.1为防止活化的金属表面产生二次锈蚀，一般用纯度大于97%的氮气连续顶出 废酸液；也可用除盐水顶出废酸液

16、，锅内酸液应排至废液处理装置槽内。酸液排出 后采用变流量水冲洗，冲洗到排出液的pH值为44.5，含铁量小于50 mg/L为止。4.8.2当冲洗水量不足时，可采用反复排空和上水的方法进行冲洗，直至出水pH 值为44.5为止。但在采用此方法冲洗后，应接着对锅炉进行漂洗。4.8.3对垢量较多的运行锅炉，酸洗后如有较多未溶解的沉渣堆积在清洗系统及设 备的死角，则排尽酸液，用水冲洗至出水的pH值为44.5后，再排水，用人工 清理掉汽包和酸箱内的沉渣。用此法冲洗后须经漂洗才能进行钝化。4.9漂洗：一般采用浓度为0.1%0.3%的柠檬酸溶液，加氨水调整pH值至3.5 4后进行漂洗。溶液温度维持在7590，循

17、环2 h左右。4.10钝化：漂洗结束时，若溶液中含铁量小于500mg/L，可直接用氨水调整溶液 pH值至910后再加入钝化用药品（见表6）进行钝化。若溶液含铁量大于500mg/L， 应更换漂洗液至溶液中含铁量小于500mg/L后，再进行钝化。若冲洗后不采用漂 洗，一般可直接用除盐水冲洗至出水的pH值为4.55.5，含铁量小于50mg/L 时，按表6的控制条件进行钝化。钝化后应立即将系统中溶液排空。4.11循环清洗中的注意事项如下：4.11.1酸洗时，应维持酸液液位在汽包中心线上，水冲洗时，应维持液位在比酸洗 时的液位略高一些。钝化时的液位应比水冲洗时的液位更高。4.11.2清洗液的循环方式与锅

18、炉的结构和受热面结垢的程度等因素有关。对结垢严 重的回路应先进行循环清洗，其余回路静置浸泡。待该回路循环一定时间后，再依 次倒换。必要时对结垢严重的回路可重复进行循环清洗。4.11.3为了提高清洗效果，每一回路最好能正反向各循环一次（取决于炉管和汽包 连接的情况）。如通向汽包的某些导汽管位置很高，只能进行单向循环时，酸液应 由高位管进入，由低位管排出。表6 钝化工艺的控制条件 1）在0.2%0.3%H3C6H5O7溶液中直接加入1%2%的 NaNO2,并添加 100200 mg/L CuSO4和维持 Cl-为50100 mg/L。4.12锅炉化学清洗后，如在一个月内不能投入运行，应进行防腐蚀保

19、护。4.12.1液体保护法有两种：氨液保护，钝化液排尽后，用1%的氨液冲洗至排放液 不含钝化剂时，用0.3%0.5%的氨液充满锅炉，进行保护；氨-联氨溶液保护，保护 液的氨浓度一般为500 mg/L，联氨浓度一般为300500 mg/L,pH值应为9.510。4.12.2气体保护法是，在严冬季节，可采用充氮法保护或气相缓蚀剂保护。使用的 氮气纯度应大于99.9%。锅炉充氮压力应维持在0.0200.049 MPa。4.13锅炉清洗后，应进行汽包联箱内部的检查，清除洗下的铁渣。对水冷壁应进 行割管检查，判断清洗效果，管样长度不应大于150mm。对运行锅炉应在燃烧器上 23m处割管；对基建锅炉应在清

20、洗流速最低处，割取带焊口的管样。检查完毕 后，将汽包内和系统中拆下的装置和部件全部装复，并撤掉堵头、堵板等，使系统 恢复正常。5清洗废液的处理 5.1锅炉化学清洗的废液，应符合GBJ473工业“三废”排放试行标准的 要求，才允许排放，其规定见表7。严禁排放未经处理的酸、碱液及其他有毒废液。废液不得采用渗坑、渗井和漫 流的方式排放。表7工业废水的排放标准 清洗锅炉时，废液是大量连续排出的，因此，应设计有足够容量和能充分混合 废液的处理装置。5.2亚硝酸钠废液的处理方法如下：5.2.1氯化铵处理法：将亚硝酸钠废液排入废液处理池，加氯化铵处理。氯化铵的 实际加药量应为理论量的34倍。为加快反应速度，

21、可向废液池内通入0.78127 MPa的蒸汽，维持温度在7080。为防止亚硝酸钠在低pH值时分解造成二次 污染，应维持pH值在59。废酸液不能与亚硝酸钠废液排入同一个池内。5.2.2次氯酸钙处理法：将亚硝酸钠废液排入废液处理池，加次氯酸钙处理。次氯 酸钙加药量应为亚硝酸钠的2.6倍。处理时可在常温下进行，并通入压缩空气搅拌。5.2.3尿素分解法：尿素经盐酸酸化后，能将亚硝酸钠转化为氮气。尿素与亚硝酸 钠的药耗比为0.611，应在70下反应进行20min。处理后，应将溶液放置过夜 后再排放。5.3联氨废液的处理采用次氯酸钠分解法，即将联氨废液排入废液处理池，加次氯 酸钠处理。联氨与次氯酸钠反应，

22、分解出氮气。处理至水中残留氯不大于 0.5mg/L时，即可排 放。5.4氢氟酸废液的处理方法是，将石灰粉或石灰乳和氢氟酸废液同时排入废液处理 池，并用专用泵使废液与石灰充分混合反应，直至氢氟酸废液中游离氟离子含量小 于10 mg/L。为彻底降低氟离子含量，再加入Al2（SO4） 3进一步处理。石灰的理论加入量为氢氟酸量的1.4倍，实际加入量应为氢氟酸的22.2倍。 所使用石灰粉的CaO含量应不小于30%，最好在50%以上。5.5废液 COD的处理方法如下：5.5.1柠檬酸废液的COD高达2000050000mg/L，有必要进行处理。可把柠檬 酸酸洗废液排至煤场或灰场，使其与煤混合后，送入炉膛内

23、进行焚烧。5.5.2采用过氧化氢分解法处理：5.5.2.1将废液排入废液处理池。5.5.2.2向废液处理池内投加H2O2或NaClOCOD去除剂（A）使其与酸液中的 Fe2+作用。NaClO或H2O2的加入量为COD加过剩量。图4 酸洗废液中有机物处理程序示例 5.5.2.3向废液处理池内投加NaOH、Ca（OH）2，加入量为1kg/m3，使pH值达10 12后，再通过压缩空气进行充分搅拌，使Fe2+ 全部氧化为Fe3+（以测定水中亚 铁含量来控制）。5.5.2.4向废液处理池内加凝聚剂并沉降，使上部澄清液的COD值降为300mg/L 以下。5.5.2.5继续向废液池内加COD去除剂（B）（N

24、H4）2S2O8，并用0.118MPa压缩 空气搅拌1012h，充分氧化，使COD降至100 mg/L以下。5.5.2.6用盐酸调整 pH值为69。5.5.2.15.5.2.6的处理程序如图4所示。5.6EDTA的回收处理的方法是，采用直接硫酸法回收，将EDTA废液排入溶液箱， 硫酸加入的方式是，边加硫酸，边搅拌，将其沉淀洗涤五次，过滤后再洗涤。硫酸加入剂量按下式计算：式中1.25中和1kgNaOH要1.25kg纯硫酸；1.65中和1kgFe3O4（垢）所用的纯硫酸为1.65kg；EDTA配药总体积；1.7综合考虑，调pH值至0.30.0的系数；清除的Fe3O4垢量；kg；mNaOHEDTA加

25、NaOH后溶解生成H2Y2-和HY3-的反应，1tEDTA配pH值 至5.36.0所需NaOH的计算公式为：6化学清洗质量的要求 6.1锅炉及热力系统化学清洗的质量，应达到以下要求：6.1.1被清洗的金属表面清洁，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，不允许有镀铜现象并形成完整的钝化保护 膜。6.1.2腐蚀指示片平均腐蚀速度小于10 g/（m26.1.3固定设备上的阀门，未受到损伤。7化学清洗中的化学监督 7.1为掌握化学清洗的进程，及时判断清洗过程各阶段的清洗效果，在化学清洗中 必须进行化学监督。监督内容包括检查监视管段和腐蚀指示片及化验清洗液。7

26、.2监视管段应选用污脏程度比较严重的，并带有焊口的水冷壁管，其长度为350 400mm，两端焊有法兰盘。监视管段安装于循环泵出口，控制管内流速与被清洗 锅炉水冷壁管内流速相似。监视管段应在系统进酸后投入。基建炉的监视管段一 般在清洗结束后取出。运行炉的监视管段应在预计酸洗结束时间前取下，并检查 管内是否已清洗干净。若管段仍有污垢，应再把监视管段装回系统继续酸洗， 直至监视管段全部清洗干净。若检查管段已清洗干净，酸液仍需再循环1h，方 可结束酸洗。7.3腐蚀指示片的材料应与锅炉被清洗部分的材质相同。管材样片的加工是先将钢 管用铣床铣成条，再用刨床刨平，切成35mm12mm3mm的长方形试片，磨 平抛光至表面粗糙度Ra0.4m。用千分尺精确测量指示片表面尺寸，用丙酮或无水 乙醇洗去表面油污，放入3040的烘箱内烘干，置于干燥器内干燥1h，然后 称重。指示片在加工过程中，严禁敲打撞击。7.4锅炉化学清洗时的监视点布置，直流炉的见图5，汽包炉的见图1。清洗液的 测试方法见附录C。化学清洗过程中的测试项目，一般规定如下：图 5 锅炉化学清洗过程监视 点的布置 凝结水处理系统出口；低压加热器出口；除氧器水箱出口；高压加热器出口；水冷壁管出口；启动分离器出口；高温过热器出口； 再热器出口 7.4.1煮炉和碱洗过程：汽包