火力发电厂锅炉化学清洗导则Word文件下载.docx
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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GBJ4—73《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，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0.2～0.5m/s，不得大于1m/s。
开式酸洗应维持炉管中酸液的流速为0.15～0.5m/s，不得大于1m/s。
2.5酸液温度越高，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40～70℃，柠檬酸的清洗温度为90～98℃，EDTA铵盐的清洗温度为120～140℃。
清洗时盐酸液与金属接触的时间一般不超过12h。
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/（m2·
h），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，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：
拆除汽包内不宜清洗的装置。
水位计及所有仪表、取样、加药等管道均与清洗液隔离。
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。
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。
在汽包水位监视点、加药点及清洗泵等处，装设通信设备。
按8.1～8.11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（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0.5～1.5m/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12～14h。
煮炉过程中，需底部排污2～3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70～80℃时，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90～95℃，时间为8～24h。
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90～95℃，时间为8～24h。
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25～30℃的1.3%～1.5%氨水和0.5%～0.75%过硫酸铵溶液清洗1～1.5h。
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1h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，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4～4.5，含铁量小于50mg/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4～4.5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4～4.5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75～90℃，循环2h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9～10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4.5～5.5，含铁量小于50\mg/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
100～200mg/LCuSO4和维持Cl-为50～100mg/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500mg/L，联氨浓度一般为300～500mg/L,pH值应为9.5～10。
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0.020～0.049MPa。
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2～3m处割管；
对基建锅炉应在清洗流速最低处，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GBJ4—73《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3～4倍。
为加快反应速度，可向废液池内通入0.78～127MPa的蒸汽，维持温度在70～80℃。
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5～9。
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0.61∶1，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，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10mg/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2～2.2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20000～50000mg/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，送入炉膛内进行焚烧。
5.5.2采用过氧化氢分解法处理：
将废液排入废液处理池。
向废液处理池内投加H2O2或NaClO〔COD去除剂（A）〕使其与酸液中的Fe2+作用。
NaClO或H2O2的加入量为COD加α过剩量。
图4酸洗废液中有机物处理程序示例
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）。
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。
继续向废液池内加COD去除剂（B）〔（NH4）2S2O8〕，并用0.118MPa压缩空气搅拌10～12h，充分氧化，使COD降至100mg/L以下。
用盐酸调整pH值为6～9。
～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0.3～0.0的系数；
——清除的Fe3O4垢量；
kg；
mNaOH——EDTA加NaOH后溶解生成H2Y2-和HY3-的反应，1tEDTA配pH值至5.3～6.0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10g/（m2·
6.1.3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。
7.2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35mm×
12mm×
3mm的长方形试片，磨平抛光至表面粗糙度Ra0.4μm。
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30～40℃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①～⑧的布置
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
7.4.1煮炉和碱洗过程：
汽包炉取盐段和净段的水样，直流炉取锅炉出、入口水样。
每1h测定碱度一次；
换水时每2h测定碱度一次，直至水样碱度和正常炉水碱度相近为止。
7.4.2循环配酸过程：
每10～20min测定酸洗回路出、入口酸浓度一次，直至浓度均匀，并达到指标要求为止。
7.4.3酸洗过程：
循环酸洗过程中，应注意控制酸液温度，循环流速，汽包及酸槽的液位，并每小时记录一次。
每0.5h测定一次溶酸箱出口、进酸管、排酸管的酸浓度和含铁量。
开式酸洗系统在开始进酸时，每3min测定一次锅炉出、入口酸液酸的浓度。
酸洗过程中，每5min测定一次锅炉出、入口酸液的酸浓度及含铁量。
为提高静置酸洗的效果，酸液在锅炉内浸泡一定时间（约1.5h）后，可放出部分酸液至溶液箱内，加热至50～60℃，再送入锅炉。
酸液的加热一般不超过3次。
每0.5h应测定一次酸浓度和含铁量。
为了计算洗出的铁渣量，在酸洗过程中还应定期采取排出液混合样品，测定其悬浮物和总铁量的平均值。
7.4.4碱洗后的水冲洗：
每15min测定一次出口水的pH值，每隔30min收集
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