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《EDTA低温复合清洗新工艺的研究及应用》
发布时间:2013/9/25  阅读次数:3898  字体大小: 【】 【】【
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EDTA低温复合清洗新工艺的研究及应用》

作者:佚名     发布日期:2008-6-4 18:31:17   (147)

关键词:   EDTA

  

468张福祥 大唐连城发电厂甘肃永登730332  

摘要:摘要:与传统EDTA清洗工艺相比,EDTA低温复合清洗新工艺使用了清洗助剂CA-1,实现了炉前、省煤器和炉本体系统的联合清洗。实施该工艺,能节省大量燃油和费用,可缩短基建机组或大修机组的清洗工期,进而加快其试运进程或开机进程,因此特别适用于火电厂基建机组或大修机组的化学清洗。本工艺应用于山西华能榆社电厂34号机组和甘肃大唐连城发电公司34号机组,使每台机组的整套试运时间缩短了710d,至少节约燃油150t,节约除盐水1500t。关键词火电厂;化学清洗;清洗助剂CA-1EDTA

       0引言 根据《火力发电厂锅炉化学清洗导则》[1]的要求,对基建和运行机组,都应对锅炉本体、省煤器、炉前给水系统分别进行化学清洗。其中,对锅炉本体和省煤器系统,一般采用盐酸、氢氟酸、硫酸等无机酸清洗工艺和氨基磺酸、EDTA、羟基乙酸等有机酸清洗工艺;对炉前给水系统一般采用柠檬酸等有机酸清洗工艺。对以环保型和零排污型为主的新机组,宜采用EDTA工艺完成对新机组的清洗。在采用EDTA清洗时,为了提高清洗反应速度,都在尽量提高清洗温度。EDTA的熔点为240℃,在150℃以上就有分解倾向。因此,《火力发电厂锅炉化学清洗导则》规定:必须在135140进行EDTA清洗工艺。该清洗温度下,锅炉需要具备点火条件并升压运行才能完成清洗。对于基建机组,当锅炉具备点火条件时,整套试运工作头绪更多,相互交叉干扰更大。若进行清洗,就必须停止其他工作而为之顺延工期。为了加快投产进度,各发电公司迫切希望:在保证质量和不增加清洗废液处理设施的前提下,将化学清洗工作安排在点火前完成。这样,就给基建机组热力系统的化学清洗工作提出了更新、更高的要求。 经过调研和资料分析,在进行研究试验的基础上,我们开发了EDTA低温复合清洗新工艺,并应用于山西华能榆社电厂34号机组(2×300MW)和甘肃大唐连城发电公司34号机组(2×300MW)的化学清洗工作。与传统EDTA清洗工艺相比取得了较好的效益,每台机组的整套试运时间缩短了710d至少节约燃油150t节约除盐水1500t该工艺的特点是不用点炉,系统控制方便,能对炉前给水系统、省煤器、锅炉本体系统实施联合清洗,因而可节省燃油,简化清洗临时系统,缩短试运工期。

         1EDTA低温复合清洗新工艺 300MW基建机组的清洗范围为:炉前给水系统、省煤器系统、锅炉本体系统。清洗方式为循环清洗。根据清洗范围、设备材质、清洗剂的性质,化学清洗系统被设计为:清洗箱清洗泵临时管道凝结水泵出口的低压给水管路轴封加热器低压加热器除氧器进水管临时旁路管道除氧器下水管给水泵进水管临时旁路管道给水泵出水管高压加热器省煤器汽包四周水冷壁四周水冷壁下联箱临时管道临时回液母管回液阀门清洗箱。 清洗工艺:(2.02.5CA-1+(35Na2EDTA+(0.30.5)缓蚀剂SH-2550.03MBT+(0.150.2)联氨。清洗温度为7585℃,时间为68h。 可以启动锅炉底部加热系统、清洗箱蒸汽加热系统、低压加热器加热系统进行升温。具体清洗时间及温度控制依现场条件可做适当调整,根据现场分析监测结果,决定清洗终点。 EDTA清洗结束后,清洗液pH值可达8.58.7,金属进入可钝化状态。在温度为(75±5下保持约35h,金属表面足以形成良好的钝化膜,可防止锈蚀。如果pH值低于7,加入氢氧化钠使清洗液pH值达到8.58.7后,再进行钝化处理,维持温度为(75±5,时间35h即可。钝化结束后,开总排放门、各系统及设备放水门以排尽清洗废液。实施本工艺的4300MW机组在清洗结束后,经检查确认腐蚀速率为:汽包钢为0.2090.240g/(m2·h),省煤器钢为0.2420.290g/(m2·h),水冷壁钢为0.1920.280g/(m2·h)。被清洗的金属表面无残留物、无点蚀,形成了良好的钝化膜,清洗质量均被评为优良级。清洗质量的检测方法及标准详见《导则》[1]

       2新工艺的机理及优点 对于基建机组,化学清洗的目的是除去在制造、储运和安装过程中形成的氧化皮、腐蚀产物、焊渣、油污和防腐剂等污染物。进行EDTA清洗时,它对铁锈的络合溶解速度决定清洗的进程。在清洗试验中观察到,在温度相同的前提下,不同清洗助剂导致清洗速度、清洗效果有很大差异。清洗助剂CA-1[2]EDTA复合后,能使EDTA络合溶解速度有很大提高,这种协同效应的产生为降低清洗反应温度提供了可能。通过调整各药剂复配比例,并在动态模拟试验台上进行了不同温度下的清洗试验,根据清洗效果和钝化膜质量,最终确定了EDTA低温复合清洗工艺。清洗助剂CA-1[2]EDTA复合后产生协同效应的原因是:(1CA-1的吸附作用使EDTA富集于金属表面,使其在金属表面的浓度高于清洗液的平均浓度;(2CA-1的渗透作用能使其有效组分及它所富集的EDTA渗入铁锈内部,使EDTA对铁锈的络合溶解过程能从其表面和内部同时进行,因而在相同清洗温度下,CA-1提高了EDTA对铁锈的清洗速度。 此外,利用CA-1的润湿、除油组分[3]能使油污和锈层分离,其乳化组分又能使油污溶于清洗液中,防止其再沉积于金属表面,并随清洗剂的冲刷而脱离金属表面。清除了油污和防腐剂,尘土、沙砾、水泥等含硅物质也就没有了附着于金属表面的粘性媒体,进而脱离金属受热面。这样、CA-1EDTA的复合清洗功能可以使除油、除锈、除硅、钝化一步完成。 对实施本工艺的4300MW机组,又附加进行了高、低压加热器疏水系统和凝汽器汽侧系统化学清洗[2],达到了彻底清洁热力系统的目的。机组启动后,疏水、凝结水、给水、炉水、蒸汽品质均很快达到了168h试运规定的要求,省去了300MW基建机组试运过程中的洗硅步骤。 采用EDTA传统清洗工艺只能清洗水冷壁系统。但采用EDTA低温复合清洗工艺时,可将清洗范围扩大到炉前给水系统、省煤器系统、水冷壁系统、过热器系统[4]、再热器系统,可采用串联清洗系统方法,一次完成多个系统的清洗工作。 总体说来,EDTA低温清洗工艺的优点包括:(1)清洗彻底、范围广;(2)缩短工期、节约清洗费用;(3)系统控制简单、方便、安全;(4)加热方式灵活(锅炉底部加热系统、清洗箱蒸汽加热系统和低压加热器加热系统均可使用);(5)清洗液温度均匀,不会出现锅炉点火清洗时的局部过热问题;(6)钝化处理方便、质量有保证。   3实施本工艺应注意的问题 选择EDTA清洗的pH值时,既要保证清洗效果,又要防止锅炉腐蚀。如pH值较低(pH≤3),垢中成分容易以离子状态溶出,可加快清洗,但钢铁难以缓蚀;如pH值过高(pH≥6),虽然钢铁的腐蚀速率较低,但清洗速率也较低,清洗时间将延长,清洗效果变差。在pH值为45时,清洗和腐蚀速率均适中,可选此范围做为开始清洗的pH值。Na2EDTApH值为45,因此,可直接选用Na2EDTA进行清洗。 在EDTA清洗中,随着铁锈和垢的溶解,络合反应产生的氢氧化钠能使清洗液的pH值升高,如果pH值超过9,加上EDTA的消耗,则可使Fe3FeOH3沉淀出来,形成二次锈。因此,应在pH值为8.7以下结束清洗。为防止Fe3的点蚀和沉淀,可在清洗液中加入联氨或亚硫酸钠还原剂,将三价铁还原为二价铁。炉前给水系统中若有不锈钢设备,应限制EDTACA-1、氢氧化钠、联氨或亚硫酸钠等所有清洗药剂中氯离子的含量,以防止氯离子引起的多种腐蚀问题。   4结语 实施EDTA低温复合清洗新工艺,不仅节省燃油、减少清洗废液处理工程量和费用,而且有助于基建机组高速度、高质量、高标准移交生产。实施该工艺,可缩短运行机组的清洗工期,实现热力系统的整体串联清洗,其技术、经济和社会效益都是十分显著的。尽管该新工艺是在4300MW基建机组上实施和完善的,但它对各种装机容量的基建机组都适用,因为基建机组中需要清洗的污染物的成分是相似的。   参考文献: [1]DL/T794—2001,火力发电厂锅炉化学清洗导则[S]. DL/T794—2001Chemicalcleaningguideforsteampowerplant[S]. [2]张振达,张俊伟,金燕蓉,等.300MW基建机组热力系统清洁处理和防腐蚀新工艺[J].中国电力,20043711):68-70. ZHANGZhen-da,ZHANGJun-wei,JINYan-rong,etal.Newcleaning&anticorrosiontechniqueforthermodynamicsystemofcapitalunit[J].ElectricPower,20043711):68-70. [3]窦照英,实用化学清洗技术[M].北京:化学工业出版社,2003. DOUZhao-ying,Appliedtechniqueforchemicalcleaning[M].Beijing:化学工业出版社,2003. [4]邱武斌.协调EDTA清洗工艺在我省的应用[A].中国第六届电厂化学年会会议论文集[C].2000. QIUWu-bin.ApplicationofEDTAcleaningtechniqueinHenanprovince[A].中国第六届电厂化学年会会议论文集[C].2000.   Research&applicationofnewcleaningtechniqueaboutEDTA ZHANGFu-xiang GansuDatangLianchengPowerCo.Ltd.Yongdeng730332,China   Abstract:ThenewEDTAchemicalcleaningtechniquehaveselectedcleaningagentCA-1,havefinishedunitedcleaningforpreboilersystem,economizer&boilersystem,itisdifferentfromthetraditionalEDTAchemicalcleaningtechnique.Implementationofthenewtechniquecansavelargeoilandexpenses,shortenthecleaningperiod,speeduptrialoperationforcapitalunit.ThenewEDTAcleaningtechniqueisverysuitableforchemicalcleaningofcapitalunit,Itsbenefitisveryhuge. Keywords:thermalpowerplant,chemicalclean,cleaningagentCA-1,EDTA,newtechnique

  

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