吨余热锅炉化学清洗计划

湖南华菱湘潭钢铁有限公司干熄焦项目余热锅炉运行前除油去锈化学清洗方案湖南华菱湘潭钢铁集团有限公司炼铁厂20１0年1月

目录一、清洗设备系统设计：二、清洗工艺:三、清洗前小型试验:四、依据试验，拟定以下清洗流程:五、清洗过程中的化学掌握指标：六、清洗效果检查:七、清洗废液的处理:八、注意事项：九、平安措施：ﻬ本锅炉为新建余热锅炉,其污染物主要为高温氧化鳞皮、油污、焊渣、氧化垢和灰尘等。针对此系统的特点，适用接受经典的碱洗、络合清洗、钝化预膜等化学清洗工艺。首先进行碱洗,去除油污、灰尘及可能存在的汽包漆,使结垢疏松以利于清除,并使炉管表面潮湿以提高亲水性，从而充分地保证其后的络合清洗和钝化预膜的质量。络合清洗接受腐蚀率较低的QH—4０６新型络合清洗剂,以对高温氧化鳞皮、焊渣、氧化垢等进行有效清除。钝化预膜将对受洗后的锅炉表面供应一个临时的保护，防止锅炉清洗后产生二次浮锈。依据ＡSＭE和日本锅炉协会的推举和美国斯特拉夫曲线，在碱洗过程中加入Na２SO4后，可降低NａOＨ的溶解度，降低局部[OＨ]，Ｎa2ＳＯ4→2Nａ＋+ＳO42—Ｎa+＋OＨＮaＯH同时，这些盐类在有NａOH存在的的下,当其的添加量超过其溶解度时,其剩余的部分将会沉积于金属表面,从而防止金属脆化发生.因此,经过其他地区多次锅炉的清洗工程中，在碱洗时均使用了碱脆抵制剂。在清洗时,依据实践阅历与以往的小型试验结果，并结合现场实际,接受自行研制开发的QH-４0６新型络合清洗剂作为清洗主剂,辅以高效多用途酸洗缓蚀剂ＱＨ-４０2和还原剂A+B的复配的局部腐蚀抑制剂。该复合清洗剂可依据清洗剂浓度和温度有效的掌握反应速度,以避开起始反应速度过快，并且具有腐蚀率低，现场易操作的特点。一、清洗设备化学清洗系统设计：1.化学清洗系统设计为了保证受洗设备各部分的内表面与清洗剂接触的时间大致相同,接受可正反切换的循环清洗系统.在清洗系统设置流量计、压力表与温度计，以达到对清洗系统进出口清洗过程参数都进行有效监测的目的。清洗范围：锅炉所以受热元件、汽包、附属管道，包括疏水、定、连排、紧急放水管道清洗到与锅炉相连的第一个阀门为止。(１)正循环清洗循环泵A→除氧器给水泵入口（将两台泵短接）→除氧器→除氧器水箱出口(将除氧器及水箱短接）→锅炉给水泵进口（将锅炉给水泵短接）B→A→水冷壁集箱→水冷壁管和水冷壁下降管（下降管接受节流方法）→汽包C→Ｂ→省煤器进口汽包Ｃ→B→减温器注水管→强制循环泵入口→Ｄ（“D”为清洗循环槽）C→蒸发器出口→强制循环泵出口→DＣ→蒸发器下降管(蒸发器下降管实行截流措施）→强制循环泵进口→DC→过热器→主蒸汽管和放散管→Ｄ（２）反循环即正循环的逆行(３）全部排污口→排污槽(４）各循环回路特性表:名称回路数回路名称上升管数Φ５1×4前水冷壁管１前联箱６4后水冷壁管2后联箱６４３侧联箱74（5）不同流量下各部分管内介质平均流速表：管组名称管径（mm）根数截面积（m２）2５t／h流速(m/s)前水冷壁管５1×４６４0。09290．０７４８后水冷壁管５1×4640。0929０.074851×4７４0。10７40．0６47二、清洗工艺：由于是锅炉投运前的除油去锈，过热器和省煤器等部位都为全新,清洗的部位是水冷壁管、下降管、汽包、系统管道等，为防止清洗过程中的酸气腐蚀,清洗前预先将除盐水(或清水）灌满过热器、省煤器等,加以保护。为了了保证钝化预膜的效果，接受如下原则洗清工艺流程：水冲洗→碱洗→水冲洗→络合清洗→中和水冲洗→漂洗钝化→废液处理。贮、供水的质量和数量应能满意化学清洗和水冲洗的用水需要,清洗过程用水量为清洗系统水容积的倍数汽包炉直流炉碱洗及随后的水冲洗5－8倍6—９倍酸洗及随后的水冲洗8—1０倍8－10倍钝化用水２-3倍２-3倍总用水量15—21倍16—22倍清洗用水由甲方供应。汽包涵积13．5m3，水冷壁８。5m3,光管蒸发器5．7ｍ３，鳍片管蒸发器４。４ｍ3,吊挂管0。63ｍ３,一次过热器１．5m3，二次过热器2.４m3，省煤器4.6m３，管道7。５ｍ３.共计4８.7３ｍ3.三、清洗施工工艺确定:通过各种试验，确定清洗流程：水冲洗→碱洗→水冲洗→络合清洗→中和水冲洗→漂洗钝化→废液处理。３.1施工前筹备及临时清洗系统配置（１)客供品工厂供应的水、电、汽按客供品掌握，接受时项目部须检查客供品的规格或技术参数(流量、压力、温度等）是否满意方案要求,清洗结束后须将其恢复原样。（2)隔离、标记将受洗锅炉、锅炉循环水、汽系统与其他系统隔离，各附件盲板封死或关闭，防止其它运行的锅炉蒸汽倒流和附件损坏,以保证清洗过程中无串线、无格外升温。并在拆除的阀门和拆除部位以及盲板位置设置明显标记。(3)拆除、盲板加封拆除除氧器给水泵出口阀门，作清洗进口;拆除除氧器进出口阀门，并短接；拆除锅炉给水泵进出口阀门,并短接；将一台循环泵进出口短接并在其上加阀门，另一进口与减温器注水管连接，入口作清洗进出口；水冷壁集箱预置清洗口作为清洗进出口;拆除减温器并作短接,以保证循环;过热蒸汽放散管入口处阀门关闭;拆除过热蒸汽出口阀门清洗接口。全部平安阀拆除并加盲板；全部平安阀拆除并加盲板；全部远传二次仪表拆除；汽包内件的拆除:找开人孔，拆除汽包内全部非焊接的内件置于汽包外汽包污物清理完毕后,汽包内件装入汽包内或置于清洗槽内同时清洗。（4)清洗系统安装、检漏按余热锅炉化学清洗系统配管图(正循环+反循环)连接清洗系统,以清洗压力（4-6kgf/cｍ2）对受洗系统(含临时清洗系统）检漏,以30分钟系统无渗漏为合格.３.２水冲洗及上水(１）用除氧器给水泵注上水，用循环泵对锅炉进行水冲洗.（2）使用介质:工业水；测定项目;目测排出污物。（3）判定标准:eq\o\ac（○，1)放气口水溢流出为满水ｅq＼o＼ac（○，2）排出口水清洁无污物3．３升温（1)起动循环起动循环泵将锅炉及清洗系统中的纯水进行循环运行，开启蒸汽加热阀门,边循环，边加热.（2)操作程序ｅq\o＼ac（○，1)循环泵使清洗系统中的工业水进行循环；ｅｑ\o\ac(○，2）循环同时，注入蒸汽加热。（3）测定项目温度，每３0分钟测一次。3．4碱洗(１）使用化学药品浓度碱洗主剂１.5%碱脆防止剂０.２％促进剂包抑浸润剂渗透剂０。１％（2）药品溶解边循环边缓慢加入化学药品，混合均匀。（3）清洗液注入清洗循环系统清洗按正循环运行，按升温流程逐步升温至50～6０℃左右，流量掌握在50～8０m3／h.（４)操作程序eq＼ｏ＼aｃ（○，1）碱洗液加入以后,流量掌握适当,温度为８０±1０℃左右，正循环3－4h，反循环3－4ｈ，碱洗总时间24ｈ。ｅq\o\aｃ（○，2）化学分析：每4小时测定一次温度和PH值。(5)测定项目:温度、PH(6)判定基准:PH值９～13，温度55～８0℃eq＼o\ａc（○，1）时间满24小时。(７）碱洗液排出eq\ｏ＼ac（○，1)废液用ＨCＩ中和处理达标后排放;eq\ｏ＼ac(○，2)排液完毕后，系统上满水再冲洗。3。5水洗升温通过水洗，使经过碱洗后锅炉内循环水PH值为7～９，温度升至8０±1０℃。(1)操作程序：eq\o＼ac（○，1)向清洗槽内加水，边循环边上水，使回流口出水.eq＼o\ａｃ（○，2）水洗至循环水ＰＨ值为7～9。ｅｑ\ｏ\ac（○,3）以升温流程将温度升为8０±1０℃左右。（2）测定项目：PH值,温度。（３)判定标准:PＨ值7～９，温度８0±10℃.3．６络合清洗络合清洗为去除受洗部件内部氧化物及焊渣的主要步骤。(1）用药品浓度名称浓度QH-4０6络合清洗剂3-4%ＱＨ－４０2缓蚀剂0.４％点蚀抑制剂0.3%（2）药品溶解及加入eq\o\ac(○，1)将计量的QＨ—402缓蚀剂和点蚀抵制剂逐步加入循环槽中循环1小时。ｅｑ＼o\ac(○,２)溶液循环混合均匀后，加入QＨ—40６络合清洗剂,边加热边循环分步完成,加完后用氨水将清洗剂PH值调至３~４.（注：在QH－406络合清洗剂加入循环槽之前,应将各试片挂在清洗槽中相对流速小的部位，并自此时计时。)(3）操作程序eq＼ｏ\ac（○，１）清洗剂加入后，即开头正循环清洗,流量50~８０m３/ｈ，温度掌握在80±１0℃左右,循环1小时，切换成反向循环。ｅｑ\o\ａｃ（○，２)每隔半小时测一次清洗液浓度，[Fe2＋]、[Fe3+］、PH值、温度;ｅq\o＼aｃ（○,3)清洗时间6~８小时；eｑ\ｏ\ａc（○，４)络合清洗后水冲洗时每２h打开排污阀排污5min。(４)测定项目清洗剂浓度、[Fe2+]、［Ｆｅ３＋］、PH值、温度。（5）判定标准eq\ｏ\ac(○,1）清洗液浓度稳定eq\o\ac（○，2）［Fe3+］稳定eq＼o\ac(○,3）试样管段已清洗干净（６）清洗液排出eq＼o\ac(○，１）清洗液用NaOH中和至排放标准后排入与现场所确认的地方。３。7水冲洗待清洗废液排尽,在清洗槽内上水，边上水边循环进行水冲洗，直至出水口无污物。（1)测定项目PH值(２）判定标准eq\ｏ＼ac(○，1）PH值４~７eq＼o＼aｃ(○,２）目测无污物３。8漂洗除二次浮锈,为钝化作筹备(1）使用化学药品浓度柠檬酸0.５％（2）药品加入eq＼ｏ\ａｃ（○,1）系统循环加温，温度在50~６０℃开头加药；ｅq\ｏ\ac(○，２）加入除锈液（计量)，边循环边加药。（３）操作程序除锈液加入后，加入计量的氨水将PH值调至3~４,保证总循环净时间２小时，温度为８０±１0℃，流量为5０～８0m3ｈ。(4）测定项目：ＰＨ值、温度(5）判定基准温度８0±１0℃，ＰH值3~4。３.9钝化预膜(1)使用药品浓度氨水、QＨ—３02金属钝化剂10％（2）药品加入ｅq＼o＼aｃ(○,１）停止加热,利用余热保温。eq\o＼ａc(○，2）漂洗液中缓缓加入计量氨水，正循环０．５小时，调PＨ值至9～11。eq＼o\ａｃ（○，3）加入计量的钝化剂。(3）操作程序总时间为6小时（4）测定项目PH值（5）判定基准ＰＨ值9~1１,循环6小时(6）钝化剂排出eq\ｏ\aｃ(○，１）钝化液经现场确认后排入指定点(PH6~9）。3．10废液处理锅炉化学业清洗废液的排放依据现场受纳水域功能的要求按ＧB897８－１９9６《污水综合排放标准》的规定掌握排放浓度.其中主要的有关指标和最高允许排放浓度如下：受纳水域污水排放执行标准ＰＨ值悬浮物SＳ（mｇ/Ｌ）化学耗氧量（mg/Ｌ)氟化物磷酸盐(以P计)(mｇ/L)Ⅳ、Ⅴ类水域或三类海疆二级6～９1501５0１0１．0清洗废液的处理：锅炉清洗废液中的主要成分，按水中所含杂质对水体卫生标准的影响将杂质可分为三组。ａ)无机物:主要是钙、镁和钠的硫酸盐和氯化物。ｂ）有毒物：主要是铁、铜和锌的盐类,含氟化合物和联氨。c)有机物、铵盐、亚硝酸盐、硫化物：这些物质能被细菌氧化或直接氧化，其排放量应按水体的生物需氧量计算.清洗废液的处理，使其次组的物质分离出来，使第三组物质氧化到允许的生物需氧量值，从而削减公害,达到废水排放二级标准。锅炉清洗废液的处理方法清洗废液的处理方法详见废液处理系统Ｄ１、Ｄ2。石灰浆石灰浆硫化钠漂白粉酸碱酸空气待处理水排放1442233图D２设备化学清洗后的废水处理系统1—水箱；2—中和箱;3-泥渣沉淀箱;4—pH值调节箱四、清洗过程中的化学掌握指标：清洗各阶段中的化学监督是保证清洗质量的重要环节，必必要做到精准准时,尽量削减误差,以利于推断清洗终点。清洗前应仔细检查各种清洗药品的质量,核对数量做好记录。4.１试片和监视管段筹备试片和监视管段,重量和表面状态经现场确认后，在清洗前分别挂于汽包及循环槽中，用于腐蚀性监测。化学清洗过程中腐蚀率以试片为准,数量及设置部位见下表。试片/监视管段材质清洗槽备注试片１＃２0ｇ2请现场供应原材料试片2#12CｒiＭoＶ２试片3＃19Mn6２监视管段以现场供应的样管为准，接在临时系统循环回路上，清洗后观察清洗效果.４。2测定项目按测定要求及测定项目认真做好清洗化学监督工作,做到准时精准。4。3络合清洗和钝化络合清洗时定期(2次/h）观察清洗槽中试片的表面状况，并记录于《化学分析与化学监督报告》。4。4记录照实填写《化学分析与化学监督报告》和《工艺流转卡》五、清洗效果检查:由于是新锅炉的清洗，重点是将各系统带的油、锈除掉，因此清洗效果主要看监视管段清洗情况。5。1对监视管段的检查：考虑检查和安装便利,监视管段装于清洗泵出口处2米，可随时拆装观察，当清洗8小时即可拆开观察，清洗的确定以此为据.漂洗效果检查与此相同。5．2对锅炉设备内部的检查:（1）汽包内的检查：由于是新炉，因此在酸洗时液位应高于运行正常水位以上（15０mm),原则上即以观察汽包壁油、锈，清洗结束主要是检查汽包壁上油、锈是否除去，钝化膜是否形成，检查是否留有氧化铁渣等，若有应清除。（２)水冷壁管下的联箱检查，对下联箱检查是否形成钝化膜,铁渣等是否排放干净.（3)割管检查，割水冷壁管进行内部检查，油、锈是否清洗干净,钝化膜是否形成(清洗前割管作为监视管段时可免掉此项）５．３腐蚀指示片的检查：酸洗开头时，必须在清洗系统中挂放腐蚀指示片，经酸洗后立即取出检查,用碱中和表面酸液,再用乙醇溶液清洗，干燥后称重，计算腐蚀速率和检查外观是否有腐蚀坑点。酸洗失重（ｇ）试片表面积(m2）×酸洗时间（h）腐蚀速率（g/m2h）=用腐蚀指示片测量的金属腐蚀速度的平均值应小于6g/（ｍ２·h),且腐蚀总量不大于６0ｇ/m2

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ﻫ5。4系统清洗后钝化质量检查与监督酸性CｕSO4点滴试验方法1、在钝化后的试样表面，选择若干点(其他处用石蜡封盖），然后逐点滴上CｕSＯ4溶液（该溶液破坏钝化膜后将产生如下反应:Ｆe+CuSO４=FｅSＯ4＋Ｃｕ)，并用秒表记录CuＳO4点滴液由蓝变红的时间,依据滴入试片表面Cu2+颜色的消灭（由蓝转红)快慢来评定钝化膜的质量。同一个试片上各点转色时间的长短可评定钝化膜形成的均匀程度。２、酸性CuＳO４点滴液的组成为:0.4mol／l的CｕSO4溶液4０ｍｌ，10％NaCｌ溶液２0ml和0.1mol/ｌＨＣl１.5ml，并用除盐水稀释至100ｍL。３、酸性ＣuＳＯ4点滴钝化膜，耐蚀性的检验标准见表B1。表B1耐蚀性的检验标准检验标准优良合格不合格CuSO4点滴变色时间（s)〉10５～１０<５六、注意事项:6。１清洗过程中,为防止酸气腐蚀,预先将除盐水（或清水)灌满过热器，省煤器等，加以保护。６．２汽包内旋风分离器，在清洗过程中全部拆除,清洗完毕后在安装恢复。６．3酸洗时，应维持酸液液位在清洗系统液位以上，水冲洗时,应维持液位在比酸洗时的液位略高一些.钝化时的液位应比水冲洗的液位更高.6。４清洗液的循环方式与锅炉的结构和受热面结垢的程度等因素有关。对锈蚀严重的回路应先进行循环清洗，其余回路静置浸泡。待该回路循环肯定时间后,再依次倒换。必要时对锈蚀严重的回路重复进行循环清洗（此项目依据现场情况决定)。６．5为了提高清洗效果，每一回路都应进行正反循环清洗,(取决于炉管和汽包连接的情况)。如通过汽包的某些导汽管位置很高,只能进行单向循环时，酸液应由高位管进入，由低位管排出。6。6在整个清洗过程中，应有钳工、电焊工、值班员随时处理消灭的故障。6．7管路系统焊接工作必须由合格的焊工施焊,系统并经水压试验合格，系统不漏水,试验压力为所用清洗泵最高压力。七、平安、环保措施：７.1平安措施（１）遵守建设单位的规章制度,做好平安生产三级教育;(2）清洗前，全部人员必须学习清洗平安和操作规程，生疏清洗用药的性能和灼伤急救方法;(3)现场应挂上平安字样及清洗区域标志，禁止无关人员进入；（４)清洗现场严禁吸烟，动火办理动火证,动火完毕清理现场,消灭火种;（５）用水、电、汽（气)必须经厂方同意后，在指定的地点使用;（6）高空作业或危险作业时,必须佩带平安带，施工中严禁高空坠物；（７）清洗中，禁止在清洗系统上进行其它工作,尤其不准明火作业;(8）清洗中必须有检修人员,随时检修清洗设备；（9)全部清洗人员必须穿戴好平安劳动保护用品;eｑ\o\aｃ(○,１)进入厂区必须戴平安帽;ｅq\o\ac（○，2)进入施工区工作服,乳胶手套，防酸胶鞋必须穿戴整齐;eq\o\ac(○，3）加注清洗剂时，必须戴好防护眼镜,以防药液飞溅伤人；(１0）搬运清洗剂，严禁肩扛、手抱；（11）在夜间施工行走时,注意扶梯、孔洞地面盖板等是否牢靠，防止滑倒、坠落；（12）清洗中,应注意用电、用汽平安;(13）清洗现场配置急救水源、毛巾、药棉及其它医药用品，以备急救时使用;(14)依据厂家ＩＳＯ9001规定的作业程序程序文件实施各施工步骤；（15）遵守厂家《化学清洗平安操作规程》.7。2环保措施余热清洗废液经处理并达标后排放，严禁接受渗坑、渗井和漫流的计划调节排放废液。7.２.1废液排放标准锅炉化学业清洗废液的排放依据现场受纳水域功能的要求按GB8978—199６《污水综合排放标准》的规定二级标准掌握排放浓度。其中主要的有关指标和最高允许排放浓度如下:受纳水域污水排放执行标准PH值悬浮物SＳ（mｇ/Ｌ)化学耗氧量（ｍg/L)氟化物磷酸盐(以Ｐ计)（mg／L）Ⅳ、Ⅴ类水域或三类海疆二级６～9１501501０１。０注:eｑ＼o\ac（○，1）Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类水域按GB３8３8—88《地面水环境质量标准》划分。eq\ｏ＼ac(○,2）二、三类海疆按ＧB３097-8２《海水水质标准》eq＼ｏ\ａｃ(○，３)排入未设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水.应依据受纳水域的功能要求,分别执行一级或二级标准.声明:处理清洗废液依据现场的实际情况，在废液处理排放时遵循二级标准。八、附件附件1：余热锅炉清洗系统原则流程图附件2:余热锅炉清洗工艺和监测项目附件３：余热锅炉化学清洗工程工时工序表附件4:余热化学清洗工程用设备一览表附件5:余热锅炉化学清洗工程化学分析监督用试剂、仪器一览表附件1：余热锅炉清洗系统原则流程图。图1余热锅炉循环清洗系统示意图Ｇ—流量表;P—压力表；Ｔ—温度计；Ｕ—取样点；Ｙ—腐蚀指示片安装处;Ｆ—转子流量计1—省煤器;２—汽包；３-水冷壁下联箱；4—清洗箱；5-清洗泵；6—浓药泵;7-浓碱箱；8—浓酸箱；9—光管蒸发器；10-鳍片蒸发器;11—低温过热器；12—高温过热器;附件2:余热锅炉清洗工艺和监视项目序号工序清洗介质工艺参数备注ＰH值温度（℃）流量(m3／)时间（ｈ）项目取样位置频次(次/h）终点1水冲洗除盐水或工业水——-—-—常温５０~8０２-4－———--——－-—－－--目测无污物大循环2碱煮碱洗主剂阴离子活性剂碱脆抑制剂－－－—－－-８０±1０50～8024温度时间各溢流口１满2４h大循环3水冲洗除盐水或工业水———--—常温５０～802-4—-－-－－—-各溢流口--—－-－目测无污物大循环４络合清洗QH—４06络合清洗剂3～4%局部腐蚀抑制剂QH—40２３~480±１０５0～８06~8清洗液浓度[F