低温EDTA清洗工艺在纯燃机电厂的应用

费华春

(江苏华电戚墅堰发电有限公司，江苏 常州　213011)



低温EDTA清洗工艺在纯燃机电厂的应用

费华春

(江苏华电戚墅堰发电有限公司，江苏 常州213011)

摘要：针对江苏华电戚墅堰发电有限公司使用纯燃机的现状，决定采用低温乙二胺四乙酸(EDTA)清洗工艺进行锅炉的化学清洗。详细介绍了EDTA清洗工艺流程，清洗和钝化一次完成，能大量减少废液排放并缩短清洗时间，清洗效果良好。最后指出了清洗中需要注意的问题。

关键词：纯燃机电厂；化学清洗；乙二胺四乙酸(EDTA)；清洗工艺

0引言

江苏华电戚墅堰发电有限公司隶属于中国华电集团公司，始建于1921年，是苏南第一发电厂，当时发电设备额定总容量为6 400 kW。1992年，由国家和地方共同集资建成2台200 MW机组。2008年，公司积极响应国家“上大压小”的政策，关停了2台200 MW燃煤机组。燃煤机组关停后，2001年公司扩建了2套390 MW的燃气-蒸汽联合循环机组，并于2005年年底投入生产运行。依托“川气东输”工程，2011年年底，2台220 MW燃机-蒸汽联合循环热电联产项目顺利建成投产。

2012年年初，该公司启动F级2×400 MW级燃机二期扩建工程，目前扩建工程的#3，#4机组已进入锅炉清洗和冲管阶段。该公司原来有燃煤机组时，锅炉酸洗采用盐酸清洗工艺，废液排放至灰场，经灰场与碱性灰水反应并沉淀后，通过回水泵返回电厂，作为冲灰水循环使用。煤机关停后，灰场一直在使用，所以E级燃机和9F燃机锅炉酸洗时均采用盐酸清洗工艺。灰场被政府回收利用后，酸洗废水只能由酸洗单位负责收集处理，如采用传统清洗工艺，废液量太多，无法进行处理。经调研并多次讨论，决定采用低温乙二胺四乙酸(EDTA)清洗工艺，清洗废液量少且可以进行回收处理。

1机组概况

1.1锅炉主要参数

锅炉型号，NG-M701F4-R；制造厂，杭州锅炉集团股份有限公司；形式：三压、再热、卧式、无补燃、自除氧、带紧身封闭钢架、自然循环燃机余热锅炉。

1.2锅炉保证工况下主要参数

(1)高压部分。最大连续蒸发量，295.003 t/h；蒸汽出口压力(绝对压力)，12.560 MPa；蒸汽出口温度，567.8 ℃。

(2)再热部分。最大连续蒸发量，354.732 t/h；蒸汽出口压力(绝对压力)，2.960 MPa；蒸汽出口温度，568.0 ℃；冷再热蒸汽流量，283.586 t/h；冷再热蒸汽温度，378.2 ℃。

(3)低压部分。最大连续蒸发量，52.933 t/h；蒸汽出口压力(绝对压力)，0.423 MPa；蒸汽出口温度，243.2 ℃。

(4)中压部分。最大连续蒸发量，71.103 t/h；蒸汽出口压力(绝对压力)，3.080 MPa；蒸汽出口温度，289.9 ℃。

2化学清洗的目的

通过余热锅炉的化学清洗，可清除受热面的腐蚀结垢及油污等，提高锅炉热效率，改善机组水汽品质，为锅炉冲管及整套启动创造良好的条件，使锅炉在启动阶段的水汽质量能在较短时间内达到正常运行标准，从而大大缩短新建机组从启动到正常运行的时间，保证机组的安全运行。

3化学清洗范围、水容积及化学清洗工艺

化学清洗范围包括凝结水管道，透平冷却空气系统(TCA)管道，给水泵出入口管道，高、中、低压省煤器，高压汽包，中、低压汽包，高、中、低压蒸发器及其系统管道。化学清洗水容积见表1。

化学清洗介质采用EDTA铵盐，清洗、钝化一步完成。

4化学清洗系统回路

化学清洗采用动态循环方式，根据不同的清洗阶段，清洗回路划分如下。

表1　化学清洗水容积　m3

(1)Ⅰ回路：清洗箱→清洗泵→低压省煤器→低压汽包→低压蒸发器→临时管道→排放清洗箱→清洗泵→中压省煤器→中压汽包→中压蒸发器→临时管道→排放清洗箱→清洗泵→高压省煤器→高压汽包→高压蒸发器→临时管道→排放。

(2)Ⅱ回路如图1所示。

图1　Ⅱ清洗回路

其中，Ⅰ回路主要为水冲洗回路，Ⅱ回路为化学清洗循环回路。

5化学清洗过程

5.1余热锅炉水冲洗

2015-10-07 T 09：25：00，开始向余热锅炉低压系统上水；10：20：00，低压系统上满水，开始向中压系统上水；10：40：00中压系统上满水，开始向高压系统上水；11：10：00，3个系统取样水质目测浑浊有杂质，整炉放水。为了加大排水流量，用清洗泵带压排放。

2015-10-07 T 15：20：00，排放结束，开始向低压系统上水，上满水后关闭汽包排空门带压冲洗，先冲洗省煤器疏水再冲洗蒸发器；17:15：00，出水澄清无杂物，开始冲洗高压系统；18:50：00，高压系统出水澄清无杂物，开始冲洗中压系统；19：40：00，中压系统冲洗出水澄清，循环冲洗；20:00：00，停清洗泵整炉排水，冲洗结束。

2015-10-07 T 22：30：00—2015-10-08 T 02：50：00，向余热锅炉中高压系统上水，循环后停清洗泵。2015-10-08 T 13：30：00，安装、调试、监理人员及业主共同用内窥镜检查省煤器中间集箱，干净无杂物，冲洗合格。

5.2余热锅炉升温试验

2015-10-10 T 09:50：00，建立中高压系统循环；14：00：00，开始投辅汽进行加热，边加热边向低压系统上水；18：00：00，回液温度达到62 ℃，升温结束。

5.3余热锅炉的低、中、高部分EDTA清洗

2015-10-08 T 18：00：00—22：50：00， EDTA清洗液配完，共用EDTA 20.0 t，清洗液中EDTA的质量分数为5.99%，pH值为9.12。22：50：00，系统开始进EDTA清洗液。

2015-10-09 T 02：35：00， EDTA药液进完；03：00：00，系统回液中EDTA的质量分数为 4.31%，回液温度为71 ℃，投监视管及腐蚀指示片；06：00：00， 剩余清洗液中EDTA的质量分数为3.87%，铁离子质量浓度为1 008 mg/L，回液温度为92 ℃，清洗开始计时。

2015-10-09 T 19：00：00—23：00：00，连续5次取样，分析数据基本相同，铁离子质量浓度为3 472 mg/L，剩余清洗液中EDTA的质量分数为2.92%，pH值为9.02，回液温度为105 ℃。有关人员对监视管进行检查，取腐蚀指示片称重，监视管清洗干净，EDTA清洗结束，钝化开始计时。

2015-10-10 T 02：00：00，停清洗泵，开始排放清洗液，10：00：00排放结束。清洗过程中，对各给水泵入口管道及TCA系统通过阀门的开、关操作进行间断式清洗，同时对系统进行了串联与并联的切换，增加了单个系统清洗的流速，确保每个蒸发面都能够彻底清洗干净。

EDTA清洗期间，全铁离子质量浓度变化情况如图2所示，清洗液中EDTA的质量分数变化情况如图3所示。

6化学清洗结果及评价

(1)汽包内腐蚀指示片平均腐蚀速率为0.805 9 g/(m2·h)，监视管内腐蚀指示片平均腐蚀速率为0.414 1 g/(m2·h)(标准要求平均腐蚀速率≤8 g/(m2·h))。

图2　清洗期间全铁离子质量浓度变化情况

图3　清洗期间清洗液中EDTA的质量分数变化情况

(2)汽包内腐蚀指示片平均腐蚀总量为16.11 g/m2，监视管内腐蚀指示片平均腐蚀总量为7.04 g/m2(标准为平均腐蚀总量≤80.00 g/m2)。

(3)清洗下的垢量计算(不包括沉渣)。以清洗结束前最后3次取样测得的清洗废液中全铁离子的质量浓度的平均值进行计算，清洗容积按实际废液量417 m3计，本次清洗可溶垢量为1 998 kg。

(4)检查监视管，表面已完全清洗干净，金属表面已形成致密、均匀的钢灰色钝化膜，无点蚀及二次锈，省煤器管残余垢量为4.55 g/m2，蒸发器管残余垢量为4.72 g/m2，达到优良标准。

(5)检查汽包，内表面已完全清洗干净，低压水位分界线清晰、明显，钝化膜良好，对汽包内沉渣进行了人工清理。

(6)割开省煤器中间集箱并用内窥镜检查，省煤器管已清洗干净，钝化膜均匀、致密、完整；检查蒸发器下联箱，表面已完全清洗干净，无残留物，钝化膜均匀、致密。

本次化学清洗效果良好，符合《化学清洗质量检验评定表》的相应要求，经各方面人员检查评价，优良率为100%，总评为“优良”。

7化学清洗过程中发现的问题及建议

(1)锅炉清洗后，应按DL/T 794—2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》的规定，在20 d内投入运行，否则应进行防腐保护。

(2)汽包及下联箱有少量未完全溶解的铁氧化物，进行人工清理后方可恢复。

(3)建议在机组启动前加强高、中、低压系统的水冲洗。为保证冲洗效果，冲洗前期打开省煤器疏水管先冲洗，在冷态冲洗结束时可使用邻炉加热进行热水冲洗，同时应加强点火后的热态冲洗。

8结束语

采用低温EDTA清洗工艺，可减少废液排放并缩短清洗时间，对电厂的环保工作不会产生任何影响，可为其他纯燃机电厂在选择清洗工艺时提供借鉴。

(本文责编：刘芳)

收稿日期：2015-11-24；修回日期：2016-03-08

中图分类号：TM 611.31

文献标志码：B

文章编号：1674-1951(2016)03-0029-03

作者简介：

费华春(1965—)，男，江苏常州人，高级工程师，从事发电工程技术及检修维护工作(E-mail:13951222703@139.com)。