1100 t/h循环流化床锅炉的化学清洗及质量控制

赵春海，袁凤玲

(1．神华神皖安庆皖江发电有限责任公司，安徽 安庆 246008; 2．同方环境股份有限公司，北京 100083)



1100 t/h循环流化床锅炉的化学清洗及质量控制

赵春海1，袁凤玲2

(1．神华神皖安庆皖江发电有限责任公司，安徽 安庆 246008; 2．同方环境股份有限公司，北京 100083)

文章以某厂基建工程为例，介绍1100 t/h循环流化床基建锅炉的盐酸清洗工艺过程以及相关的控制数据，并对影响清洗质量的相关问题进行讨论，为同类型机组化学清洗提供参考。

化学清洗；循环流化床；盐酸；质量控制

0 引 言

某厂一期基建工程两台机组采用上海汽轮机厂生产的2×300 MW亚临界、一次中间再热、双缸双排汽单轴间接空冷凝汽式汽轮机，配东方锅炉有限责任公司生产的1100 t/h亚临界、自然循环的循环流化床锅炉；发电机冷却方式为水、氢、氢；燃料采用煤矸石、中煤、煤泥、劣质煤混合燃料；水源采用矿井疏干水。一号机组为亚临界中间再热自然循环汽包炉，锅炉采用东方锅炉厂生产的DG1100/17.4-Ⅱ3循环流化床锅炉，为单炉体、平衡通风、旋风气固分离器、循环流化床燃烧方式、水冷滚筒式冷渣机、回转式空气预热器，全钢结构、采用支吊结合的固定方式，锅炉半露天布置。锅炉本体设备部件的部分参数见表1。

表1 锅炉本体设备部件特征参数

1 清洗回路

为了能够对清洗范围内的设备进行良好的化学清洗，清洗循环回路设计划分两个回路，如图1所示。

Ⅰ回路：锅炉中心线左侧的两个集中下降管连接的水冷壁下联箱及相连水冷壁；

Ⅱ回路：锅炉中心线右侧的两个集中下降管

连接的水冷壁下联箱及相连水冷壁；

其中下联箱有12个联箱(前后墙六个联箱，左侧三个，右侧三个联箱)，上联箱有五个(前后墙三个联箱，左侧一个，右侧一个)。前后墙六个联箱从左到右相邻的两个联箱对应一个上联箱，利用锅炉中心线左右二侧划分回路，酸洗过程中Ⅰ、Ⅱ回路切换清洗。

图1 锅炉清洗循环示意图

锅炉部分设备的通流面积参数见表2。

表2 系统横截面积

根据系统截面积以及清洗流速要求(0.2～0.5 m/s)，通过计算可以得出Q=500 t/h的清洗泵可以满足要求。

2 临时系统的连接

(1)临时系统与水冷壁的连接：在每个集中下降管底部水冷壁引入管处割开或在联箱手孔处割开，引临时管接到清洗母管上，另一端打堵板。

(2)临时系统与省煤器及水冷屏连接方式：化学清洗期间在主给水操作平台上止回阀阀芯拆除，从清洗泵出口接临时管路至调节阀处，向省煤器上水；水冷屏下联箱端部割开，在清洗母管上引临时管接到该处，向锅炉上水。

(3)从辅汽联箱接临时蒸汽管路至清洗箱和表面加热器。

(4)冷渣器进、回水管上的阀门关闭，在阀门前安装临时管将冷渣器短接，清洗冷渣器进、回水管路。

3 清洗工艺及过程控制

基于该锅炉材质、垢样分析以及现场的各种设施情况，同时参考国内外同类机组的清洗经验，最后确定该锅炉的化学清洗采用磷酸盐碱洗，盐酸酸洗工艺，钝化采用环保无毒的碱性双氧水钝化工艺。

3.1 冲洗及过热器保护

锅炉化学清洗于2012年10月29日开始，炉本体上水冲洗。通过清洗泵建立大循环，由省煤器和水冷屏上水经过四周水冷壁回，进行循环冲洗。冲洗过程中切换回路，由左侧水冷壁、省煤器及水冷屏上水，通过右侧水冷壁回液；由右侧水冷壁、省煤器及水冷屏上水，通过左侧水冷壁回液。冲洗至炉本体冲洗排水澄清无杂物，水冲洗合格。将氨-联氨保护液通过清洗泵充满过热器系统。

3.2 碱 洗

10月30日17:00 清洗系统循环加热。待清洗系统回液60 ℃，开始向系统加药,共计加磷酸三钠2.8 t，磷酸氢二钠1.6 t。炉本体碱洗开始计时,期间切换回路一次。碱洗结束时取样测清洗液pH值11.22水温为85 ℃。将碱洗废液排放至工业废水池，并开始进行水冲洗。

3.3 酸 洗

11月01日首先向汽包内挂清洗腐蚀指示片4片；然后清洗系统上满水，开始通蒸汽投加热。系统回液温度45 ℃时，开始加盐酸。1小时40分钟后盐酸全部加完，共加酸约40 t。投运监视管系统。两小时后系统倒回路，由省煤器、水冷屏及左侧上酸，通过右侧水冷壁下。随后每二个小时切换一次回路。4:30拆监视管检查。化验确认清洗系统进液、回液酸浓度及全铁浓度基本平衡，酸洗终点已到，开始排放废液。清洗期间的化验数据见表3。

表3 锅炉化学清洗过程化验数据

3.3 漂洗及钝化

酸洗后水冲洗完成，系统建立大循环，投加热准备漂洗。系统温度50 ℃加柠檬酸缓蚀剂及柠檬酸。共加柠檬酸800 kg。两小时后化验全铁为210 mg/l。开始转钝化，加入双氧水1.5 t，加氨水调节pH值至10，开始钝化。两小时后切换回路一次。21:00拆监视管进行观察，监视管内表面呈钢灰色，钝化效果良好。系统继续循环一小时清洗完成，排放钝化液至工业废水处理系统。

4 效果评价

化学清洗完成后打开的水冷壁下联箱、汽包及割取管养，对化学清洗效果进行了鉴定:

(1)清洗后的金属表面清洁，无残留氧化物和焊渣，无金属粗晶析出的过洗现象，无镀铜现象。

(2)水冷壁和省煤器腐蚀指示片平均腐蚀速率为1.47 g/m2·h，平均腐蚀总量为8.82 g/m2，达到了导则中要求平均腐蚀速率小于8 g/m2·h，腐蚀总量应小于80 g/m2的指标。

(3)金属表面钝化保护膜呈银灰色、均匀、致密，未出现二次锈和点蚀。根据化学清洗导则判定本次化学清洗质量为优良。

5 质量控制策略

为了保证锅炉化学清洗的质量安全，控制风险，需对一下事宜进行严格控制。

5.1 重视小型试验

通过小型试验对锅炉化学清洗方案中确定的清洗方式，清洗剂、缓蚀剂、钝化剂和其它助剂的类型、浓度、用量及清洗温度、时间等工艺条件进行试验，以确定该方案是否符合锅炉的材质及其他条件。

5.2 严格药品检查

药品检查要严格遵守抽样检查的各项规定，尤其是过热器保护药品的氯离子含量、清洗用酸质量等，一旦药品质量出现问题，可能造成无法挽回的损失。

5.3 循环系统的隔离保护措施

为防止清洗液外泄或串入其他系统对设备造成损坏，清洗单位拆除汽包内不宜清洗的装置，关闭或隔离与清洗系统无关的阀门管路，对过热器采取保护措施。各项保护措施的执行及落实要由专人负责监督进行。

6 结束语

大型循环流化床锅炉的清洗难点在水冷屏系统的处理方式，建议将其单独划分为一个循环系统，并能保证其循环流速。在能满足前文所述各项条件的工况下，化学清洗既能达到较理想的效果。

[1] 中华人民共和国国家经济贸易委员会．DL/T794-2012，火力发电厂锅炉化学清洗导则：2012．

[2] 中华人民共和国国家经济贸易委员会．DL/T889-2004，电力基本建设热力设备化学监督导则：2004．

Chemical Cleaning and Quality Control of 1100 t/h Circulating Fluidized Bed Boiler

ZHAO Chun-hai1, YUAN Feng-ling2

(1. Shenhua God Anhui Anqing Wanjiang Power Generation Co. Ltd. Anqing 246008, Anhui Province, China; 2. Tongfang Environment of Limited by Share Ltd. Beijing 100083, China)

Taking a certain plant capital construction project as an example, introduces the process of hydrochloric acid cleaning process of 1100t/h circulating fluidized bed boiler control infrastructure and related data, and issues related to effects of cleaning quality is discussed, providing reference for the same type unit in chemical cleaning.

Chemical cleaning; CFB; Hydrochloric acid; Quality control

10.3969/j.issn.1009-3230.2015.03.005

2014-12-10

2015-02-10

赵春海(1979-)，男，工程师，2003年毕业于东北电力大学应用化学系，学士学位。

TK229.4

B

1009-3230(2015)03-0023-04