白曉龍

（福建省特種設(shè)備檢驗院，福建 福州 350003）

福建省三明鋼鐵有限公司新建的QC178/920-70-4.52/470型余熱鍋爐，額定蒸發(fā)量為49t/h，最大蒸發(fā)量為70t/h，額定蒸汽壓力4.52MPa，額定蒸汽溫度470℃，給水溫度104℃，鍋爐的水容積為60.2m3。堿煮范圍為除過熱器以外的汽包水側(cè)、水冷壁管、光管蒸發(fā)器、鰭片蒸發(fā)器等。該鍋爐是基建爐，汽包、管道內(nèi)有氧化皮、焊渣等表面成形物和在鍋爐出廠時涂覆的防護(hù)劑(如油類物質(zhì)等)、各種附著物及雜質(zhì)等。因廠方要求不能使用爐水循環(huán)泵，而且鍋爐尚無煙氣供熱，給堿煮帶來了不少的困難。通過對堿煮工藝的研究設(shè)計和精心操作，最終取得了良好的效果。

一、堿煮工藝的確定

對新建鍋爐進(jìn)行堿煮，可除去汽包、管道內(nèi)氧化皮、焊渣等表面成形物和在鍋爐出廠時涂覆的防護(hù)劑(如油類物質(zhì)等)、各種附著物及雜質(zhì)等。不僅有利于鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運行，而且還因為它能改善鍋爐運行時的水汽質(zhì)量，使之符合標(biāo)準(zhǔn)，可以大大縮短新鍋爐啟動到正常運行的時間。

對于新安裝的鍋爐來說，主要是去掉制造和保管中的油脂，基于堿對油脂的皂化和酯化作用，在配方中選用氫氧化鈉和磷酸三鈉。以油酸為代表，其反應(yīng)為：

氫氧化鈉和磷酸三鈉還有鈍化作用，使鍋爐轉(zhuǎn)入鈍態(tài)。碳酸鈉也有此作用，作用機理和氫氧化鈉相同。氫氧化鈉、磷酸三鈉和碳酸鈉都是容易得到的藥劑，經(jīng)濟(jì)性好，而其他藥劑如亞硝酸鈉、聯(lián)氨、三聚磷酸鈉等由于毒性或性價比低被排除選擇。另外為提高煮爐效果，在配方中增加了煮爐助劑。加入表面活性劑減少煮爐用堿量，加入消泡劑避免泡沫產(chǎn)生，加入溶銹劑提高除銹效果。藥液濃度根據(jù)鍋爐銹垢的程度和煮爐質(zhì)量要求進(jìn)行確定。

因此，針對本工程特點，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、合理性和可操作性，最終選擇了0.5%氫氧化鈉，0.5～1.0%磷酸三鈉，0.5%碳酸鈉，0.1～0.2%表面活性劑，0.1～0.2%消泡劑，0.3～0.4%溶銹劑的配方來進(jìn)行堿煮。

二、堿煮系統(tǒng)設(shè)計

一般來說，鍋爐堿煮系統(tǒng)比較簡單，通過清洗系統(tǒng)由鍋爐底部排污集箱和省煤器進(jìn)口集箱向鍋爐上堿煮液。堿煮過程中蒸發(fā)損失和排污損失由給水泵補入。但對于本次堿煮的余熱鍋爐，因受廠內(nèi)條件限制，不能提供煙氣供熱烘爐，更導(dǎo)致水冷壁內(nèi)無法形成自然循環(huán)，給堿煮的設(shè)計造成了一些困難。因此，系統(tǒng)設(shè)計是煮爐效果的關(guān)鍵一環(huán)。

本次堿煮涉及的范圍包括兩個回路，汽包→強制循環(huán)泵→鰭片蒸發(fā)器→光管蒸發(fā)器→汽包形成第一回路，汽包→下降管→水冷壁下集箱→水冷壁→水冷壁上集箱→連接管→汽包形成第二回路。其中強制循環(huán)泵因廠方要求需要隔絕，其他均參與堿煮。

為保證煮爐效果，需特別在以下兩點進(jìn)行設(shè)計。

（一）選擇合適的循環(huán)泵。因原強制循環(huán)泵需要隔絕，就需外加循環(huán)泵，否則堿煮時第一回路內(nèi)無法形成強制循環(huán)，將無法保證煮爐效果。但如果選擇的循環(huán)泵流量太低或者揚程不足，仍無法形成強制循環(huán)。因此，在綜合考慮了汽包安裝高度、原強制循環(huán)泵參數(shù)等因素后選定了流量為100m3/h，揚程為60m的外加循環(huán)泵。

（二）在第二回路底部接入加熱蒸汽。第二回路為自然循環(huán)回路，因廠方不能提供煙氣供熱烘爐，使得自然循環(huán)無法建立，堿煮時將無法保證回路內(nèi)堿液濃度達(dá)到煮爐標(biāo)準(zhǔn)。考慮該鍋爐系統(tǒng)設(shè)計的非常緊湊，且對系統(tǒng)有較大改動不符合廠方要求，因此沒有選擇在第二回路內(nèi)接入循環(huán)泵，而是選擇了在水冷壁排污管上連接臨時加熱外來蒸汽管道，在煮爐過程中通過閥門控制，根據(jù)需要接入蒸汽，提高回路內(nèi)藥液溫度和一定程度的對流循環(huán)，或者進(jìn)行排污，排放廢液并控制藥液濃度。通過定時監(jiān)督排污中藥液濃度和回路管道溫度來保證煮爐效果。

根據(jù)鍋爐的額定參數(shù)、限制因素以及鍋爐堿煮的質(zhì)量要求，最終設(shè)計出一套合理可行的煮爐系統(tǒng)流程。堿煮臨時系統(tǒng)見圖1，臨時循環(huán)管道連接見圖2，臨時蒸汽管道連接見圖3。

三、主要堿煮過程

（一）準(zhǔn)備

進(jìn)行堿煮前，先做好過熱器保護(hù)，事先將過熱器進(jìn)滿保護(hù)液，以防止在煮爐過程中堿性水進(jìn)入而使過熱器受到影響。另外，進(jìn)行原強制循環(huán)泵隔離、臨時管路連接、清洗泵連接、臨時蒸汽管路試壓，確保清洗系統(tǒng)連接正確、安全。之后需要用除鹽水對鍋爐進(jìn)行沖洗，通過充水、排水排除浮銹、砂塵和其他雜物，并最終控制汽包水位在最低水位。

（二）加藥

根據(jù)鍋爐的水容積和煮爐配方,計算出煮爐的加藥量。在溶藥箱內(nèi)將藥劑溶解成液體，攪拌均勻，一次性注入汽包。加藥過程中加強監(jiān)視汽包液位，確保加藥完畢后藥液能充滿汽包水側(cè)，液位偏高則通過排污控制。

（三）堿煮過程

加藥完畢后就開始升壓進(jìn)行煮爐。因廠方提供的鄰爐蒸汽壓力只有1.5MPa左右，無法達(dá)到達(dá)到該余熱鍋爐工作壓力的50%，于是采取延長保壓煮爐時間的措施，來確保鍋爐煮爐質(zhì)量。

具體鍋爐煮爐過程工藝見圖4。

鍋爐煮爐升壓時間見表1。

煮爐工藝曲線見圖5。

（四）廢液排放控制

利用配藥槽作為廢液處理池，把堿煮液排入配藥槽，同時鍋爐上水到正常水位，往配藥槽中投加鹽酸中和至pH值≤9后，待沉淀、澄清后通過配藥槽排污排入下水道。如此反復(fù)，直至鍋爐水pH值≤9后，全部通過排污閥排入下水道。同時清理配藥槽中的殘渣。

四、煮爐質(zhì)量

煮爐完成后，驗收組依據(jù)《鍋爐化學(xué)清洗規(guī)則》和《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》要求對煮爐質(zhì)量進(jìn)行了檢查。檢查結(jié)果為鍋筒、下集箱內(nèi)部干凈,其內(nèi)壁無油垢、無銹斑，且形成完整的鈍化保護(hù)膜，堿煮合格。實踐證明,采用上述堿煮方法效果較好。

[1]《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》DL/T794-2001.中國電力出版社.

[2]《電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范》.（鍋爐機組篇）DL/T5047-95.中華人民共和國電力工業(yè)部.

[3]《鍋爐化學(xué)清洗規(guī)則》TSG G5003-2008.新華出版社.

[4]《鍋爐運行》由遼寧省電力工業(yè)局組編.中國電力出版社.

[5]《實用化學(xué)清洗技術(shù)》. 竇照英編著.化學(xué)工業(yè)出版社.