火力发电碱凝汽器清洗(​机组化学清洗工程)

1.概况

华电芜湖发电厂660MW机组装有哈尔滨锅炉厂生产的超超临界直流炉。

本机组属新建机组，机组设备在制造、运输、现场存放和安装过程中，其热力系统不可避免地产生一些腐蚀产物及受到污染，为保证机组安全运行，确保锅炉在投运过程中水汽品质尽快合格，必须清除这些杂质。根据《火力发电厂锅炉化学清洗导则》（DL/T794—2001）的有关规定，机组在投产前，其相关系统及蒸发受热面必须进行化学清洗，根据甲方要求，特制订此技术方案，供贵公司参考。

2.化学清洗方案设计依据

本方案依据下列文件设计：

2.1 《火力发电厂锅炉化学清洗导则》(DL/T 794-2001)

2.2 《电力建设施工及验收技术规范》第四部分:电厂化学(DL/T 5190.4-2004)

2.3 《电力建设施工及验收技术规范》管道篇（DL 5031-94）

2.4 《电力建设施工及验收技术规范》焊接篇（DL 869-2004）

2.5 《电力基本建设热力设备化学监督导则》(DL/T 889-2004)

2.6 《电力建设安全工作规程》(火力发电厂部分)(DL 5009.1-2002)

3.化学清洗范围及水容积

3.1炉前系统碱洗：

3.1.1清洗范围

其范围包括凝汽器汽侧、主凝结水管道、精处理旁路、轴封加热器及旁路、#8、#7、#6、#5低加及旁路、除氧器给水箱、#3、#2、#1高加及旁路（高、低加汽侧如需清洗方案另定）。

3.1.2炉前系统碱洗清洗水容积：

3.2 炉本体化学清洗：

3.2.1清洗范围

其范围包括省煤器、水冷壁系统、启动分离器、储水箱等。

3.2.2 炉本体清洗水容积

4.化学清洗质量目标

4.1清洗后的金属表面应清洁，基本无残留氧化物和焊渣，无明显金属粗晶析出的过洗现象，不应有镀铜现象。

4.2腐蚀指示片测量的金属平均腐蚀速率小于8g/（m2·h），腐蚀总量要小于80g/m2，除垢率大于90%为合格，大于95%为优良。

4.3 清洗后的表面应形成良好的钝化保护膜，不应出现二次锈和点蚀，钝化膜检验依据《火力发电厂锅炉化学清洗导则》(DL/T 794-2001)进行点滴试验,耐蚀性达到优良标准。

4.4 固定设备上的阀门、仪表等不应受到损伤。

5.化学清洗措施

5.1炉前系统清洗措施

5.1.1炉前系统清洗流程：(详见炉前化学清洗系统图)

凝汽器汽侧→凝结水泵→主凝结水管道→凝结水精处理旁路→轴封加热器及旁路 →#8、#7、#6、#5低压加热器及旁路→除氧器给水箱→前置泵→给水泵临时旁路→#3、#2、#1高压加热器及旁路→临时回液管→凝汽器汽侧

5.1.2炉前系统化学清洗临时系统的接口：

5.1.2.1临时回液管接口：

化学清洗出口接在主给水管临时断开处，汽机侧断口做一个DN200的接口用Ф219×7的临时管道将清洗回液管与凝汽器汽侧人孔连通。在凝汽器汽侧人孔处的临时回液管口前方做一个挡水板，防止回液直接冲刷换热管。

5.1.2.2前置给水泵出口与电动或汽动给水泵临时旁路的接口：

将一台前置泵的出口管断开，再将相应的给水泵的出口管断开，用Ф219×7临时管道连接。

5.1.2.3给水泵再循环接口：

将给水泵再循环管断开，靠近除氧器的一端用Φ133×4的临时管接入给水泵短接临时管。

5.1.2.4系统加药方式：

用加药泵将碱洗药液打入炉前系统。

5.1.2.5加热蒸汽接口：

炉前系统化学清洗利用除氧器给水箱再沸腾管进行加热。

5.1.2.6碱洗液排放接口：

在高加出口至凝汽器汽侧的临时管道上适当位置安装三通，由此处接Φ219×7排污管至排污点。

5.1.3化学清洗应具备的条件：

5.1.3.1炉前系统所有的电动门应安装调试完毕并可投入使用。

5.1.3.2凝结水泵、凝补水泵、前置泵能正常运行，除氧器给水箱具备加热条件。

5.1.3.3与化学清洗无关的系统要逐个隔离。

5.1.3.4化学清洗排放畅通。

5.1.3.5所有除盐水箱、补给水箱贮满除盐水。除盐水的供水能力不小于300t/h，并能连续供水5～6小时。

5.1.3.6所有取样、压力、温度测点装好，表计应经校验准确无误。

5.1.3.7临时加药装置安装并调试完毕。

5.1.3.8水、电、汽供给可靠，施工场地平整，照明完善、通讯畅通。

5.1.4炉前系统碱洗工艺：

5.1.4.1水冲洗：

按炉前系统清洗流程进行水冲洗，先冲洗旁路，然后冲洗主路，冲洗水排入雨水井。由凝补水泵向凝汽器补水，凝汽器水位应能短时间超过换热管最上层50～150mm 1～2次，给水箱水位应≥3/4。

冲洗终点：出水基本澄清，无杂物。

5.1.4.2碱洗：

碱洗工艺参数：

A5：0.15～0.25% Na3PO4·12H2O ：0.15～0.25% 消泡剂N-202：适量

温 度：55±5℃ 时 间：4～6小时

按炉前系统化学清洗流程建立循环，投加热蒸汽升温到50℃，通过临时加药装置向凝汽器汽侧加入碱洗药液，药液混合浓度为0.3～0.5%，凝汽器水位应淹没换热管50～100mm，控制凝汽器汽侧、除氧器给水箱水位，并注意调节凝结水泵和前置泵的同步性。温度达到55℃开始计时，循环4～6小时后结束碱洗。

5.1.4.3水冲洗：

水冲洗同5.1.4.1条。要求冲洗水流量≥300t/h。冲洗终点：出水基本澄清，无杂物，冲洗水PH为6～9时可排入雨水井排放，否则排入机组排水槽处理。

5.2 锅炉本体清洗措施

5.2.1清洗流程：(详见炉本体化学清洗系统图)

清洗箱→清洗泵→临时管→省煤器→水冷壁→启动分离器→储水箱降水管→

临时管→清洗箱

5.2.2 炉本体化学清洗临时系统的接口：

5.2.2.1给水操作平台的接口：

在主给水管流量孔板的断口两侧均加临时堵板，在汽机侧堵板开DN200的口，与炉前碱洗的Φ219×7的临时管相连，并用临时管接至凝汽器汽侧人孔门（临时管出口加挡水板）。同时将炉水循环泵出口管也用Φ219×7临时管道接至清洗泵出口。

5.2.2.2启动分离器的临时接口：

将启动分离器后储水箱的放水管至炉水循环泵入口管选一合适位置割断，储水箱一侧加一带DN200预留口的堵板，堵板上开DN200的孔，用Φ219×7的临时回液母管至清洗平台，作为酸洗回液接口。

5.2.2.3蒸发Ⅰ段入口联箱疏水管接口：

将蒸发段入口联箱疏水母管断开，接Ф159×5的临时管至清洗平台排水管。

5.2.2.4加热蒸汽管的接口：

从蒸汽辅汽联箱备用管口或就近蒸汽管道接一路临时管到清洗箱，作为加热汽源。临时蒸汽压力0.8～1.3MPa，温度应大于250℃。

5.2.2.5清洗水源的接口：

在距清洗箱较近的除盐水母管上做一个DN200，长度200mm的临时接口，连接Φ219×7管道作为清洗水源管。

5.2.2.6清洗平台临时电源的接口：

本清洗平台的两台清洗泵配套的电机功率均为160KW，电压为380V，供给临时电源的输出总功率应不小于320KW。

5.2.2.7临时液位计的接口：

将启动分离器正式液位计解裂一个，临时液位计的水侧与解裂的正式液位计水侧相连。

5.2.2.8清洗泵冷却水：

泵冷却水系统：清洗泵的轴封冷却水是决定清洗泵能否安全、稳定运行的重要条件，务必接一路干净、无颗粒杂质的水( 除盐水或生活水)做为轴封冷却水，轴封冷却水压力应≥0.3MPa。

5.2.2.9过热器充保护液的接口：

将过热器疏水联箱出口管割断，做一个DN100的接口与临时保护液的Ф108×4的临时管接通至清洗平台。

5.2.2.10监视管的安装：

在便于施工的位置上割下一段水冷壁管，用弯头连接引到炉墙外，在两个新接口上一边各加一个阀门，两个阀门中间加一个400mm长的水冷壁监视管，同时在清洗平台上加装流量计和监视管，监视管内悬挂腐蚀指示片，指示片的制作依据《火力发电厂锅炉化学清洗导则》(DL/T 794-2001)。

5.2.3炉本体化学清洗应具备的条件：

5.2.3.1过热器充保护液：

在对炉本体进行化学清洗前，配制200～250mg/L的联氨溶液，用氨水调pH为9.5～10，进行过热器保护。当浓度和pH符合要求后用清洗泵打入过热器直到充满为止。

5.2.3.2临时系统安装完毕且严密不漏。

5.2.3.3需隔离的设备经检查已经充分隔离。与化学清洗系统连接的所有热工仪表、取样、排污、疏水管道等其一次、二次门在化学清洗时关死。

5.2.3.4除盐水系统、蒸汽系统及电气系统等均具备投运条件。所有除盐水箱、补给水箱贮满除盐水，除盐水的供水能力不小于300t/h。

5.2.3.5永久设备的保温要全部竣工。所有压力、温度测点装好，表计应经校验准确无误。

5.2.3.6 清洗临时值班室和化验间的通讯与照明装配好，并能满足清洗工作的要求，化验台、仪器、仪表、药品及记录报表齐全，有关电源座安装好。

5.2.3.7临时加药装置安装并调试完毕，有关清洗的设备阀门能灵活操作，并可以严密关闭，临时管道经过打压试验严密不漏。

5.2.3.8操作人员、化验人员经过演习和培训，操作无误、化验准确、系统熟悉，各负其责。

5.2.3.9化学清洗前在现场对工艺方案进行验证试验。

5.2.4炉本体化学清洗工艺：

5.2.4.1水冲洗及升温试验：

⑴水冲洗：

①除盐水→清洗泵→临时管→省煤器→临时管→排放。

②除盐水→清洗箱→清洗泵→临时管→省煤器→水冷壁→启动分离器→储水箱→临时管→排放。

冲洗要求送水量300t/h。冲洗终点：出水基本澄清，无杂物，冲洗水排入雨水井。

⑵升温试验：

建立炉本体化学清洗循环回路，投入加热器,当回液出现温升开始计时，清洗系统升温速度达到25～30℃/小时即为合格。否则应采取补救措施。

5.2.4.2柠檬酸酸洗：

柠檬酸酸洗工艺参数：

柠檬酸：2～4% 缓蚀剂N-106：0.3～0.4% 还原剂N-209：适量

消泡剂N-202：适量 温 度：90±5℃ pH：3.5～4.0

⑴建立系统循环，将系统中高点死区空气排净。

⑵缓慢开启系统加热器，建立化学清洗循环回路，当回液温度达60℃时开始加药，向清洗箱中均匀加入柠檬酸缓蚀剂N-106，浓度0.3～0.4%，加药完毕，循环30分钟，然后开始加入柠檬酸，并根据测定的Fe3+含量大小加入还原剂N-209，控制Fe3+≤300mg/L,根据泡沫大小加入消泡剂N-202适量，同时加入氨水调整pH3.5～4.0，继续升温维持温度：90±5℃。由于清洗表面沉积物主要是氧化铁，为防止出现柠檬酸铁沉淀，在酸洗过程始终控制总铁≯6000mg/L，否则用除盐水进行顶排，将部分的高价铁溶液进行排放，再补加缓蚀剂、补加柠檬酸继续进行酸洗，当总铁基本平衡、监视管已干净可以考虑结束酸洗。一般酸洗时间控制在6～8小时，必要时可将酸洗时间可延长至8～10小时。(如炉水循环泵能投运时，在用清洗泵加完酸洗药品后，启动炉水循环泵来建立系统循环)

5.2.4.3冲洗顶排：

酸洗结束后，用除盐水对系统进行顶酸冲洗，冲洗过程中继续加热，冲洗过程中注意对死区的冲洗，把各联箱疏水门逐次打开进行冲洗，冲洗至出水澄清。

5.2.4.4钝化：

冲洗结束后，建立系统循环回路，继续加热，当回液温度65℃时开始加二甲基酮肟复合漂洗钝化剂，控制浓度0.15～0.25%，控制温度70～80℃。回液70℃开始计时,循环4～5小时后排放。

5.2.4.5清洗废液的排放：

将化学清洗废液排入废液处理池，然后按以下程序处理：

⑴向废液中加入次氯酸钠把废液中有机物氧化；

⑵向废液中加入烧碱，调节pH值至10～12，呈碱性，然后通入压缩空气进行搅拌，促进有机物进一步氧化，把Fe2+全部氧化成Fe3+，并生成Fe（OH）3沉淀；

⑶向废液中投入明矾使Fe（OH）3、Cu（OH）2及悬浮物全部絮凝沉降，同时测定COD值；

⑷为使有机物进一步氧化，加入氧化剂过硫酸铵，并通入压缩空气搅拌使有机物充分氧化；

⑸最后用盐酸把溶液pH值调至6～9，废液澄清后方可排放。

5.2.4.6临时系统的拆除及干燥

钝化结束后立刻排放钝化液，尽快拆除临时系统并在蒸发入口的排水管临时接口处加强力鼓风机鼓风，同时将锅炉清洗系统内所有的疏水门、空气门打开，利用炉膛余热及炉管通气将水分排出、干燥。

5.2.4.7清洗结束后，应及时进行割管检查，割管选取水冷壁入口管及中部联箱水平管。管样长度不小于250mm，割管不得用火焊。对管样内壁不得污染，对管样内部进行表观检查，同时对启动分离器和联箱手孔内部进行检查，并彻底清除沉渣。

6.化学清洗监督项目：

6.1 炉前系统碱洗监督项目

6.2 炉本体化学清洗监督项目

7.安全注意事项

化学清洗的安全措施应遵守《电业安全规程》及《化学清洗导则》有关规定。

7.1 参加清洗人员必须学习清洗安全操作规程，熟悉系统及清洗药品的性能及烧伤急救方法，清洗人员反事故演练合格方可上岗操作，参加清洗人员应配戴专用符号与清洗无关人员清出清洗现场。

7.2 清洗现场必备消防设备，消防管保持畅通，清洗现场必须挂“注意安全”“严禁烟火”“高温危险”“请勿靠近”的标语牌，并用绳子将现场围好。

7.3 化学清洗系统安全检查应符合下列要求。

7.3.1与化学清洗无关的仪表和管道应隔绝。

7.3.2现场要连接一路安全水源作为冲洗水。

7.3.3临时安装的管道应与清洗系统图相符合，并经技术人员检查确认。

7.3.4对影响安全的扶梯、孔、洞、脚手架等要做妥善处理。

7.3.5清洗系统所有管道焊接可靠，所有阀门、法兰及水泵盘根应严密，并设防溅装置，如用铁皮做防护罩等。

7.3.6蒸汽系统必须保温，蒸汽一次门、二次门必须选用高于实际压力二个等级的铸钢焊接门，蒸汽管道应有疏水装置，投用前必须先疏水暖管，疏水管断水后方可投用。

7.3.7化学清洗时禁止在清洗系统上进行其他工作，尤其不准进行明火作业，在加药场地及炉顶禁止吸烟。直接接触化学药品的人员和检修人员应穿防护服、胶鞋、带胶皮围裙、橡胶手套、口罩和防护眼镜或防毒面具以防酸、碱液飞溅烧伤。

7.3.8清洗过程中应有检修人员值班，随时消除设备缺陷。

7.3.9清洗现场应备有0.2% 硼酸5升、2～3% Na2CO3溶液5升、0.5% NaHCO3 5升、2% 氨水5升、石灰水溶液5升，清洗过程中应有医护人员值班，并备有防酸碱烧伤急救药品。

8.化学清洗职责与分工

8.1业主方：

8.1.1负责参与酸洗公司的方案审查，监督酸洗公司小型试验，监督化学清洗过程中腐蚀指示片的称重及化验数据。

8.1.2负责化学清洗后清洗质量的检验。

8.1.3负责正式设备的操作。

8.1.4负责监督检验酸洗公司提供的清洗用药品。

8.2施工方：

8.2.1 负责组织工作，因本次化学清洗范围大，专业多，建议成立一个化学清洗领导小组，由各方共同组成，统一领导，统一指挥，保证整个化学清洗工作的顺利进行。

8.2.2 协调各有关单位，密切配合完成化学清洗工作。

8.2.3 负责永久设备上各临时接口的制做、安装及接点断口的恢复。

8.2.4 提供可靠水源、电源、汽源、氧气、乙炔，配合清洗工作。

8.2.5 负责组织化学清洗中，及清洗后的化学监督和清洗质量评定。

8.2.6 提供与厂方联系的直拨电话一台。

8.2.7 负责化学清洗过程中大件设备的起吊工作。

8.2.8 提供临时加热系统的保温。

8.2.9 负责施工用脚手架搭设。

8.2.10负责化学清洗后的割管，对启动分离器和联箱手孔内部进行检查，并彻底清除沉渣。

8.3监理方：

负责参与化学清洗方案的审查制定，化学清洗过程中的工艺监督及化学清洗后的质量评定。

8.4西安协力：

8.4.1 自带一套化学清洗平台、清洗箱、储药箱、加热器和控制测量系统、设备及所有的清洗临时管道、连接电缆，并提供化学清洗全部药品，并向业主和监理方提交药品的合格证。

8.4.2 负责化学清洗临时系统的安装、操作、检修、加药，及整个化学清洗过程中的化验分析工作。

8.4.3 在现场进行小型试验，并提交小型试验报告，负责化学清洗措施的编写、技术指导，并在水、电、汽供给和排放基本没影响的条件下，对清洗质量负责。

8.4.4 清洗工作结束后，尽快拆除临时管道及设备，并尽快运回自带全部设备、材料。将现场清理干净。

8.4.5 负责提供化学清洗记录，参加化学清洗后的质量评议会，并编写项目总结报告。

9.锅炉化学清洗主要设备：

华电芜湖发电厂660MW直流炉化学清洗工程

药品清单（柠檬酸）