MW超超临界机组锅炉化学清洗施工技术方案简介

1、1000MW超超临界机组锅炉化学清洗施工技术方案简介汪道远摘要 华能浙江玉环电厂新建工程4×1000MW燃煤发电机组，为国内首台百万超超临界机组建设工程，其中锅炉化学清洗涉及系统范围广，包括锅炉、汽机专业管道、设备等部件，其最终清洗效果的好坏直接关系到电厂系统运行，是电厂建设中重要的施工工序。为了提高百万机组化学清洗工艺水平，加快施工进度，促进施工工序更加合理化，特对锅炉化学清洗过程进行简介。关键词 清洗 EDTA 锅炉 1引言随着我国经济水平的提高，对电力需求增多，国内火力发电机组建设日益增大，随之而来的是对工程建设的进度及质量要求越来越高，在电力建设中一项重要的工作是锅炉化学清洗

2、，它的清洗效果直接影响到整个系统的启动与运行。锅炉化学清洗，顾名思义，就是对锅炉及相关系统用化学药剂进行清洗。它主要通过酸、碱等介质在系统内循环，把安装过程中残留的杂质清洗出去，以达到内部的清洁，同时在酸碱介质的作用下，系统内部钝化产生一层保护膜，防止运行过程中锅炉受热面腐蚀、结垢，以达到延长系统使用寿命的作用，除此之外化学清洗还对提高锅炉效率，改善锅炉蒸汽品质有很大关系，清洗水平的高低直接影响系统吹扫及运行的效果。我公司承建的华能浙江玉环电厂4×1000MW 2号机组工程，锅炉由哈尔滨锅炉厂制造的超超临界变压运行直流锅炉。采用型布置，单炉膛、改进型低NOX PM主燃烧器和MACT型

3、低NOx分级送风燃烧系统、反向双切园燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁，循环泵启动系统，一次中间再热、调温方式除煤/水比外，还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，燃用煤为神府东胜、晋北煤、印尼煤。其中锅炉化学清洗范围主要包括两部分，一部分为锅炉侧清洗，一部分为汽机侧清洗，为凝汽器汽侧，凝结水管道，除氧水箱、前置泵进口管道，高压给水管道系统，省煤器，水冷壁，顶棚管，后烟道包墙管，启动分离器，储水箱等部件。本文通过对国内首台百万机组化学清洗前期准备工作，施工过程及出现的问题，解决问题的方法等方面进行论述，总结一些经验，以为

4、指导现场施工提供参考。2施工技术准备工作化学清洗前，各种准备工作做到位，清洗工作才能顺利进行。具体需满足以下条件：2.1施工方案得到相关部门审批合格，2.2临时清洗管道安装完毕，涉及相关系统水压完成，凝汽器底部加固合格，同时对相关不参加清洗的设备系统进行隔离。图1 清洗溶液储备2.3现场照明、消防、安全设施齐备，水源、电源、汽源满足供给要求，除盐水用量具体见表1。表1 除盐水用量序号过程单位数量备注1凝汽器、炉前低压系统水冲洗吨34002凝汽器、炉前低压系统碱洗吨16003凝汽器、炉前低压系统碱洗后水冲洗吨40004炉前高压系统及炉本体水冲洗吨20005炉前高压系统及炉本体碱洗吨6006炉前高

5、压系统及炉本体碱洗后水冲洗吨30007EDTA清洗吨7008保护液冲洗清洗系统吨30009合 计吨183002.4各种化验分析仪器及化学室投入使用，人员配备整齐，安全药品、清洗药品检查合格，数量充足，具体数量见表2。表2 化学药品用量序号名称规格/型号配制浓度单位数量备注1EDTA98.5%46%吨422缓蚀剂IS-1360.250.4%吨33氨水20%吨484水合联氨80%吨25偏常温微碱性高效除油剂98%0.71%吨206消泡剂100mg/l吨0.227工业盐酸30%吨20用于废液处理2.5同时涉及酸洗的热力设备、电动、气动阀门调试完毕，特别是提供动力的电动前置泵，凝结水泵等设备安装调试完

6、毕，具备试运条件。2.6锅炉具备点火条件，轻油系统调试完毕，空气动力场试验完毕，做好施工前所需的措施。2.7废液处理场准备完毕，清洗出的废渣、废液、废气进行排放处理。3清洗工序及过程清洗工序包括两大部分，一部分为碱液清洗，另一部分为EDTA清洗。碱液清洗分为碱洗前水冲洗，碱洗水压试验，保护液置换系统除盐水，碱洗系统加热，碱洗，碱洗后水冲洗，系统清理。EDTA清洗包括升温试验，系统上药，EDTA清洗，退药，保护液清洗系统，废液处理。以下为详细过程：(流程可参照附图1) 3.1碱液清洗3.1.1碱洗前水冲洗启动凝结水输送泵，通过凝结水储水箱管道把除盐水打入凝汽器，按照以下流程进行水冲洗。 冲洗流程

7、1：凝汽器凝结水泵汽封冷却器及旁路凝结水管道#8、#7、#6、#5号低加凝结水管道及旁路、除氧水箱A、B汽动前置泵进口管道临时阀门C2、C9、C11排水槽。冲洗至出口水质澄清无杂质。冲洗流程2：凝汽器凝结水泵临时管C8高压加热器汽侧疏水管除氧水箱A、B汽动前置泵的进口管道临时阀门C2、C9、C11排水槽。冲洗至出口水质澄清无杂质。 冲洗流程3：凝汽器凝结水泵汽封加热器旁路#8、#7低加疏水管道及旁路临时阀门C18、C6#3、#2、#1高加疏水管道及旁路临时阀门C14、C11排水槽。此回路冲洗过程中，先冲洗高加旁路管道至目测水质澄清后，再冲洗高加水侧管道至出口水质澄清无杂质。 冲洗流程4：凝汽器

8、凝结水泵汽封加热器旁路#8、#7低加临时阀门C18、C6#3、#2、#1高加省煤器水冷壁下联箱临时阀门C15、C11排水槽。冲洗至出口水质澄清无杂质。 冲洗流程5：凝汽器凝结水泵汽封加热器旁路#8、#7低加临时阀门C18、C6#3、#2、#1高加省煤器水冷壁下联箱顶棚水冷壁包墙水冷壁下联箱临时阀门C16、C11排水槽。冲洗至出口水质澄清无杂质。冲洗流程6：凝汽器凝结水泵汽封加热器旁路#8、#7低加临时阀门C18、C6#3、#2、#1高加省煤器水冷壁启动分离器储水箱临时阀门C17、C9、C11排水槽。冲洗至出口水质澄清无杂质。冲洗流程7：凝汽器凝结水泵汽封加热器疏水冷却器#8、#7低加临时阀门C

9、18、C6#3、#2、#1高加省煤器水冷壁启动分离器过热器主汽管临时阀门C1、C9、C11排水槽。冲洗至出口水质澄清无杂质。以上流程完毕，最终系统内部水冲洗进出水浊度小于5mg/L。3.1.2碱洗过程水压试验水冲洗结束后，系统充满除盐水，关闭临时阀门C9，由凝泵维持系统压力2.5MPa，检查清洗系统严密性。3.1.3保护液置换系统除盐水 启动凝泵，将配制好的含联氨200mg/L、pH值9.510的保护液，经临时阀门C18、C4进入主汽管、过热器、启动分离器、储水箱、临时阀门C17、C9、C11循环到排水槽，在排水口取样测试其pH值，当溶液pH值达到9.5时停凝泵。3.1.4碱洗系统加热 调整凝

10、汽器汽侧水位到+150mm、除氧水箱水位到达总容积1/2、启动分离器水位到达总容积1/2，系统按碱洗回路循环，同时除氧水箱投入辅助蒸汽进行混合加热，循环加热到55时停止辅助蒸汽供应。3.1.5碱洗过程 启动上药泵，将除油剂和消泡剂经临时阀门C12、C10进入凝汽器，投入辅助蒸汽进行混合加热，维持清洗介质的温度5560，循环清洗6小时。清洗过程中，水位控制在凝汽器上层钛管100150mm、除氧水箱水位总容积2/3、启动分离器水位总容积1/2，每小时取样检测pH值一次。流程图见以下：上药流程：储药箱上药泵临时管临时阀门C12、C10凝汽器 凝泵再循环管凝汽器A 循环回路1：凝汽器凝泵汽封冷却器#8

11、、#7、#6、#5低加除氧水箱凝汽器B 临时管 #1、 #2、 #3 高压加热器汽侧 循环回路2：除氧水箱前置泵临时阀门C5、C6#3、#2、#1高加水侧省煤器水冷壁启动分离器储水箱临时阀门C17、C2汽动前置泵进口管除氧水箱过程参数见表3表3 碱洗过程参数项 目参 数偏常温微碱性高效除油剂0.71%消泡剂100mg/lpH值8控制温度60碱洗时间6小时说明：凝汽器汽侧加热碱洗温度60时对低压转子无影响，不必增加对低压转子的安全技术措施。3.1.6碱洗后水冲洗 碱洗结束后，停电动前置泵，关闭溢水管进入凝汽器的电动门，打开临时阀门C2、C9、C11，将碱洗液排放到排水槽，用排污泵输送到厂内污水处

12、理系统。当凝汽器水位降到凝泵运行最低下限时，关闭除氧水箱上水门，启动凝补水泵，补水到凝汽器上层钛管+200mm，打开除氧水箱上水门进行水冲洗，重复以上步骤，进行冲洗，测试pH8停止。 其它冲洗步骤按碱洗前16水冲洗流程进行。3.1.7人工清理 系统水冲洗结束后，排干除氧水箱及凝汽器内的积水，打开人孔门，工作人员进入凝汽器汽侧、热井及除氧水箱进行清理；把凝结水泵、电动前置泵滤网拆卸清理好后复原。3.2 EDTA清洗3.2.1升温试验再次把系统内充入除盐水，启动电动前置泵，清洗系统按EDTA清洗回路循环， 凝泵再循环管凝汽器A 循环回路1：凝汽器凝泵汽封冷却器#8、#7、#6、#5低加除氧水箱凝汽

13、器B 临时管 #1、 #2、 #3 高压加热器汽侧 循环回路2：除氧水箱前置泵临时阀门C5、C6#3、#2、#1高加水侧省煤器水冷壁启动分离器储水箱临时阀门C17、C2汽动前置泵进口管除氧水箱调整启动分离器储水箱及除氧水箱水位，锅炉点火，加热至系统温度达到125130，锅炉熄火。在加热升温过程中，应严格监视储水箱水位变化，同时做好升温、水位上升等记录，检查临时系统管道及设备的热膨胀参数是否符合要求，组织操作人员对临时安装的所有阀门与法兰连接的螺栓重新紧固。待系统温度降至95时，停前置泵，将除氧水箱的水排空。3.2.2系统上药启动清洗泵，将配置好的EDTA溶液通过临时阀门C12、C9、C2，进入

14、除氧水箱，EDTA溶液上完后，启动前置泵，系统按第一、二碱洗循环回路进行循环。在循环过程中，监测水位变化，当液位低于除氧水箱中心线-200mm应及时补充药液，同时检测清洗液中EDTA浓度和pH值，确保循环均匀后，EDTA浓度不小于3.5%、pH值9.0±0.2。3.2.3 EDTA清洗当启动分离器和除氧水箱液位、EDTA浓度、pH值达到正常值后（液位处于除氧水箱中心线-200mm，EDTA浓度不小于3.5%，pH值9.0±0.2），锅炉进行点火加热，当系统内EDTA清洗液温度升至130时，增减油枪投入数量，使系统温度维持在130135，清洗过程中，应严格监控系统温度、启动分

15、离器和除氧水箱液位的变化情况，巡查清洗系统是否正常，如有泄漏，应及时采取补救措施。清洗期间，每二小时切换一次清洗循环回路，每小时检测一次清洗液中EDTA浓度、铁离子浓度、pH值。当EDTA浓度和铁离子浓度稳定后，PH值应大于9.0，监视管内无残存余垢，系统再循环清洗2小时，结束清洗,时间大约需要8-12小时。具体参数见表4。表4 EDTA清洗过程参数项 目参 数EDTA铵盐浓度46%（清洗终点时剩余浓度不小于0.8%）缓蚀剂浓度0.250.4%pH值9.09.2清洗温度130135（在循环泵入口处测量）清洗时间810小时（清洗介质达到130时开始计算时间）3.2.4 退药清洗结束后，锅炉熄火，

16、系统继续循环，打开送、引风机，通风降温，当系统温度至80时，停止前置泵运行，将清洗液排放到机组排水槽，用排污泵输送到污水处理系统。3.2.5保护液清洗系统启动凝结水泵，将配制好的含联氨300mg/l、pH值9.510的保护液打入系统，冲洗凝结水管道、#8-5低加、旁路、除氧水箱、A、B前置泵进口管、除氧水箱溢流管、高压给水管道、#3-1高加、省煤器、水冷壁、启动分离器，冲洗到出口水质澄清、总铁离子浓度<100 mg/L，冲洗合格后，除氧水箱中投入辅助蒸汽，加热到系统温度为95时，系统按以下回路流程循环：冲洗流程1：凝汽器凝结水泵汽封冷却器疏水冷却器#8、#7、#6、#5低加除氧水箱A、B

17、前置泵进口管临时阀门C2、C9(C10)、C11排水槽。冲洗过程中，保持除氧水箱高水位。 冲洗流程2：凝汽器凝结水泵汽封冷却器疏水冷却器#8、#7低加临时阀门C8、C6#3、#2、#1高加省煤器水冷壁启动分离器储水箱临时阀门C17、C9、C11排水槽。 冲洗流程3：除氧水箱电动前置泵进口管前置泵临时阀门C5、C1、C9、C11排水槽。系统循环4小时，将系统内的保护液排到机组排水槽中，再用排污泵排放至中和污水处理系统。3.2.6废液处理清洗完毕，需对EDTA清洗液综合处理，输送到煤场，与煤粉混合后输送到锅炉炉膛进行焚烧，避免污染环境。3.3 清洗后工作拆除临时系统，恢复永久系统，系统恢复前应检查

18、水冷壁下联箱，并彻底把设备内部的沉渣清理干净。若清洗后距点火冲管时间超过二十天，锅炉应采取有效的保养措施。4清洗问题及解决方法 整个清洗过程较为顺利，但其中出现一些问题，需要我们引起注意。4.1安全第一，预防为主。清洗系统前相关操作人员应该掌握清洗安全和操作规程，熟悉清洗使用的药品，一旦有人员被酸、碱灼伤，能够做出应急处理，同时有医务人员进行值班；凡参加清洗的人员必须佩戴统一的临时工作证，清洗现场应用红、白围栏围起来，非工作人员限制入内；配备相关各种消防设施，消防通道畅通，同时在容易发现危险处悬挂诸如“注意烫伤”“有毒危险”等标语牌警示；各种影响安全的扶梯、脚手架、空洞、沟道盖板，及时进行拆除

19、和封盖；在容易泄露处，例如前置泵、BCP泵、取样点、临时化验站设有冲洗水源，以供泄露冲洗用，并准备好一些粉状石灰石吸收废液。图2 安全设施及挂牌4.2人员配备整齐、到位、反应快速。各工种：安装工、焊工、化验员、安全员、质检员、技术员、架子工、医护人员、负责人等随时待命，负责自己的岗位，解决现场发现的每一个问题。例如我们在凝结水泵滤网处配备5名操作人员，两个3t倒链，3把扳手，1把大锤，滤网被封堵，通过对讲机传达命令，守候的操作工马上清理，缩短问题的解决时间，提高清洗效率。4.3清洗前对法兰式的阀门进行全面检查，在分布试运过程中各管道水压合格，特别对高旁阀门用3t倒链进行打紧，避免过程中泄漏，但

20、是碱洗前的大流量水冲洗过程中，高旁阀门还是漏水，我们不得增加倒链型号，紧急换用5t倒链进行修理，阀门漏水最终得到解决。4.4本清洗所使用清洗液为EDTA，此种液体对石棉材质垫片具有腐蚀作用，在清洗过程中很容易出现泄漏事故，清洗液与石棉垫一旦相遇，将变为粉末，同时加热后的EDTA酸性很强，将对堵漏工作产生很大困难，因此在清洗前统一对阀门法兰、设备人孔门处石棉垫片更换石墨材质垫片，准备耐EDTA酸液的盆子，避免清洗中泄漏事故，一旦出现问题及时处理。 4.5清洗过程中要做好冲洗系统的保温工作，避免过程中操作人员被不必要的烫伤，导致人员缺少。4.6碱洗水冲洗过程中发现机组排水槽回收槽容量180m，不能

21、满足化学清洗需求前置泵781 m3/h，经过协商临时把设计院图纸进行修改，把凝结水排水管道改到排水槽756 m的池子，直接到达机组排水槽，有效缓解废液的排放。4.7增加指挥管理人员的沟通。清洗过程中，协调管理人员之间需要倒班，倒班过程中上一班人员应与下一班人员进行交接，交接过程中应把现场没有解决完毕的事情交代清楚，否则会导致问题的遗留，耽误问题解决的最佳时期。5技术要点5.1清洗过程前，对化学清洗系统进行全面检查，确认管道是否有漏焊、缺焊的地方，临时管道与正式管道在对口过程中焊口是否进行打磨，凝汽器等大件设备是否进行加固，检查完毕后方可进行碱洗前水冲洗。5.2碱洗完毕，在系统加热过程中应对所有管道带法兰的阀门进行热紧，防止阀门法兰松动清洗过程中EDTA溶液流出。5.3碱洗、EDTA清洗过后，及时打开除氧器、锅炉联箱、滤网等设备，把存留在设备内部的沉积物清理出去，避免杂物残留。5.3化学清洗过程中，各节点测试数据参数见表。表5 节点清洗参数清洗