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摘 要:新建锅炉启动前进行化学清洗,不仅有利于锅炉的节能降耗和安全运行,而且还因为它能改善锅炉启动时期的水、汽质量,使之较快达到正常标准,从而大大缩短新机组启动到正常运行的时间。本文作者从化学清洗前期准备工作、化学清洗的安全措施、水冲洗、碱洗或碱煮、酸洗、漂洗、钝化六个步骤、清洗效果检查和废液的处理等几个方面论述了汽包锅炉的化学清洗,以供相关专业人士参考。
关键词:化学清洗;汽包锅炉
汽包锅炉化学清洗的目的是除掉锅炉运行过程中生成的水垢、金属腐蚀产物等沉积物,以免炉内沉积物过多而影响锅炉的安全运行。随着汽包锅炉参数和容量的日益增高,对受热面清洁度和炉内水质的要求更加严格,加之近年来化学清洗的各个工艺日益完善,汽包锅炉的化学清洗工作已经成为保证锅炉安全运行的重要措施之一。为了更好的对汽包锅炉进行化学清洗,本人认为应该从以下几个方面进行着手:
一、化学清洗前的准备工作
化学清洗是一项技术要求较高的工作,大部分是隔段时间进行一次清洗,所以事先做好准备工作是很重要的。首先应将参加清洗工作的有關人员组织起来,明确分工,然后对清洗用品和场地等进行准备。准备工作大概有以下几方面。
1、清洗用药
化学清洗所用的药品种类较多,其中以酸洗工艺过程中所用药品选择和使用最为重要。在酸洗时所选用的清洗液中,除了要有清洗作用的清洗剂外,还要添加各种缓蚀剂和添加剂,以便减缓清洗剂对金属的腐蚀。同时清洗用的酸以及中和废酸用的碱等,都要有一些余度。以便在保证清洗质量的前提下,尽可能减少化学药剂用量,以降低清洗成本,减轻排放废液对环境的污染。
2、清洗用水和热源
化学清洗过程中,有时在短时间内需要大量的水(包括除盐水和清水等),在清洗工作开始前,应准确掌握清洗用水,如补给水(除盐水或软化水)、清水(自来水或工业水)等的水质、需要消耗量和可供给量,特别是除盐装置的制水能力和除盐水箱的贮水量,并应事先拟定出除盐水制备和消费计划。由于清洗液需要加热到一定的温度,所以热源必须有保证。清洗时,常用的热源为蒸汽,故对蒸汽的压力、温度、用量和取用点等,应计划周到。
3、安装好清洗系统
要了解清洗用泵的电源情况,防止供电中断,在使用临时性循环泵时,要准备好备用泵。按既定的方案安装好清洗系统后,应仔细检查此系统的严密性,特别要注意临时安装的各种管道和设备的严密性,以防酸洗时发生泄漏。在正式进行清洗前,要对清洗系统中的各台泵进行试运行,认为合格后方可使用;要对整个清洗系统进行水压试验,发现泄漏处应立即加以消除,以免在酸洗过程中发生泄漏。
二、化学清洗时的安全措施
为了保护操作人员的安全,防止发生人身与设备事故,必须采取有效地安全措施:如清洗现场各处必须有充分的照明设施,并有必要的通信联络设备;在通道的临时管道上,还要设有临时架桥;有关设备、阀门上应挂标志牌;操作人员应了解安全规定和所用药品的性能;准备好一些必要的安全用具(如口罩、面罩、工作服)和安全用药(如小苏打、硼酸、医用凡士林等);酸洗过程中因有氢气产生,应挂“严禁烟火”等警示牌。
三、化学清洗的步骤和监控
1、水冲洗
在用化学药品清洗前,应先用清水将清洗系统进行冲洗,做这项工作的目的:对于新建锅炉,是为了除去新锅炉安装后脱落的焊渣、铁锈、尘埃和氧化皮等;对于运行后的锅炉,是为了除去运行中产生的某些可被冲掉的沉积物。此外,水冲洗还有检验清洗系统是否有泄露之处的作用。水冲洗的流速越大越好,因为流速大既能将设备冲洗干净又能节约清洗用水。实际冲洗水流速往往受到现场条件的限制,但一般应保持0.5~1.5m/s的流速。
2、碱洗或碱煮
碱洗就是用碱液清洗,碱煮就是在炉内加碱液后,锅炉升火进行碱煮。这两种方法的采用常因锅炉具体情况的不同而略有不同。新建锅炉一般采用碱洗,目的是清除锅炉在制造和安装过程中,制造厂涂敷在内部的防腐剂及安装时沾染的油污等附着物,给下一步酸洗创造有利条件。对于运行后的汽包锅炉,一般可采用碱洗;当炉内沉积物较多或含硅量较大时,应采用碱煮;当炉内沉积物含铜较多时,在碱洗后还应进行氨洗。
碱煮是指碱类能松动和清除部分沉积物。碱煮使用的药品主要是NaOH和Na3PO4,这两类药品大都混合使用。碱液中药品的总剂量可为1%-2%左右或者更大些,有时还含有0.05%-0.2%的合成洗涤剂。碱煮的方法:当锅炉加入碱液后,将锅炉点火,使炉内水煮沸且气压升到0.98-1.96MPa,在持续压力和排气量为额定蒸发量5%-10%的条件下,煮炉12-24h(时间长短根据锅炉内部的脏污程度来决定)。碱煮过程应反复进行几次“补水-底部排污”。当药剂的剂量下降到为开始剂量的一半时,应适当补加药剂。碱煮后,待水温降到70-80℃时,即可将碱煮废液全部排除,然后进行必要的炉内检查,并将堆积于联箱等处的污物清除掉。检查完毕后,接好酸洗系统先进行水冲洗,接着进行酸洗。
3、氨洗
氨洗的目的是为了除铜,因为如不将这些铜除去,在酸洗时就会在钢材表面产生镀铜现象,促进金属的腐蚀。氨洗时的工艺条件如下:溶液中含1.5%-3%NH3、0.5%-0.75%(NH4)2S2O8,温度为35-70℃,时间为4-6h,氨洗后,再用除盐水或软化水冲洗。
4、酸洗
酸洗时,药液的配制方式有两种:边循环边加药和在清洗箱中配制清洗液。在酸洗过程中,应经常测定清洗液的温度,并在各取样点采样,一般每30min取样一次(开始时可适当增加次数),测定样品的含铁量、酸浓度;当用柠檬酸清洗时,还应测定PH值。若酸的剂量太低,可适当补加酸与缓蚀剂。当循环清洗到既定时间后或清洗液中Fe2+含量无明显变化时,就可结束酸洗。酸洗结束后,不应用放空的方法将废酸液排走,因为空气进入炉内会使其发生严重的腐蚀,而用除盐水或软化水排挤酸液进行冲洗。为了提高冲洗效果,应尽可能提高冲洗流速。冲洗一定要进行到排出水的PH值为5-6、含铁量小于20-50mg/L为止。要尽可能缩短冲洗时间,以防酸洗后的金属表面生锈。
5、漂洗
漂洗可以使酸洗后的金属表面很清洁,从而为钝化处理创造有利条件;而且当有漂洗措施时,酸洗后水冲洗的时间可以适当缩短,冲洗时的用水量也就可以减少。漂洗时一般采用0.2%-0.4%的稀柠檬酸溶液,含有0.05%的缓蚀剂,并用氨水将其PH值调节为3.5-4.0左右,溶液温度维持为75-90℃,循环冲洗2-3h,漂洗就可结束。漂洗结束后,不再进行水冲洗,直接加氨迅速将洗液的PH值调节到9-10,并加亚硝酸钠进行钝化处理。
6、钝化
经酸洗、水冲洗或漂洗后的金属表面,当暴露于大气中时非常容易受到腐蚀,因此,应立即进行防腐处理,其办法是用某些药液处理,使金属表面上生成保护膜,这种处理通常称为钝化。目前钝化处理的方法有以下三种:一是亚硝酸钠钝化法;二是联氨钝化法;三是多聚磷酸钠钝化法;四是碱液钝化法。
三、清洗效果检查和废液的处理
汽包锅炉经化学清洗后,应仔细检查汽包、联箱、除氧器水箱及启动分离器等可打开的部分,并割取有代表性的炉管样,以观察其清洗结果,钝化膜生成情况及是否有点蚀,并彻底清除沉渣。检查后应尽快拆除临时设备及管道,使锅炉系统恢复正常,并在规定时间内尽快投运,否则,应根据停运时间,选择保护措施。
汽包锅炉化学清洗后应认真总结经验、教训,并写出技术总结报告。其中包括对清洗效果的评估。化学清洗的满意效果应该是:金属表面洁净,系统内残留沉积物少;金属基本无明显腐蚀,尤其无明显的局部腐蚀;金属表面已形成良好的保护膜;临时工作量小;水耗及药耗低;对环境污染小;启动时汽水品质在最短的时间内达到标准等。在总结和评估中,应着重提出污染效率、金属腐蚀速率和钝化膜的性能测试结果等。对化学清理的废液,必须认真的进行处理,使其排放符合国家制定的标准。
参考文献:
[1]《热力发电厂水处理》,中国电力出版社 2000,肖作善等.
[2]《低压锅炉水质管理技术基础》,中国劳动出版社,刘清方等.
[3]《电厂化学设备运行》,中国电力出版社,山西省电力工业局编.
[4]《电厂化学》,中国电力出版社,辽宁省电力工业局编.
关键词:化学清洗;汽包锅炉
汽包锅炉化学清洗的目的是除掉锅炉运行过程中生成的水垢、金属腐蚀产物等沉积物,以免炉内沉积物过多而影响锅炉的安全运行。随着汽包锅炉参数和容量的日益增高,对受热面清洁度和炉内水质的要求更加严格,加之近年来化学清洗的各个工艺日益完善,汽包锅炉的化学清洗工作已经成为保证锅炉安全运行的重要措施之一。为了更好的对汽包锅炉进行化学清洗,本人认为应该从以下几个方面进行着手:
一、化学清洗前的准备工作
化学清洗是一项技术要求较高的工作,大部分是隔段时间进行一次清洗,所以事先做好准备工作是很重要的。首先应将参加清洗工作的有關人员组织起来,明确分工,然后对清洗用品和场地等进行准备。准备工作大概有以下几方面。
1、清洗用药
化学清洗所用的药品种类较多,其中以酸洗工艺过程中所用药品选择和使用最为重要。在酸洗时所选用的清洗液中,除了要有清洗作用的清洗剂外,还要添加各种缓蚀剂和添加剂,以便减缓清洗剂对金属的腐蚀。同时清洗用的酸以及中和废酸用的碱等,都要有一些余度。以便在保证清洗质量的前提下,尽可能减少化学药剂用量,以降低清洗成本,减轻排放废液对环境的污染。
2、清洗用水和热源
化学清洗过程中,有时在短时间内需要大量的水(包括除盐水和清水等),在清洗工作开始前,应准确掌握清洗用水,如补给水(除盐水或软化水)、清水(自来水或工业水)等的水质、需要消耗量和可供给量,特别是除盐装置的制水能力和除盐水箱的贮水量,并应事先拟定出除盐水制备和消费计划。由于清洗液需要加热到一定的温度,所以热源必须有保证。清洗时,常用的热源为蒸汽,故对蒸汽的压力、温度、用量和取用点等,应计划周到。
3、安装好清洗系统
要了解清洗用泵的电源情况,防止供电中断,在使用临时性循环泵时,要准备好备用泵。按既定的方案安装好清洗系统后,应仔细检查此系统的严密性,特别要注意临时安装的各种管道和设备的严密性,以防酸洗时发生泄漏。在正式进行清洗前,要对清洗系统中的各台泵进行试运行,认为合格后方可使用;要对整个清洗系统进行水压试验,发现泄漏处应立即加以消除,以免在酸洗过程中发生泄漏。
二、化学清洗时的安全措施
为了保护操作人员的安全,防止发生人身与设备事故,必须采取有效地安全措施:如清洗现场各处必须有充分的照明设施,并有必要的通信联络设备;在通道的临时管道上,还要设有临时架桥;有关设备、阀门上应挂标志牌;操作人员应了解安全规定和所用药品的性能;准备好一些必要的安全用具(如口罩、面罩、工作服)和安全用药(如小苏打、硼酸、医用凡士林等);酸洗过程中因有氢气产生,应挂“严禁烟火”等警示牌。
三、化学清洗的步骤和监控
1、水冲洗
在用化学药品清洗前,应先用清水将清洗系统进行冲洗,做这项工作的目的:对于新建锅炉,是为了除去新锅炉安装后脱落的焊渣、铁锈、尘埃和氧化皮等;对于运行后的锅炉,是为了除去运行中产生的某些可被冲掉的沉积物。此外,水冲洗还有检验清洗系统是否有泄露之处的作用。水冲洗的流速越大越好,因为流速大既能将设备冲洗干净又能节约清洗用水。实际冲洗水流速往往受到现场条件的限制,但一般应保持0.5~1.5m/s的流速。
2、碱洗或碱煮
碱洗就是用碱液清洗,碱煮就是在炉内加碱液后,锅炉升火进行碱煮。这两种方法的采用常因锅炉具体情况的不同而略有不同。新建锅炉一般采用碱洗,目的是清除锅炉在制造和安装过程中,制造厂涂敷在内部的防腐剂及安装时沾染的油污等附着物,给下一步酸洗创造有利条件。对于运行后的汽包锅炉,一般可采用碱洗;当炉内沉积物较多或含硅量较大时,应采用碱煮;当炉内沉积物含铜较多时,在碱洗后还应进行氨洗。
碱煮是指碱类能松动和清除部分沉积物。碱煮使用的药品主要是NaOH和Na3PO4,这两类药品大都混合使用。碱液中药品的总剂量可为1%-2%左右或者更大些,有时还含有0.05%-0.2%的合成洗涤剂。碱煮的方法:当锅炉加入碱液后,将锅炉点火,使炉内水煮沸且气压升到0.98-1.96MPa,在持续压力和排气量为额定蒸发量5%-10%的条件下,煮炉12-24h(时间长短根据锅炉内部的脏污程度来决定)。碱煮过程应反复进行几次“补水-底部排污”。当药剂的剂量下降到为开始剂量的一半时,应适当补加药剂。碱煮后,待水温降到70-80℃时,即可将碱煮废液全部排除,然后进行必要的炉内检查,并将堆积于联箱等处的污物清除掉。检查完毕后,接好酸洗系统先进行水冲洗,接着进行酸洗。
3、氨洗
氨洗的目的是为了除铜,因为如不将这些铜除去,在酸洗时就会在钢材表面产生镀铜现象,促进金属的腐蚀。氨洗时的工艺条件如下:溶液中含1.5%-3%NH3、0.5%-0.75%(NH4)2S2O8,温度为35-70℃,时间为4-6h,氨洗后,再用除盐水或软化水冲洗。
4、酸洗
酸洗时,药液的配制方式有两种:边循环边加药和在清洗箱中配制清洗液。在酸洗过程中,应经常测定清洗液的温度,并在各取样点采样,一般每30min取样一次(开始时可适当增加次数),测定样品的含铁量、酸浓度;当用柠檬酸清洗时,还应测定PH值。若酸的剂量太低,可适当补加酸与缓蚀剂。当循环清洗到既定时间后或清洗液中Fe2+含量无明显变化时,就可结束酸洗。酸洗结束后,不应用放空的方法将废酸液排走,因为空气进入炉内会使其发生严重的腐蚀,而用除盐水或软化水排挤酸液进行冲洗。为了提高冲洗效果,应尽可能提高冲洗流速。冲洗一定要进行到排出水的PH值为5-6、含铁量小于20-50mg/L为止。要尽可能缩短冲洗时间,以防酸洗后的金属表面生锈。
5、漂洗
漂洗可以使酸洗后的金属表面很清洁,从而为钝化处理创造有利条件;而且当有漂洗措施时,酸洗后水冲洗的时间可以适当缩短,冲洗时的用水量也就可以减少。漂洗时一般采用0.2%-0.4%的稀柠檬酸溶液,含有0.05%的缓蚀剂,并用氨水将其PH值调节为3.5-4.0左右,溶液温度维持为75-90℃,循环冲洗2-3h,漂洗就可结束。漂洗结束后,不再进行水冲洗,直接加氨迅速将洗液的PH值调节到9-10,并加亚硝酸钠进行钝化处理。
6、钝化
经酸洗、水冲洗或漂洗后的金属表面,当暴露于大气中时非常容易受到腐蚀,因此,应立即进行防腐处理,其办法是用某些药液处理,使金属表面上生成保护膜,这种处理通常称为钝化。目前钝化处理的方法有以下三种:一是亚硝酸钠钝化法;二是联氨钝化法;三是多聚磷酸钠钝化法;四是碱液钝化法。
三、清洗效果检查和废液的处理
汽包锅炉经化学清洗后,应仔细检查汽包、联箱、除氧器水箱及启动分离器等可打开的部分,并割取有代表性的炉管样,以观察其清洗结果,钝化膜生成情况及是否有点蚀,并彻底清除沉渣。检查后应尽快拆除临时设备及管道,使锅炉系统恢复正常,并在规定时间内尽快投运,否则,应根据停运时间,选择保护措施。
汽包锅炉化学清洗后应认真总结经验、教训,并写出技术总结报告。其中包括对清洗效果的评估。化学清洗的满意效果应该是:金属表面洁净,系统内残留沉积物少;金属基本无明显腐蚀,尤其无明显的局部腐蚀;金属表面已形成良好的保护膜;临时工作量小;水耗及药耗低;对环境污染小;启动时汽水品质在最短的时间内达到标准等。在总结和评估中,应着重提出污染效率、金属腐蚀速率和钝化膜的性能测试结果等。对化学清理的废液,必须认真的进行处理,使其排放符合国家制定的标准。
参考文献:
[1]《热力发电厂水处理》,中国电力出版社 2000,肖作善等.
[2]《低压锅炉水质管理技术基础》,中国劳动出版社,刘清方等.
[3]《电厂化学设备运行》,中国电力出版社,山西省电力工业局编.
[4]《电厂化学》,中国电力出版社,辽宁省电力工业局编.