李 偉

(元寶山發(fā)電有限責(zé)任公司生產(chǎn)技術(shù)部，內(nèi)蒙古赤峰024070)

元寶山發(fā)電有限責(zé)任公司600MW機(jī)組鍋爐是20世紀(jì)80年代從西歐國(guó)家引進(jìn)的大型火力發(fā)電機(jī)組。鍋爐是由德國(guó)斯坦繆勒公司制造的亞臨界參數(shù)燃煤本生式直流鍋爐，于1985年投入商業(yè)運(yùn)行，至今已有28年之久。該鍋爐呈半塔型布置，鍋爐本體標(biāo)高為125 m，蒸發(fā)受熱面由2部分組成。鍋爐標(biāo)高55 m以下由螺旋管圍成四周氣密式水冷壁，螺旋管出口設(shè)有4個(gè)出口聯(lián)箱，用連通管構(gòu)成環(huán)型聯(lián)箱，做為垂直管屏的下聯(lián)箱;從前后出口聯(lián)箱上各引出15根規(guī)格為φ 88.9×12.5 mm的管作為對(duì)流受熱面聯(lián)箱的吊管。鍋爐標(biāo)高55 m以上為垂直管屏蒸發(fā)器，從螺旋管出口聯(lián)箱上共引出1 204根(規(guī)格為φ 33.7×4.5 mm，材質(zhì)為15Mo3)管子，節(jié)距為66.6 mm，中間焊有鰭片;到上部合并成804根φ 38×4.5 mm，節(jié)距為100 mm，中間亦焊有鰭片，這些圓管構(gòu)成了氣密的對(duì)流煙井。螺旋管下部每面墻由97根螺旋管變成291根立管，并引至水冷壁下部折線型的入口聯(lián)箱。在對(duì)流煙井內(nèi)依次布置了四級(jí)過熱器，二級(jí)再熱器(順流)，三級(jí)過熱器(逆流)，一級(jí)過熱器(逆流)，二級(jí)過熱器懸吊管和省煤器系統(tǒng)等。

1 鍋爐主要技術(shù)規(guī)范

鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

鍋爐參與化學(xué)清洗部位有關(guān)技術(shù)參量如表2所示。

表1 鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)

2 鍋爐化學(xué)清洗工藝的確定

對(duì)于鍋爐水冷壁、省煤器更換下的舊管樣，采用X光能譜儀分析方法對(duì)其內(nèi)壁中所沉積的腐蝕產(chǎn)物(水垢)進(jìn)行了化學(xué)成份分析，如表3所示。分析結(jié)果表明，鍋爐水冷壁、省煤器內(nèi)腐蝕產(chǎn)物的主要成分為Fe2O3。

按《火力發(fā)電廠機(jī)組大修化學(xué)檢查導(dǎo)則》(DL/T 1115—2009)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的鍋爐水冷壁垢量檢測(cè)方法，對(duì)2#鍋爐水冷壁管樣內(nèi)的腐蝕產(chǎn)物的量進(jìn)行了測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果如表4所示。

獲取2#鍋爐更新后的水冷壁等管樣，按 DL/T794—2012中規(guī)定的化學(xué)清洗動(dòng)態(tài)模擬清洗工藝試驗(yàn)，鍋爐管樣動(dòng)態(tài)模擬清洗試驗(yàn)結(jié)果見表5。

鍋爐化學(xué)清洗技術(shù)工藝的確定，如表6所示。

鍋爐化學(xué)清洗監(jiān)控項(xiàng)目，如表7所示。

表2 鍋爐參與化學(xué)清洗部位特征參數(shù)

表3 鍋爐水冷壁、過熱器內(nèi)腐蝕產(chǎn)物化學(xué)成分分析結(jié)果

表4 2#鍋爐水冷壁、過熱器管樣內(nèi)的垢量測(cè)試結(jié)果 g/m2

3 鍋爐化學(xué)清洗廢液的處理

1)鍋爐化學(xué)清洗廢液的排放應(yīng)符合《污水排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中所規(guī)定的排放指標(biāo)，清洗廢液中污染物質(zhì)最高允許排放濃度，如表8所示。2#鍋爐清洗廢液的排放執(zhí)行表8中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

表5 鍋爐管樣試驗(yàn)室動(dòng)態(tài)模擬清洗試驗(yàn)結(jié)果

表6 鍋爐化學(xué)清洗技術(shù)工藝mg/L

表7 鍋爐化學(xué)清洗化學(xué)監(jiān)控項(xiàng)目

表8 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(第二類污染物最高允許排放濃度)

2)酸洗及漂洗廢液的處理。酸洗廢液統(tǒng)一排至電廠沖灰水前池中。在排放酸洗液的同時(shí)，往廢液中均勻加入定量的 NaClO(有效氯≥27%)及 NaOH(NaOH≥41%)，利用流動(dòng)的排放水自然攪均。監(jiān)測(cè)中和、氧化處理后的廢水，若COD＜100 mg/L、pH值達(dá)到6～9，可以直接排放酸洗廢液。

3)鈍化步驟所產(chǎn)生廢液的處理。因采用過氧化氫鈍化，鈍化廢液溫度在65℃以上進(jìn)行分解處理后，排入電廠廢水或灰水前池中，降解氨氮及調(diào)整廢液的pH值后，可直接排放。

全部化學(xué)清洗廢液需經(jīng)嚴(yán)格處理，必須嚴(yán)格進(jìn)行化驗(yàn)監(jiān)控合格后，才可對(duì)外排放。

鍋爐化學(xué)清洗所需的化學(xué)藥劑，如表9所示。

表9 鍋爐化學(xué)清洗所需化學(xué)藥品

4 鍋爐化學(xué)清洗流程

鍋爐化學(xué)清洗流程如圖1所示。

4.1 省煤器、水冷壁系統(tǒng)沖洗過程

開啟臨時(shí)循環(huán)清洗罐化學(xué)補(bǔ)給水系統(tǒng)，當(dāng)循環(huán)清洗罐水位升至規(guī)定水位后，啟動(dòng)化學(xué)清洗泵，以150 t/h的流量給鍋爐上水。當(dāng)分離器遇水后，關(guān)閉分離器、省煤器和水冷壁的空氣門。當(dāng)集水器處于高水位時(shí)，開啟臨時(shí)系統(tǒng)排放門，并將流量調(diào)整到500 t/h，進(jìn)行開路水沖洗。待省煤器、水冷壁被沖洗干凈后，在臨時(shí)清洗罐中配置含聯(lián)氨300 mg/L、pH值為10.5的保護(hù)液，然后啟動(dòng)清洗泵，開啟除鹽水補(bǔ)水系統(tǒng)，調(diào)整再循環(huán)門，使上水流量達(dá)到200 t/h，通過鍋爐省煤器、水冷壁系統(tǒng)向過熱器系統(tǒng)給水。待過熱器各空氣門遇水并檢測(cè)水中保護(hù)介質(zhì)合格后，將其全部關(guān)閉。

圖1 鍋爐化學(xué)清洗流程

4.2 鍋爐化學(xué)清洗

開啟臨時(shí)化學(xué)清洗平臺(tái)化學(xué)補(bǔ)給水系統(tǒng)，當(dāng)臨時(shí)化學(xué)清洗平臺(tái)循環(huán)清洗箱(罐)水位升高至一定程度后，啟動(dòng)1臺(tái)化學(xué)清洗泵。通過臨時(shí)管道經(jīng)給水主管路為鍋爐上水，控制上水流量≯150 t/h。監(jiān)控鍋爐汽水分離器，當(dāng)臨時(shí)液位達(dá)到2/3處時(shí)，調(diào)整化學(xué)清洗泵流量，使其達(dá)到450～500 t/h。調(diào)整臨時(shí)管路門開度，循環(huán)1 h后，開啟臨時(shí)系統(tǒng)蒸汽管路門，加熱鍋爐內(nèi)介質(zhì)，使溫度達(dá)到到80℃。若鍋爐汽水分離器水位過高，則開啟臨時(shí)系統(tǒng)門調(diào)整水位。

4.3 鍋爐省煤器、水冷壁酸洗

啟動(dòng)注藥泵，向循環(huán)水箱內(nèi)緩慢加入金屬緩蝕劑(檸緩—1)1 600 kg，維持系統(tǒng)循環(huán)1 h，同時(shí)向循環(huán)水箱內(nèi)緩緩注入氨水，調(diào)整檸檬酸介質(zhì)pH值。在監(jiān)視系統(tǒng)入、出口取樣點(diǎn)取樣，進(jìn)行分析化驗(yàn)，監(jiān)督酸洗介質(zhì)的化學(xué)變化。維持化學(xué)清洗泵流量為450～500 t/h，穩(wěn)定汽水分離器及循環(huán)水箱的液位，控制酸洗介質(zhì)溫度為85～90℃，對(duì)鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)酸洗。如酸洗介質(zhì)中酸濃度下降，按計(jì)量隨時(shí)補(bǔ)加檸檬酸并調(diào)整酸洗介質(zhì)pH值為3.4～3.8。待經(jīng)分析化驗(yàn)后，確認(rèn)酸洗介質(zhì)中酸濃度基本不變、亞鐵離子濃度(Fe2+)基本平衡時(shí)，解列監(jiān)視管段及腐蝕指示片系統(tǒng)，確定管段清洗合格，再循環(huán)酸洗1 h，則鍋爐酸洗過程結(jié)束。

4.4 排放廢水液及開路水沖洗

在排放廢酸液時(shí)，啟動(dòng)注藥泵，向沖灰水前池中連續(xù)加入NaOH和NaClO，注藥流量保持為30 t/h，對(duì)酸洗廢液進(jìn)行中和、氧化處理。當(dāng)廢酸液處理后的pH值達(dá)到6～9，COD＜150 mg/L時(shí)，啟動(dòng)灰水泵，將酸洗廢液排往灰廠。

待酸洗廢液排空后，啟動(dòng)1臺(tái)化學(xué)清洗泵，給向鍋爐上水。當(dāng)鍋爐汽水分離器臨時(shí)液位達(dá)到2/3處時(shí)，開啟蒸汽加熱系統(tǒng)，對(duì)鍋爐進(jìn)行開路水沖洗，并排入電廠沖灰水前池，再由灰水泵將排水注入灰廠。按規(guī)定水沖階段化學(xué)監(jiān)控項(xiàng)目及頻率的要求，確認(rèn)沖洗排水中鐵離子濃度＜50 mg/L，排水的pH值≯4.5，開路水沖洗結(jié)束。

4.5 鍋爐系統(tǒng)漂洗

維持1臺(tái)化學(xué)清洗泵運(yùn)行，開啟蒸汽加熱系統(tǒng)，使鍋爐內(nèi)的水溫達(dá)到75℃。對(duì)鍋爐進(jìn)行循環(huán)漂洗2～3 h后，確保漂洗液中亞鐵離子濃度(Fe2+)基本平衡，鍋爐漂洗過程結(jié)束。

4.6 鍋爐鈍化處理機(jī)排放

維持鍋爐汽水分離器液位及循環(huán)清洗箱液位穩(wěn)定，啟動(dòng)注藥泵，向循環(huán)水箱內(nèi)緩慢加入氨水約1 200 kg，將鍋爐內(nèi)介質(zhì)的pH值迅速提高到10.5～10.8，然后向循環(huán)水箱內(nèi)緩慢加入H2O2。在臨時(shí)系統(tǒng)入、出口取樣點(diǎn)取樣進(jìn)行分析化驗(yàn)，監(jiān)督鈍化介質(zhì)化學(xué)工況。維持鈍化介質(zhì)溫度為45～50℃，控制鈍化液pH值≮10.5，隨時(shí)補(bǔ)加H2O2及氨水。鍋爐被清洗系統(tǒng)循環(huán)中和鈍化處理7小時(shí)后，鈍化處理工程結(jié)束。

5 結(jié)語(yǔ)

在綜合研究了國(guó)內(nèi)外鍋爐酸洗的基礎(chǔ)上，從鍋爐材料特性出發(fā)，針對(duì)酸洗中易出現(xiàn)的問題，總結(jié)了清洗液選配的原則，指出了鍋爐酸洗過程中應(yīng)注意的關(guān)鍵問題，為同類型鍋爐酸洗提供了技術(shù)指導(dǎo)，提出了切實(shí)可行的關(guān)鍵性建議，提高了水汽品質(zhì)和機(jī)組運(yùn)行的安全性能，縮短了啟動(dòng)周期，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.

［1］龔利華，張 化，方圓圓.酸洗法在鍋爐化學(xué)清洗中的應(yīng)用［J］.清洗世界，2004(8):1 －4.

［2］詹約章.電站熱力設(shè)備化學(xué)清洗劑的選用原則［J］.湖北電力，2006(5):25－26.

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［4］李長(zhǎng)海.亞臨界鍋爐的化學(xué)清洗［J］.電力環(huán)境保護(hù)，2009(6):12－14.

［5］龔利華，張 化，方圓圓.酸洗法在鍋爐化學(xué)清洗中的應(yīng)用［J］.清洗世界，2004(8):1 －4.