化学清洗结合压缩空气吹管工艺在光热电站联合应用的优点分析

曹小雨 谢彦军 展尧

摘要：光热电站中化学清洗（酸洗及钝化）与压缩空气吹管两种工艺的联合运用，不仅可以实现全厂汽水系统设备及管道的彻底清洗，也弥补了纯压缩空气吹管时，管道没有经过温变膨胀剥离锈蚀引起的吹扫不彻底的缺点，充分发挥了化学清洗及大流量水冲洗彻底清理杂物、异物、锈蚀、焊渣等的优点，也发挥了压缩空气吹扫的优点。因此，本文分析了两种工艺联合应用时特点，结合了两种工艺各自的优势，通过在光热电站中的实际应用，发现两种工艺结合可以更好地对管道进行清洗，且两种工艺结合应用可以节省340.6万元清洗费用，同时所带来的环境污染也有所减少。

关键词：光热电站;化学清洗;压缩空气吹管;管道清洗

中图分类号：TK284  文献标识码：A  文章编号：1671-2064（2019）17-0000-00

0 引言

目前能源越来越得到了世界各国的重视，而传统的燃煤电厂由于需要消耗燃料，且引起严重的环境污染，且化石能越来越匮乏，因此光热电站作为全球新能源开发的新领域，目前得到了越来越多的关注和应用。

电站吹管是新建机组投运前的一个重要工序，对过热器、再热器及其蒸汽管道系统进行吹扫，清除在制造、运输、保管、安装过程中留在过热器、再热器系统及其蒸汽管道中的各种杂物（例如：沙粒、石块、旋屑、氧化铁皮等），可以防止机组运行中过热器、再热器爆管和汽机通流部分损伤，提高机组的安全性和经济性，并改善运行期间的蒸汽品质。

如果光热电站采用蒸汽吹管会由于其镜场调试周期长且受天气影响大的原因，容易造成整体工期的滞后。同时单独采用压缩空气吹管情况下，吹扫范围内管道未受热，不能靠温变膨胀将附着在管道内壁的氧化铁皮等杂物剥落。而化学清洗与压缩空气吹管工艺的联合应用有效的解决了该问题，实现了管道系统清洁度的要求的同时有效保证了现场施工进度。

因此化学清洗与压缩空气吹管两种工艺的联合应用不仅可以实现管道系统清洁度的要求，也有效地保证了现场的施工进度，同时有利于降低现场成本，提高经济性。

1 技术原理

光热电站化学清洗（酸洗及钝化）与压缩空气吹管两种工艺联合运用将传统的汽水系统碱洗创新为柠檬酸酸洗、双氧水钝化的工艺，通过酸洗水冲洗阶段将整个汽水系统设备（可参加化学清洗的设备）、管道在制造及安装过程中遗留或产生的杂物、氧化皮、锈蚀、焊渣等杂物清理干净，通过酸洗清理设备及管道内部的锈蚀、氧化皮等杂物，通过钝化措施不仅可清除系统内部的油脂并且在金属表面形成致密钝化膜，可有效缓解后续的内部腐蚀，提高了整个汽水系统的清洁度;同时对于主汽、热段、冷段、高低旁等蒸汽类设备管道进行压缩空气吹扫，彻底清理设备或管道系统内部残存的水汽及可能存在的杂物颗粒及酸洗未清除的附着物，从而确保连接汽轮机的进汽管道清洁无异物，有利于提高整个系统的汽水品质，最终确保设备的安全。

2 两种清洗工艺联合应用方案

2.1 化学清洗方法

较传统的汽水系统碱洗相比：化学清洗范围广，清洗的范围扩大至四大管道的主汽、热段、冷段、高低旁等系统以及换热管束不为不锈钢材质的设备;同时清洗工艺由碱洗创新为酸洗加钝化，清洗效果好。清洗后要求：被清洗金属表面清洁，基本上无残留氧化物和焊渣，无明显金属粗晶析出的过洗现象，无镀铜现象;腐蚀指示片无点蚀，平均腐蚀速度小于8g/（㎡·h），腐蚀总量小于80g/㎡;清洗后的金属表面应形成良好的钝化保护膜，如图1和图2所示，图片中为工程实际应用效果图。

本项目中光热电站清洗工艺各步骤具体要求见表1。

2.2 压缩空气吹管方法

压缩空气吹管采用两台临时空压机和两台正式紧急空压机提供气源，压缩空气品质要求参照现场仪用空气标准，含油量≤0.15PPM，颗粒≤0.03微米，临时空压机要求为无油型。用锅炉汽包作为压缩空气储罐，作为吹扫的系统气体释放源。

吹扫范围包括：过热器进出口及主蒸汽管道;高旁和再热冷段管道;再热器进出口管道及再热冷段、热段管道;低旁管道;过热器出口至启动预热器蒸汽管道;汽轮机高压/低压进汽阀前预暖系统管道;SGS至辅汽系统管道。由于过热器、再热器在化学清洗最后阶段通过水清洗已经清理干净，所以不参与吹管，将其进出口用临时管道短接。

压缩空气吹管吹管压力20bar，临吹门关闭压力8-10bar，采用打靶检验，要求临吹门开启时间不大于5S，吹管系数大于1.2，连续两次打靶合格。靶板为铝质、硬度25～35、靶面抛光。吹管打靶验收合格标准为（德国VGB-S-513-00-2014-07-EN）：打靶面积不小于1000mm2、且每1000mm2无大于0.8mm击痕粒度、介于0.4mm与0.8mm的击痕粒度数量不超过2个、介于0.2mm与0.4mm的击痕粒度数量不超过10个、小于0.2mm击痕粒度为低密度不均匀分布。

经过化学和压缩空气吹管两种工艺联合应用对光热电站管道清洗后，达到了项目要求，获得了业主和西门子认可。

3经济效益及节能减排

本工艺已经过努奥二期200MW槽式光热电站及努奥三期150MW塔式光热电站的成功应用，较以往的碱洗及吹管无论在经济效益、社会效益、环境效益上都有很大的提高及节省。

表2和表3分别展示了两种工艺在光热电站应用时，与常规机组清洗工艺效益对比。酸洗钝化工艺与压缩空气吹管联合应用较常规机组的锅炉酸洗、机侧碱洗及蒸汽吹管费用可节省340.6万元，费用节省显著。

另外，压缩空气吹管较蒸汽吹管相比其除了以上费用节省外，压缩空气吹管的安全性更高，没有高温高压无烫伤风险，且吹管是压缩空气噪音较小声污染较小，同时压缩空气吹管耗费的油料少产生的空气污染更小。

4 总结

本文中两种工艺联合应用方案已经在摩洛哥努奥二期200MW槽式光热电站及努奥三期150MW塔式光热电站中成功运用，有效推进动力岛调运工作的实施，解决了镜厂调试周期长蒸汽产生滞后对整个电站工期进度的影响，该工艺可以有效提升光热电站管道清洗效果，且可以节省340.6万元的清洗清洗费用，因此该工艺可广泛用于光热电站的施工，技术成熟、稳定、安全、经济。

參考文献

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收稿日期：2019-07-18

作者简介：曹小雨（1991—），男，河南信阳人，本科，助理工程师，研究方向：电站汽轮机本体、辅机及管道的安装工艺和电站工程管理。