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2.1.4清洗前对化学清洗的药品如原液纯度、所选择的缓蚀剂缓蚀效率等进行复验,并按技术、安全措施的要求做好设备、材料、化验仪器和试剂、安全用品及其它清洗所需物品的准备。

2.2清洗系统的设计

2.2.1化学清洗系统应根据锅炉结构、清洗介质和清洗方式、水垢的分布状况、锅炉房条件和环境及清洗的范围等具体情况进行设计。

2.2.2锅炉采用循环清洗时,其系统设计应符合下列要求:

(1)清洗箱应耐腐蚀并有足够的容积和强度,可保证清洗液畅通,并能顺利地排出沉渣;

(2)清洗泵应耐腐蚀,泵的出力应能保证清洗所需的清洗液流速和扬程,并保证清洗泵连续可靠运行;

(3)清洗泵入口或清洗箱出口应装滤网,滤网孔径应小于5mm,且应有足够的通流截面;

(4)清洗液的进管和回管应有足够的截面积以保证清洗液流量,且各回路的流速应均匀;

(5)锅炉顶部及封闭式清洗箱顶部应设排气管。

排气管应引至安全地点,且应有足够的流通面积;

(6)应标明监视管、采样点心和挂片位置;

(7)清洗系统内的阀门应灵活、严密、耐腐蚀。

含有铜部件的阀门、计量仪表等应在酸洗前拆除、封堵或更换成涂有防腐涂料的管道附件。

过热器内应充满加有联氨N2H4100-300mg/L或醛肟100-300mg/L,PH值为9.5-10.0(用氨水调pH值)的除盐水作保护。

所有不参与清洗的系统、管道等都应严隔离;

(8)必要时可装设喷射注酸装置、蒸汽加热装置和压缩空气装置;

(9)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、炉本体和蒸汽系统三个系统进行清洗。

2.3清洗介质的要求

2.3.1清洗介质的选择,应根据垢的成分,锅炉设备的结构、材质,清洗效果,缓蚀效果,药剂的毒性和环保的要求等因素进行综合考虑。

一般应通过试验选用。

2.3.2一般情况下不得利用回收的酸洗废液清洗锅炉。

特殊情况下回收利用的酸液中铁离子总量不得超过250mg/L。

2.3.3清洗时必须根据清洗介质、温度、锅炉材质等因素选择合适的缓蚀剂。

缓蚀剂的缓蚀效率达到98×

10-2以上,并且不发生氢脆、点蚀及其它局部腐蚀,同时应尽量选择气味小、无毒害作用、性能稳定、水溶性及均匀性好的缓剂。

2.3.3.1如清洗中需添加清洗助剂的,应预先对加助剂后的缓蚀剂进行曲缓蚀效率测定,以防有些助剂对缓蚀性能产生影响。

测定方法见附录2《缓蚀剂缓蚀效率和酸洗剂腐蚀速率的测定方法》。

2.3.3.2清洗单位应定期对库存的缓蚀剂进行缓蚀将近率复测,不得以锅炉清洗时腐蚀试片的测定来代替。

2.3.4酸洗剂:

对不同的水垢和金属材料,应选用合适的酸洗剂和助溶剂,一般选择如下:

(1)对碳酸盐水垢,一般采用盐酸清洗。

(2)对硅酸盐水垢,可在盐酸中添加氢氟酸或氟化物清洗。

(3)对硫酸盐水垢或硫酸盐与硅酸盐混合水垢,应预先碱煮转型,然后再用盐酸或盐酸添加氟化物清洗。

(4)对氧化铁垢,可在盐酸中添加氟化物或采用硝酸清洗。

(5)对于电站锅炉,当氧公铁垢中含铜量较高(CUO510-2)时,应采取防止金属表面产生镀铜的措施,一般可选用盐酸加氟化物及硫脲等清洗助剂。

(6)奥氏体钢的清洗,不可选用盐酸作清洗剂。

对于含铬材料的锅炉部件的清洗,一般可选用氢氟酸、EDTA、柠檬酸或甲酸、已酸等有机混合酸作清洗剂。

2.3.5清洗剂用量:

锅炉清洗时,所需的盐酸(硝酸)、EDTA、柠檬酸、缓蚀剂的用量计算方法见附录3《清洗药品用量的计算方法》。

2.4清洗腐蚀的控制

2.4.1清洗时必须加入合适的缓蚀剂,其浓度和适用性应根据产品说蝗和试验结果确定。

酸洗时一般应先加组蚀剂,并在系统中循环均匀后,再加酸液。

缓蚀剂需和酸同时加入的,应配制均匀后才可进入锅炉内。

2.4.2酸洗时须防止因FE3+浓度过高而引起的电化学腐蚀。

当酸洗液中F3+浓度1000/L时,应在酸洗液中加入还原剂(一般应加氯化亚锡)进行还原,其添加量的计算可参考附录4《酸洗中还原剂加入量的计算方法》。

2.4.3酸洗液浓度的控制:

酸洗液的浓度不得过高,最高浓度一般控制为:

HCI、HNO3、EDTA:

10×

10-2;

HF:

10-2。

不得向锅炉内直接注入浓酸。

2.4.4酸洗流速控制:

酸洗时,锅炉炉管内酸液流速应维持在0.2-0.5m/s,但不得大于1m/s。

2.4.5酸液温度的控制:

(1)无机酸的清洗温度宜控制在550C以下,最高不得超过650C;

(2)有机酸的清洗温度控制为:

柠檬酸90-980C:

EDTA110-1450C。

酸洗过程中(除EDTA清洗外)严禁采用炉膛点火方式加热酸液,以防爆炸和产生局部过热。

酸液的加热方法见附录5《酸液加热方法》,加热时应注意整个清洗系统的温度平衡,避免局部温度过高而产生腐蚀。

2.4.6酸洗时间的控制:

从酸液达到预定浓度起到开始排酸时的酸洗时间,一般应不超过12小时,对较厚和难溶水垢,在严格监督下可适当延长酸洗时间,延长酸洗时间的长短,可以腐蚀量测定的方法确定。

2.4.7腐蚀指示片的测定:

2.4.7.1酸洗开始时,必须在清洗系统中挂放腐蚀指示片(一般应在清洗箱或循环管路及锅内分别挂放)。

腐蚀指示片的材质应与锅炉被清洗部分的材质相同,其制作与腐蚀测定方法见附录6《腐蚀指示试片的制作与腐蚀测定方法》。

2.4.7.2金属腐蚀速度的计算方法如下:

腐蚀速度u=△m/Stg/(m2.h)式中:

△m—酸洗前与酸洗后腐蚀试片的质量之差,g(均用万分之一分析天称重);

S—腐蚀试片的总表面积,m2;

t—酸洗时间,小时,其计算方法为:

(1)循环清洗,从清洗系统进、出口酸度趋于一致起到开始排酸止的时间。

(2)开式清洗,从清洗系统开始加酸起到停止加酸止的时间。

2.4.8锅炉化学清洗后应尽快投入运行,若不能很投入运行,钝化后应采取保养措施,以防腐蚀。

第三章

3.1工业锅炉是指以向工业生产或生活用途提供蒸汽、热水的锅炉,一般指额定工作压力≤2.5MPa的锅炉。

3.2化学清洗条件的确定。

工业锅炉化学清洗包括碱洗和酸洗两种类型。

当锅炉产生水垢或锈蚀时应及时清理,但采用酸洗方法的,应符合下列条件之一,且每台锅炉酸洗间隔时间不宜少于二年。

(1)锅炉受热面被水垢覆盖80×

10-2以上,且平均水垢厚度达到或超过下列数值:

1mm;

对于有过热器的锅炉:

0.5mm;

对于热水锅炉:

1mm。

(2)锅炉受热面有严重的锈蚀。

3.3清洗系统

工业锅炉仅采用碱洗的一般不需要循环系统。

采用酸洗形式时,应采用循环清洗或循环和静态浸泡相结合的方法。

3.4化学清洗工艺

3.4.1运行锅炉化学清洗工艺包括碱煮转型、水冲洗、酸洗、酸洗后水冲洗、漂洗及钝化等各阶段,其中碱煮转型和漂洗可视具体情况免做。

3.4.2化学清洗前,应清除锅内堆积的沉渣和污物。

如有堵塞的管道应尽量预先加以疏通。

3.4.3对以硫酸盐为主的水垢,应进行碱煮转型,要求如下:

(1)根据不垢厚度和成分,将溶解成溶液的碳酸钠和磷酸三钠混合液加入锅炉内,并使用锅水中药剂浓度均匀地达到:

Na2CO3:

(0.3-0.6)×

Na3PO4.12H2O:

(0.5-1.0)×

10-2(相当于PO43-浓度1250-2500mg/K)。

(2)锅炉应缓慢升压,一般在5小时内使锅炉压力升至额定工作压力的二分之一并维持36-48小时。

结垢严重的还应适当延长碱煮转型时间。

(3)煮炉时间,应定期取样分析,当锅水碱度低于45mmol/L,PO43-浓度小于1000mg/L时,应适当补加碳酸钠和磷酸三钠。

(4)碱煮转型结束后,应放尽碱液,并用水冲洗至出口水PH值小于9。

3.4.5酸洗控制要求如下:

3.4.5.1酸洗液的浓度:

HC1或HNO3(4-80×

10-2,用盐酸清洗,添加氟化物助剂:

HF1×

或NaF(0.5-0.8)×

酸洗时间:

6-10小时。

3.4.5.2在酸洗后阶段,应根据下列各点判断酸洗终点,及时停止酸洗:

(1)酸液浓度趋于稳定:

相隔30分钟,两次分析结果酸液浓度的绝对差值小于0.2×

(2)铁离子浓度基本趋于平衡。

3.4.6酸洗结束后,宜用清水迅速将锅内的酸洗废液顶出。

如冲洗水量不足,也可采用边排酸边上水(排酸速度应不大于上水速度),并在冲洗的后期加适量碱液中和的方法进行退酸中和水冲洗。

水顶酸或退酸中和水冲洗至排出液的pH≥4.5为止。

3.4.7酸洗后必须进行中和、钝化,以防金属腐蚀。

一般可采用下述方法钝化:

水冲洗后,在系统循环下,加入Na3PO4。

12H2O,使其浓度达到(1-2)×

10-2,同时加入氢氧化钠调整PH值,PH值应控制在11-12,一般可采用小于工作压力带压钝化。

当锅内钝化液浓度均匀后,关闭循环系统,然后锅炉点火,缓慢将锅炉升压至额定工作压力的二分之一左右,保压钝化时间应维持16小时以上。

对于额外负担定工作压力≥1.6MPa。

且额外负担定蒸发量≥10t/h的锅炉,酸洗后应按电站锅炉的要求进行漂洗、钝化。

3.5残垢清理:

中和后必须打开所有的检查孔,用人工清理锅内松动的残垢和沉渣,以防水垢脱落后造成堵管。

3.6清洗过程中的化学监测:

3.6.1碱煮过程:

每4小时(接近终点时每项1小时)测定碱洗液中的pH值、总碱度和PO43浓度。

3.6.2酸洗过程:

开始时每30分钟(酸少中间阶段可每1小时)测定酸洗液中的酸浓度、Fe3+和Fe2+浓度,接近终点时,应缩短分析时间。

3.6.3中和退酸水冲洗过程:

后阶段每15分钟测定出口水的PH值。

3.6.4钝化过程:

每3-4小时测定钝化液中的PH值和PO43-浓度。

上述项目的测定方法见附录7《清洗过程化学监测分析方法》

3.7清洗质量验收要求

3.7.1除垢率:

(1)清洗以碳酸盐为主水垢,除垢面积应达到原水垢覆盖面积的80×

10-2以上。

(2)清洗硅酸盐或硫酸盐水垢,除垢面积应达到原水垢覆盖面积的60×

如除垢率低于上述规定,或虽达到规定要求但锅炉主要受热面上仍覆盖有难以清理的水垢时,应在维持锅水碱度达到以水质标准上限值的条件下,将锅炉运行1个月左右再停滞不前炉,用人工清理脱落的垢渣和残垢。

3.7.2锅炉清洗表面应形成良好的钝化保护膜,金属表面不出现二次浮锈,无点蚀。

3.7.3用腐蚀指示片测量的金属腐蚀速度的平均值应小于6g/(m2.h),且腐蚀总量不大于72g/m2。

3.7.4锅内所有水冷壁管和对流管等都应畅流无阻。

如清洗前已堵塞的管子,清洗后仍无法疏通畅流的,应由有资格的单位修理更换。

第四章

4.1电站锅炉是指以发电和热、电联产为主要目的的锅炉,一般指额定工作压力≥3.8MPa的锅炉。

4.2电站锅炉化学清洗条件的确定:

4.2.1新建锅炉的化学清洗,应能除去新建锅炉在轧制、加工过程中形成的高温氧化物以及在存放、运输、安装过程中所产生腐蚀产物、焊渣和泥沙污染物等。

其清洗范围为:

(1)直流炉和额定工作压力为9.8MPa及以上的锅筒式锅炉,在投产前必须进行酸洗,额定工作压力在9.8MPa以下的锅筒式锅炉,除锈蚀严重者外,一般可不进行酸洗,但必须进行碱煮。

(2)再热器一般不进行化学清洗,但额定工作压力大于13.OMPa锅炉的再热器可根据情况进行化学清洗。

清洗时必须保证管内流速大于0.15m/s,过热器进行化学清洗时,必须有防止立式管产生气塞和腐蚀产物的管内沉积的措施。

(3)容量为200MW以上的机组,凝结水及高压给水系统必须进行化学清洗(不包括高压加热器);

容量为200MW以下的机组,凝结水及高压给水管道的化学清洗,应根据管道内壁的腐蚀产物情况决定。

4.2.2运行锅炉化学清洗的确定:

(1)当水冷壁管内的沉积物量或锅炉化学清洗的间隔时间超过表1中的极限值时,就应安排化学清洗。

锅炉化学清洗的间隔时间,也可根据运行水质的异常情况和大修时锅炉的检查情况,作适当变更。

1确定运行锅炉需要化学清洗的条件炉型

锅筒式锅炉

直流炉

额定工作压力MPa

<

6.0

6.0-13.0

>

13.0

沉积物量*g/m2

600-900

400-600

300-400

200-300

清洗间隔年限a

一般12-15

10

6

4

注:

表中的沉积物量,是指在水冷壁管热负荷最高处向火侧180部位割管取样,用洗垢法测得的沉积物量。

洗垢法测定垢量的方法见附录8《确定清洗工艺的小型试验方法》。

(2)燃油燃气锅炉和液排渣炉,应按表1中规定的提高一级参数锅炉的沉积物极限量确定化学清洗。

一般只需清洗锅炉本体,蒸汽通流部分是否进行化学清洗,应根据实际情况决定。

4.3清洗前应完成的准备工作:

4.3.1机组热力系统已安装或检修完毕,并经水压试验合格。

4.3.2临时系统安装完毕后,应通过1。

5倍清洗工作压力的热水水压试验。

清洗泵和各种计量泵及其它转动机械经试运转无异常。

4.3.3储、供水的质量和数量已能满足化学清洗和冲洗的用水需要。

清洗用水量可参照附录9《发电锅炉化学清洗用水》。

4.3.4废液处理临时或正规设施应安装完毕,并能有效地处理排放废液。

4.3.5安装在临时系统中的温度、压力、流过表计及分析仪器应经计量校验合格,并备齐全。

腐蚀指示片、监视管等制作完毕。

4.4清洗系统及其安装

4.4.1清洗方式应根据清洗介质和炉型来选择,一般盐酸、柠檬酸、EDTA等采用循环清洗,氢氟酸采用开式清洗。

4.4.3清洗系统的安装应符合下列要求:

4.4.2.1安装临时系统时,水平敷设的临时管道,朝排水方向的倾斜度不得小于1/200。

应保证临时管道的焊接质量。

焊接部位应位于易观察之处,焊扫不宜靠近重要设备。

4.4.2.2所有阀门在安装前,必须研磨,更换法兰填料,并进行水压试验。

阀门压力等级必须高于清洗时相应的压力等级。

阀门杰身不得带有钢部件。

阀门及法兰填料垃采取采耐酸、碱的防腐材料。

EDTA清洗时,升温后应检查并紧固循环系统内所有的法兰螺栓。

4.4.2.3清洗箱的标高及液位应能满足清洗泵的吸人高度,以防泵抽空。

安装泵进、出口管道时,应考虑热膨胀补偿措施,不便水泵受到过大的推力。

4.4.2.4可在锅筒上设临时液位计及液位报警讯号。

根据循环流速的要求,在锅筒下降管口设节流装置,并将锅筒放水管加高。

4.4.2.5清洗系统中的监视管段应选择脏污程度比较严重,并带有焊口的水冷壁管,其长度为350-400mm,两端焊有法兰盘,监视管段一般安装于循环泵出口,必要时高压锅炉还应在水冷壁管处设置监视管装置。

4.4.3不参加化学清洗的设备、系统应与化学清洗系统可靠地隔离,要求:

(1)拆除锅筒内不宜清洗的装置;

(2)水位计及所有不耐腐蚀的仪表,取样、加药等管道均应与清洗液隔离;

(3)过热器若不参加清洗,应采取充满除盐水等保护措施。

4.4.4为维持锅炉清洗液的温度,应严密封闭炉膛及尾部烟道出口。

4.4.5在锅筒不位监视点、加药点及清洗泵等处,应设通讯联络点。

4.4.6应将清洗系统图挂于清洗现场。

系统中的阀门应按图纸编号,并挂编号牌。

管道设备应标明清洗液流动方向,并经专人核对无误。

4.4.7系统安装完毕后应清理系统内的砂石、焊渣和其它杂物。

4.5电站锅炉化学清洗工艺

一般工艺步骤为:

系统水冲洗、碱洗、碱煮转型、碱洗后的水冲洗、酸洗、酸洗后的水冲洗、漂洗私钝化,其清洗工艺的主要控制条件见附录10《电站锅沪化学清洗工艺综合表》。

4.5.1系统水冲洗

新建锅炉,在化学清洗箭必须进行水冲洗。

可用过滤后的澄清水或工业水进行分段冲洗,冲洗流速一般为0.5-1.5m/s。

冲洗终点以出水达到透明无杂物为准。

4.5.2碱洗或碱煮

4.5.2.1新建锅炉仅实施碱煮的,在煮炉过程中,需由底部排污2-3次巳煮炉结束后进行大量换水,待排出水和正常锅水的浓度接近,且pH值降至9左右,水温降至70-80oC,即可将水全部排出。

煮炉后应对锅炉进行内部检查,要求金属表面无腐蚀产物和浮锈,且形成完整的钝化保护膜。

同时应清除堆积于锅简、集箱等处韵污物。

4.5.2.2酸洗前的去油碱洗,一般应采用循环清洗或循环与浸饱相结合。

碱洗后用过滤澄清水、软化水或除盐水冲洗,洗至出水pH值垂8.4,水质透明为止。

4.5.2.3若水垢申硫酸盐、硅酸盐含量较高,为提高除垢效果,可在酸洗前按3.4.3的方法,先进行碱煮转型。

4.5.3酸洗及酸洗后的本冲洗

4.5.3.1监视管段渍在清洗系统进酸至预定浓度后,投入循环系统,并控制监视管内流速均被清洗锅炉水冷壁管内流速相近。

4.5.3.2酸洗时必须按清洗方案严格监控酸洗液的温度、循环流速,锅筒和酸槽的液位等,并每小时记录一次。

按时巡回检查,如实记录出现的问题。

4.5.3.3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测定。

当各回酸洗液中酸液浓度和铁离子浓度趋于稳定和平衡,预计酸洗将绪粟蹲,可取下监视管检查清洗效果。

若管段内仍有污垢,应再把监视管段装回系统继续酸洗。

至监视管段内清洗于净,应再循环1小时,方可停止酸洗。

4.5.3.4为防止活化金属表面产生二次锈蚀,酸洗结束时,不得采用将酸直接排空再上水的方法进行冲洗,可用纯度大于97×

lO-2,的氮气连续顶出废酸液,也可用除盐水顶排出废酸液。

酸液顶出后采用变流量水冲洗,冲洗时水流速应达到清洗流速的一倍以上,尽可能缩短冲洗时间。

水冲洗至排出液的PH值为4-4.5,含糊铁量小于50mg/L为止。

4.5.3.5对沉积物量或垢奴较多的锅炉,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时,可在水冲洗至出水PH值为4-4.5后,再排水用人工方法清除锅炉和酸内酌沉渣。

用此法冲洗后,须经漂洗才能进行钝化。

4.5.4漂洗和钝化

4.5.4.1采用氮气或水顶酸,即在锅内金属未接触空气的情况下可免做漂洗,若退酸水确洗后有二次锈蚀产生的,则须进行漂洗。

4.5.4.2锅炉酸洗后必须进行钝化(除EDTA清洗钝化一次完成外)。

如漂洗后钝化的,漂洗液申的铁离子总量应小于300mg/L若超过该值,应用热的除氧水更换部分漂洗液至铁离子含量小于该值。

钝化过程中,应定时取样化验,如钝化液浓度降至起始浓度的二分之一时,应及时适量补加钝化液。

4.6清洗后的内部检查和系统的恢复

4.6.1清洗后,应打开锅简、集箱和直流炉的启动分离器等能打开的检查孔,彻底清除洗下的沉渣。

4.6.2一般应对水冷壁进行割管检查,判断清洗效果。

对于运行锅炉应在热负荷较高部位割管;

对于新建锅炉应在清洗流速最低处,割取带焊口的管样。

对于新建锅炉,如能确定清洗效果良好的,也可视具体情况免作剖管检查。

4.6.3清洗检查完毕后,应将锅筒内和系统中拆下的装置和部件全部复位,并撤掉所有的堵头、隔板、节流装置等,使系统恢复正常。

4.7循环清洗中的注意事项

4.7.1酸洗时,应维持酸液液位在正常水位线上,水冲洗时,应维持液位比酸洗时液位略高一些,钝化时的液位应比水冲洗的液位更高。

4.7.2清洗液的循环方式与锅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,其余回路静止浸泡,待该回路循环一定时间后,再依次倒换。

必要时可对结垢严真的回路重复进行循环清洗。

4.7.3为了提高清洗效果,每一回路最好能正反向各循环一次(取决于炉管和锅筒连接的情况)。

如通向锅筒的某些导汽管位置较高,只能进行单向循环时,酸液应由高位管进人,低位管排出。

4.8清洗后的保养

锅炉清洗后如在一个月内不能投大运行,应采取下列之一的防腐蚀方法进行保护;

4.8.1液相保护法:

氨液保护:

钝化液排尽后,用l×

lO-2的氨液冲洗至排出液不含钝化剂,再用(0.3-0.5)×

lO-2的氨液充满锅炉,进行保护。

氨一联氨溶液保护:

将浓度为500mg/L的NH3,300-500mg/L的N2H4,PH值为9.5-10的保护液充满锅炉,进行保护。

氨一乙醛肪(C2H5ON)溶液保护:

将浓度为300-500mg/L的C2H5ON,加氨水调pH值,PH值为9.5-10的保护液充满锅炉,进行保护。

4.8.2气相保护法:

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于99.9×

10-2,锅炉充氮压力应维持在0.02-0.05MPa。

4.9清洗过程的化学监测及留样分析项目

4.9.1清洗系统中应在有代表性的部位设置便于操作的监视取样点。

一般锅筒式锅炉的监视取样点布置在系统回路的入、出口处;

直流锅炉应在下列各部位分别布置取样点:

(1)凝结水处理系统出口;

(2)低压加热器出口;

(3)除氧器水箱出口;

(4)高压加热器出口;

(5)水冷壁管出口;

(6)启动分离器出口;

(7)高温过热器出口;

(8)再热器出口。

4.9.2清洗过程应定时对清洗液进行取样化验,化验方法见附录7《清洗过程化学监测分析方法及其监测的项目一般规定如下:

4.9.2.1煮炉和碱洗过程:

锅筒式锅炉取盐段和净段的水样,直流炉取锅炉出、入口水样,每2小时测定碱度和PO43一次;

换水时每2小时测定碱度一次,直至水样碱度与正常锅水碱度相近为止。

4.9.2.2碱洗后的水冲洗;

每15分钟测定一次出口水的PH值,每隔30分钟收集一次冲洗出口水留样

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