化学清洗方案

1、 LJ-FA-九台（3）2009华能九台发电厂一期工程（2×600MW）#1机组化学清洗方案（初稿）批准：审核：编写：黑龙江省电力科学研究院清洗中心黑龙江珑洁动力设备清洗有限公司 二九年二月十六日目 录1 概述12 化学清洗范围及系统介绍23 清洗容积及清洗用药量用水量估算24 清洗工艺和控制项目35 化学清洗质量要求56 清洗前应具备的条件57 系统清洗过程68 化学清洗效果检查、评定及废液处理89 组织与分工810 安全注意事项8附1 机组化学清洗系统安装说明9附2 清洗中的测试方法10附3 机组酸洗系统图15附4 炉前碱洗系统图161 概述华能九台电厂一期工程（2×6

2、00 MW）机组由哈尔滨锅炉厂、哈尔滨汽轮机厂、哈尔滨电机厂制造，由东北电力设计研究院设计。1.1 锅炉为一次中间再热、超临界压力塔式直流锅炉，正方形炉膛，垂直加螺旋膜式水冷壁；省煤器采用光管顺列布置。1.2 锅炉型号：HG-2100/25.4-HM111.3 锅炉容量及主要参数名 称单位BMCRECR过热蒸汽流量T/h21001808过热器出口蒸汽压力MPa(g)25.425.28过热器出口蒸汽温度oC571571再热蒸汽流量T/h1785.371527再热器进口蒸汽压力MPa(g)4.6044.41再热器出口蒸汽压力MPa(g)4.4144.24再热器进口蒸汽温度oC317.6315.4再

3、热器出口蒸汽温度oC569.0569.0省煤器进口给水温度oC283.3280.51.4 汽轮机为超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽凝汽式。依据火力发电厂锅炉化学清洗导则要求，机组投产以前要对炉前系统和锅炉本体进行化学清洗，为机组试运期间汽水品质达到合格标准创造有利条件。基建炉的锈蚀物以Fe2O3为主要成份，根据其特点，清洗拟采用柠檬酸清洗工艺进行，本方案依据火力发电厂锅炉化学清洗导则（DL/T7942001）和现场实际情况制订。为除去凝汽器管板和高、低加汽侧等处的油脂及其他污染物，决定对凝汽器汽侧及高、低加汽侧进行碱洗。柠檬酸酸洗具有很多优点：由于铁离子与它生成易溶的络合物，清洗中不会

4、形成大量的悬浮物和沉渣；它对金属基体的腐蚀性小，对奥氏体不锈钢安全性高，可采用较高的流速。因此，它可用来清洗受热面大、管径小结构复杂的高参数、大容量机组的炉本体系统和炉前系统。2 化学清洗范围及系统介绍2.1 系统清洗范围和回路 炉前碱洗回路 清洗采用强制循环方式：循环回路：凝汽器凝结水泵精处理旁路轴封冷却器凝结水泵再循环凝汽器；清洗回路：凝汽器凝结水泵临时管#5低加事故疏水管道#5低加汽侧#5低加汽侧逐级自流疏水管道#6低加汽侧#6低加汽侧逐级自流疏水管道7A/7B汽侧7A/7B汽侧逐级自流疏水管道8A/8B汽侧疏水管道凝汽器；清洗回路：凝汽器凝结水泵临时管#1高加事故疏水管道#1高加汽侧#

5、1高加汽侧逐级自流疏水管道#2高加汽侧#2高加汽侧逐级自流疏水管道#3高加汽侧#3高加汽侧事故疏水至凝汽器； 炉前、炉本体酸洗回路清洗采用强制循环清洗的方式，清洗回路：除氧水箱临时管清洗泵临时管电泵出口管#3、#2、#1高压加热器水侧及旁路高压给水管道省煤器水冷壁启动分离器分离器贮水箱分离器贮水箱溢流管临时管锅炉疏水泵出口管临时管凝泵出口精处理系统旁路轴封冷却器水侧8、#7低压加热器水侧及旁路#6、#5低压加热器水侧及旁路除氧水箱。2.2 清洗辅助系统由两台酸洗泵（流量500 m3/h、扬程125m）、两台溶药泵（流量50 m3/h、扬程50m）、一个5m3溶药箱、一个加药斗等组成。3 清洗容

6、积及清洗用药量用水量估算3.1 炉前、炉本体容积估算3.1.1 炉前碱洗水容积：1419m3#5低加汽侧#6低加汽侧#7、#8低加汽侧#1高加汽侧#2高加汽侧#3高加汽侧凝汽器其他合计17143018171313001014193.1.2 酸洗水容积：596m3省煤器水冷壁启动系统#5低加水侧#6低加水侧#7、#8低加水侧#1高加水侧#2高加水侧#3高加水侧除氧器其他合计135652011111212119280305963.2 锅炉主要清洗部件技术特性部件名称管 径根数材 质截面积（m2）流速注（m/s）省煤器768SA210C螺旋水冷壁38X7.351215CrMoG0.220.63垂直水

7、冷壁131215CrMoG3.3 清洗药量估算根据小型实验结果确定清洗药量。3.4 炉前碱洗除盐水用量估算系统水冲洗3000m3，碱洗1500m3，碱洗后水冲洗6000m3，总计总水量10500m3。3.5 机组酸洗除盐水用量估算系统清洗前水冲洗1200m3，系统清洗过程中4000m3，总计用水量5200m3。4 清洗工艺和控制项目4.1 炉前碱洗工艺过程水冲洗碱洗水冲洗 水冲洗 冲洗至澄清透明无杂质。4.1.2碱洗：碱洗：1%Na2CO3+0.2%表面活性剂+0.1%助剂温度：50604.1.3 水冲洗除盐水对碱洗系统进行水冲洗，直至pH8.4为止。4.2 机组酸洗工艺过程水冲洗酸洗水冲洗漂

8、洗钝化 水冲洗 冲洗至澄清透明无杂质。 酸洗酸洗：柠檬酸：3-6% 缓蚀剂DDN-1：0.3-0.5%还原剂0.60.8%助剂：0.1%pH范围：3.54.0时间48h温度90984.2.3 水冲洗：冲洗方式：采用除盐水顶排冲洗方式。控制条件：冲洗终点pH4.04.5，全铁50mg/l。4.2.4 漂洗：柠檬酸浓度0.30.5%DDN-001缓蚀剂0.10.3%助剂：0.1%pH范围：3.54.0时间 23h 温度 7590 4.2.5 钝化：过氧化氢0.30.5% 消泡剂0.1%pH 9.510.5温度 5060 时间 46h4.4 炉前、炉本体清洗中的监测项目程 序监督项目时间（min）控

9、制要求水冲洗浊度30出水澄清无杂质碱洗碱度60酚酞碱度基本稳定温度305060水冲洗pH30pH8.4酸洗H3C6H5O7含量总铁pH温度30303030清洗终点：酸浓度、铁含量稳定稳定9098水冲洗pH铁含量30304.04.550mg/l漂洗pH温度含铁量3030303.54.07590全铁300mg/L钝化pH温度30309.510.550605 化学清洗质量要求根据火力发电厂锅炉化学清洗导则（DL/T7942001），清洗质量应达到如下要求：5.1 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，不允许有镀铜现象。5.2 腐蚀指示片无点蚀，平均腐蚀速率小于8

10、g/m2.h；总腐蚀量应小于80g/m2。5.3 清洗后的表面应形成良好的钝化保护膜，不出现二次浮锈和点蚀。5.4 固定设备上的阀门，未受到损害。6 清洗前应具备的条件6.1 清洗临时系统安装完毕，水压试验合格，临时阀门及设备挂牌完毕，便于操作且动作灵活。6.2 临时加热蒸汽系统保温工作已完成。6.3 机组水汽系统所有阀门、锅炉烟风档板等调试结束，可方便操作。凝泵、凝补水泵试运完毕，凝汽器、除氧器、锅炉具备上水条件，除氧器具备加热条件，能够满足清洗过程中的加热要求。6.4 炉内取样系统能正常投入，取样冷却水系统能正常投入。6.5 炉前、炉本体疏放水及排汽系统能够投入使用。6.6 与机组化学清洗

11、系统连通但不参加酸洗的设备、管道、仪表等已采取了可靠的隔离措施，确保与被清洗系统隔绝。6.7 化学清洗药品按要求验收合格并运到现场。6.8 除盐水储备充足。6.9 化学清洗现场整理干净，道路通畅，照明充足，通讯联络完好。6.10 取样分析化验的场所、仪器仪表和药品等准备就绪。6.11 腐蚀指示片挂片完毕。6.12 参加清洗的运行操作、取样分析化验等人员应熟悉清洗有关系统，了解清洗措施和步骤。6.13 机务、电气等配合人员合理安排，满足整个清洗过程的需要。6.14 化学清洗期间，停止那些与清洗有关系统的安装、调整等工作，严禁无关人员操作。6.15 锅炉具备点火条件，确保二十天内能点火启动。6.1

12、6 水冷壁四壁温度测点能够投入。6.17 凝汽器灌水实验合格，疏水扩容器阀门调试完毕，操作灵活。6.18 炉前、炉本体清洗回路涉及到电动、气动阀门调试结束，操作灵活。6.19 集中废水处理系统能够投入，具备接纳处理废水的条件。7 系统清洗过程7.1 炉前碱洗过程 高、低加汽侧水冲洗启动凝补水泵，开启至凝泵出口阀门，通过临时管道，分别冲洗高、低加汽侧及相关管道至凝汽器，直到冲洗合格。 启动凝补水泵向凝汽器上水，凝汽器上水至高水位，启动凝泵（凝汽器凝泵精处理旁路轴封凝汽器），循环1-2小时，开启临时排放门，反复执行上述操作，直到冲洗合格。7.2.3 碱洗凝汽器上水到高位，启动凝结水泵（凝汽器凝泵精

13、处理旁路轴封旁路凝汽器），系统稳定后，高、低加汽侧碱洗系统投入，然后投凝汽器临时加热，通过加药斗向凝汽器加入碳酸钠，待温度温度到50-60，记时12-24小时，碱洗结束，开凝泵出口临时排放门，关凝汽器再循环门，直到凝泵启动允许最底液位，停凝结水泵。7.2.4水冲洗 按§、§7.1.2反复操作，直到排水pH8.4。7.2 炉前炉本体酸洗过程7.2.1化学清洗小型试验7.2.1.1 管样和腐蚀指示片制备。7.2.1.2 化学清洗工艺优化试验。7.2.2 炉前、炉本体清洗系统水冲洗7.2.2.1 凝结水系统及低压给水系统冲洗冲洗流程：凝汽器凝泵精处理系统旁路轴封冷却器旁路及主路#

14、8、#7号低加旁路及主路#6低加旁路及主路#5低加旁路及主路除氧器除氧器下降管临时排放管。 至循环水冲洗过程：先冲加热器旁路后，冲洗加热器本体。 冲洗标准：排水澄清透明无杂质。7.2.2.2 高压给水系统及炉本体冲洗冲洗流程：凝结水除氧器清洗泵#3、#2、#1高压加热器本体及旁路高压给水管道省煤器水冷壁启动分离器启动分离器贮水箱启动分离器贮水箱溢流管临时管锅炉疏水泵出口管临时管排放冲洗过程：先冲加热器旁路后，冲洗加热器本体。 冲洗标准：排水澄清透明无杂质。7.2.3 升温模拟试验系统冲洗结束后，系统建立循环，调整除氧器水位，投#1高加临时加热，进行循环升温，检查温升情况及清洗系统的隔绝情况，确

15、认温升正常，系统隔绝无误后，摸索维持清洗工艺条件的最佳运行方式并检查设备、系统严密性，检查机组取样器是否好用，维持两小时后放水。系统循环升温过程中，维持除氧水箱水位，凝汽器保持高水位备用。7.2.4 炉前、炉本体酸洗 冲洗结束后，酸洗系统建立循环，调整除氧水箱水位，投#1高加加热，待温度上升到60，将除氧水箱的水放入清洗箱，启动溶药泵，溶药系统建立循环（除氧器溶药箱溶药泵除氧器），通过溶药系统将缓蚀剂、助剂等打入到大循环系统，然后将柠檬酸溶解在清洗箱中，调整pH值后，将清洗液打入大循环系统，待系统温度升到9098，药液均匀，酸洗开始记时，待系统酸浓度稳定、铁离子稳定后，酸洗结束。7.2.5 酸

16、洗后水冲洗冲洗按照§7.2.2.1、§7.2.2.2冲洗各段，直到冲洗合格（pH4.04.5、Fe 50mg/l）7.2.6 漂洗漂洗按照§7.2.4的过程进行漂洗23小时结束。 钝化通过临时排放门将部分漂洗液排放，同时利用凝充水泵向除氧器上水，保持除氧器水位，待系统温度降到5060后，停止排放，停除氧器上水泵，溶药系统投入，将钝化液打入大循环系统，待系统循环均匀后，钝化46小时。利用各低点放水将钝化液排放。8 化学清洗效果检查、评定及废液处理8.1 化学清洗结束后，应立即取出除氧器水冷壁监视管及其中悬挂的腐蚀指示片，测定腐蚀速率，检查清洗效果。8.2 选择将有代

17、表性的联箱割开，检查内部的清洗及钝化效果。8.3 召开有关人员会议，按“DL/T794-2001”中的有关评价标准对酸洗效果作出评价，并总结工作。8.4 清洗废液排放地点待定。9 组织与分工化学清洗工作在试运领导小组统一领导下,由各方负责组织完成。各单位参加人员名单联系电话在清洗前公布于现场。9.1 组织分工（合同未定，待定）： 九台电厂负责： 监理公司负责： 黑龙江火电三公司负责：9.1.4 黑龙江珑洁动力设备清洗有限公司负责：10 安全注意事项10.1 施工场所未配备安全帽或未正确佩戴安全帽；施工现场沟、孔、洞在大修期间多处不全，楼梯、照明不完好；生产场所未按照规定着装；高温介质如蒸汽等；

18、化学药品如强酸等。10.2 清洗现场范围庞大，交叉工作多，清洗无关人员不得作业，为了防止误操作，清洗隔离系统挂禁止操作牌。10.3 化学清洗操作必须统一指挥、分工合作。锅炉清洗前，有关人员必须学习清洗的安全和操作规程，熟悉清洗药液的性能和灼伤急救方法。参加清洗的人员必须熟悉本方案，不脱岗，严格执行操作监督制度。10.4 清洗现场必须有消防设备，消防水管路应保持畅通。现场需挂“注意安全”、“严禁明火”、“有毒危险”、“请勿靠近”等标语牌，并作好安全宣传工作，清洗系统作醒目标志，并有安全通道，设计安全围墙（围绳）。10.5 直接接触酸碱的人员必须穿戴耐酸工作服、鞋、帽、手套、防护眼镜和口罩，以防酸

19、、碱液飞溅烧伤。清洗现场应配有一定数量的酸碱中和药品，并有医务人员值班，在配碱地点应备有盛清洁水的水桶、毛巾、药棉和浓度为0.2%的硼酸溶液，还应准备1%醋酸、0.5%NaHCO3溶液，遵守一切浓酸，浓碱及高空作业有关安全规定，化学清洗现场应有带橡胶软管的冲洗水龙头，药品配制现场应有应急冲洗水源。10.6 化学清洗的安全检查应符合下述要求： 与化学清洗无关的仪表及管道应隔离，为防止仪表损坏，进酸液前将所有仪表一、二次门全部关闭。 临时管道安装应与清洗系统图相符。 对影响安全的扶梯、孔洞、沟盖板、脚手架，要妥善处理。 清洗系统所有管道焊接应可靠，所有阀门、法兰及水泵的盘根均应严密，参加清洗的阀门

20、经过研磨并经水压试验确认，所有仪表经检验合格。现场应设防溅装置，防备漏泄时酸液四溅。还应备有毛毡、胶皮垫、塑料布和卡子以备漏酸时包扎。 化验分析人员熟悉分析步骤，了解分析原理，并对化验人员进行培训。 清洗时，禁止在清洗系统上进行其它工作，尤其不准进行明火作业。在溶药场地严禁吸烟。 清洗过程中应有相关的检修人员值班，随时检修清洗设备的缺陷，并备有34mm厚的软橡胶皮、#8#10铅丝、塑料带和钢丝钳等工具以备堵漏。附1 机组化学清洗系统安装说明1 总体部分1.1 临时系统管道全部用无缝钢管。1.2 焊接要求氩弧焊打底。2 炉前碱洗2.1 由小机进汽管引一根159×4.5临时管至凝汽器，作

21、为凝汽器碱洗临时加热母管，并在凝汽器内部蒸汽母管两侧引89×4支管，并在支管中下部开6mm左右小孔，使得凝汽器加热均匀。2.2 凝泵出口接DN250临时管，分别接临时管至#5低加事故疏水管道、#1高加事故疏水管道，同时安装加药斗至凝汽器上人孔（暂定），另外在DN250临时管上接DN200临时排放管。2.3 凝汽器安装临时水位计。3 溶药系统3.1 来除盐水管：就近引一根89×4临时管至溶药箱。3.2 溶药泵出口至除氧器管道：泵出口引一根89×4至除氧器。3.3 溶药箱底部接DN50临时排放管。4 机组酸洗系统4.1清洗泵入口：从除氧器三根下降管引一根273

22、5;7的临时管至清洗泵入口。4.2 清洗泵出口引一根219×6的临时管至电泵出口管道。4.3 主给水逆止门及流量喷嘴酸洗前不能安装，用短管连接。4.4 分离器贮水箱安装临时水位计，用于清洗过程中液位监视。4.5 分离器贮水箱溢流管（两根）上节流孔板酸洗前不能安装；溢流管（两根）至锅炉疏水箱门前断口，引一根273×7临时管至锅炉疏水泵出口管上，锅炉疏水泵出口至凝汽器前断口，引一根273×7临时管至凝结水泵出口。4.6凝泵出口接DN200临时排放管（地点待定）4.8 就近引DN150临时蒸汽管至一段抽汽，自#1高加事故疏水接DN80临时疏水排放管（地点待定）5 废液排

23、放系统5.1 将各回路排放管引至219×6临时排放母管上，排放地点待定。5.2 临时排放母管引一根219×6临时管至就近雨水井，作为酸洗前冲洗及各阶段冲洗后期排放点。附2 清洗中的测试方法1 碱度的测定1.1 试剂 0.1%酚酞乙醇溶液 0.1%甲基橙指示剂 0.05MH2SO4标准溶液1.2 测定方法取碱洗液10ml于250ml锥形瓶中，用除盐水稀释至100ml，加入2-3滴酚酞乙醇溶液，此洗液显红色，用0.05MH2SO4标准溶液滴定至无色，记下耗酸量a，再加入2滴甲基橙指示剂，继续滴定至溶液呈橙色为止，记下第二次耗酸量b(不包括a)。 0.05×2×

24、;a×164 CNa3PO4= ×100% V×1000 0.05×2×(b-a)×142 CNa2HPO4= ×100% V×1000式中 a、b消耗硫酸标准溶液的体积，ml 0.05硫酸标准溶液的浓度，mol/L V取碱洗液的体积，ml。2 含油量的测定2.1 试剂 正己烷 乙醇溶液，将600ml乙醇与400ml水混合 (1+1)硫酸溶液2.2 测定方法利用有机溶剂(正己烷)萃取碱洗液中的油质，然后蒸发有机溶剂，用重量法测得油质含量。量取1000ml碱洗液倒入2000ml分液漏斗内，先加20ml正己烷，再加入1

25、0ml（1+1）H2SO4使pH值为1.0左右，后加入30ml正己烷振荡2-3min，静置10min，待正己烷和水分层后，将水倒入烧杯，以备再次萃取。在正己烷层中加100ml乙醇溶液，振荡2-3min，澄清5min待正己烷分层后，将正己烷移入充分干燥的烧杯，弃去乙醇，再将干燥烧杯内的水层重复萃取第二次。把干燥烧杯中的正己烷置于蒸发皿内，在通风柜里用水浴或红外线灯蒸发正己烷之后，在100-105的烘箱里干燥30min，再放在干燥器里冷却30min后，称重。 106 C油=（Wb-Wa）× V式中 Wa蒸发皿用前重量，g Wb蒸发正己烷后蒸发皿的重量，g V试样体积，L C油含油量，mg

26、/L3 柠檬酸浓度的测定 用NaOH标准溶液滴定游离柠檬酸，并加入一定数量的高氯酸镁，以减少试样中部分铁离子的影响。实际上酸洗是采用柠檬酸铵溶液，在配制好柠檬酸溶液后，需用氨水调节pH值至23.5，使之部分形成柠檬酸铵溶液，因此测得的酸度比实际酸度小，须修正其中所含柠檬酸铵溶液的浓度。修正系数（Fa）与溶液的pH值有关。3.1 试剂 0.1MNaOH标准溶液 1%酚酞乙醇溶液 5%Mg(ClO4)2溶液 溴百里酚蓝3.2 测定步骤 取酸洗液2ml，加入高氯酸镁溶液5ml，用除盐水稀释至100ml，加2滴溴百里酚蓝指示剂(pH值67.6),用0.1MNaOH标准溶液滴定至溶液呈微兰色为止，记下消

27、耗NaOH毫升数。同时用pHs-1型酸度计精确测定试样的pH值，在pH-Fa表中查得修正系数Fa值（计算时取刚调好pH值的第一个值)。 CH3C6H5O7=FaV（%）式中 Fa从pH-Fa表中查得； V消耗NaOH标准溶液的体积，ml3.3 pH-Fa表的制作(从实测求得)在烧杯内配制一系列3%H3C6H5O7溶液，并取未调好pH值的3%H3C6H5O7溶液各2ml，用除盐水稀释至100ml，依次加入不同量的氨水，调节成不同pH值的NH4H2C6H5O7溶液，实测其游离H3C6H5O7溶液浓度，比值为Fa，即得到3%H3C6H5O7的pH-Fa表。在未调pH值时 0.1022×a×196 CH3C6H5O7= ×100%V×1000式中 71.13的摩尔质量(B为1/3 H3C6H5O7)，g/mol； V所取H3C6H5O7溶液的体积；ml-0-a 消耗NaOH标准溶液的体积，ml。用氨水调节pH值后的H3C6H5O7浓度见表1