五矿营口中板厂锅炉化学清洗方案.doc

五矿营口中板厂产品升级改造项目1×135MW机组工程锅炉
锅炉化学清洗方案

五矿营口中板有限公司煤气综合利用电厂
1×135MW机组工程锅炉化学清洗方案

辽宁东科电力有限公司
2012年12月20日

五矿营口中板有限公司煤气综合利用电厂1×135MW机组工程 #1锅炉化学清洗方案
目 录
1 方案编制目的及要求……………………………………………1
2 编制依据…………………………………………………………1
3 锅炉型式及主要参数……………………………………………1
4 化学清洗应具备的条件…………………………………………3
5 化学清洗范围及水容积…………………………………………4
6 清洗方式及系统的划分…………………………………………4
7 化学清洗工艺……………………………………………………5
8 化学清洗汽包液位及时间分配…………………………………5
9 临时系统阀门操作状态表………………………………………6
10 清洗过程的化学监督……………………………………………6
11 化学清洗质量标准………………………………………………7
12 化学清洗废液处理………………………………………………7
13 化学清洗后系统恢复……………………………………………8
14 化学清洗临时系统的安装………………………………………8
15 化学清洗安全技术措施…………………………………………9
16 化学清洗用水量及蒸汽用量估算………………………………10
17 化学清洗时间安排………………………………………………10
18 锅炉化学清洗工作组织机构……………………………………10
19 化学清洗系统图…………………………………………………11
20 化学清洗主要药品………………………………………………12
1 方案编制目的及要求
为了去除锅炉在制造、安装过程中的高温及自然条件下形成的氧化皮，焊渣、泥沙及油类物质，保证锅炉水汽系统的清洁及运行中炉水、蒸汽的优良品质，基建锅炉启动前必须进行化学清洗。为此，根据《火力发电厂锅炉化学清洗导则DL/T794-2001》规定和厂家关于化学清洗要求，制定此方案。
2 编制依据
2.1 DL/T794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》；
2.2 DL/T532-1993《盐酸清洗缓蚀剂应用性能评价指标及浸泡腐蚀试验方法》；
2.3 GB8978-1996《污水综合排放标准》；
2.4 《电力建设安全工作规程》；
2.5 厂家技术资料及设计院图纸。
3 锅炉型式及主要参数
表1 锅炉设计主要参数
名称
单位
参数
额定蒸发量
t/h
400
过热蒸汽出口温度
℃
540
过热蒸汽出口压力
MPa
13.7（表压）
再热器出口蒸汽温度
℃
540
再热器出口蒸汽压力
MPa
2.46（表压）
锅筒工作压力
MPa
11.3（表压）
给水温度
℃
238
锅炉连续排污率
％
<1
冷风温度
℃
20
五矿营口中板责任有限公司产品升级改造项目1×135MW机组工程锅炉为杭州锅炉集团有限公司制造的NG-400/13.7-Q1型超高压锅炉。锅炉基本型式：单锅筒、自然循环、集中下降管、倒U形布置。锅炉主要设计参数见表1。

3.1 省煤器
省煤器布置在尾部竖井中，双级布置，工质与烟气呈逆流。分主省煤器和旁路省煤器。其中，旁路省煤器布置在尾部双烟道中的前部烟道内，主省煤器布置在后包墙过热器的下方。省煤器采用螺旋鳍片管。旁路省煤器顺列布置，主省煤器错列布置。
旁路省煤器由Ф38×5mm、主省煤器由Ф32×4mm、材料为20G的蛇形管组成。旁路省煤器横向节距为105mm，主省煤器的为80mm。
旁路省煤器采用悬吊结构，全部重量通过吊挂装置悬吊在前包墙和中隔包墙的管子上。下级省煤器搁于通风梁上。通风梁穿出炉墙支撑在炉墙护板上。
3.2 锅炉范围内水汽系统
本系统包括水冷壁上、下集箱，水冷壁，水冷蒸发屏上、下集箱、水冷蒸发屏、下降管和锅筒等设备。水冷壁采用Ф60×6.5mm节距80mm的光管加焊扁钢组成膜式壁。炉膛宽度为10930，由136根管子组成。深度为9020，由112根管子组成。连接管Ф168×16mm和Ф159×16mm从水冷壁上集箱引入锅筒。
锅筒下部焊有6根Ф377×35mm的大直径集中下降管。其中，4根下端用6×Ф159×16mm、2根下端用8×Ф168×16mm的分散供水管，分别接入水冷壁下集箱。
水冷蒸发屏下集箱两端各与1根Ф273×25mm的集中下降管相连。上部由连接管Ф133×13mm引入锅筒。
锅筒材料为BHW35，壁厚90mm，外径Φ1780mm，全长17200mm，为全焊接结构。锅筒正常水位在中心线下180mm处，最高和最低水位距正常水位±50mm。
4 化学清洗应具备的条件
4.1 清洗临时系统安装完毕。
4.2 临时清洗系统经水压试验严密不漏。
4.3 清洗泵试转工作结束。
4.4 化学清洗方案业经认可。
4.5 锅炉本体保温全部完成。
4.6 清洗系统阀门按图编号挂牌。
4.7 清洗现场通道畅通、照明充足，保证通讯联络畅通。
4.8 全部清洗药品运抵现场，药品质量符合清洗技术要求。
4.10 清洗期间具备连续供工业清水、除盐水和蒸汽的条件。
4.11 指挥、操作、检修和分析检验人员分值配齐。
4.12 所有参加化学清洗人员均经培训合格。所用分析仪器设备及药品经校验、标定合格。
4.13 排水系统畅通，废液池（中和池）具备运行条件。
4.14 化学清洗前对所有有关系统必须由业主、监理、总包、安装、电研院等单位组成酸洗领导小组仔细检查确认。
5 化学清洗范围及水容积
5.1 化学清洗范围
包括省煤器、汽包的水侧、大直径下降管、水冷壁、水冷蒸发屏等，其中过热器、再热器不参加化学清洗。
5.2 化学清洗水容积
5.2.1 锅炉本体系统
锅炉本体系统正常上水容积约165 m3。
5.2.2 锅炉本体系统+临时系统水容积约200m3。
5.3 化学清洗系统管路特性
名称
材质
管径
(mm)
数量
(根)
通流截面积
(m2)
流速（单个回路）
(m/s)
锅筒
BHW35
内径Φ1600

水冷壁
20G
Φ60×6.5
496
0.86
前 后： 0.236*
左 右： 0.286*
蒸发屏
20G
Φ42×5
180
0.1447
0.384*
主省煤器
20G
Φ32×4
311

省煤器
20G
Φ38×5
103

注：流速是在清洗流量200t/h下计算所得。
6 清洗方式及系统的划分
6.1 清洗方式
根据被清洗金属成份及小试的结果，采用盐酸介质对机组炉本体系统进行酸洗。为了防止酸洗后的活泼金属表面与空气接触产生二次浮锈，保证化学清洗质量，清洗方式采用盐酸酸洗、柠檬酸漂洗、双氧水钝化工艺。清洗动力采用1台Q=200t/h、H=50mH2O和1台Q=150t/h、H=50mH2O的清洗泵并联运行，根据清洗工艺条件，可随时调节流量。
6.2 系统的划分
清洗系统划分为整体循环和分组循环。
6.2.1临时水箱→清洗泵→临时系统→省煤器→汽包→四周水冷壁、水冷屏 →四周水冷壁下联箱→临时系统→临时水箱
6.2.2临时水箱→清洗泵→临时系统→左侧水冷壁下集箱→左侧水冷壁→汽包→后侧水冷壁→后侧水冷壁下集箱→临时系统→临时水箱
6.2.3临时水箱→清洗泵→临时系统→后侧水冷壁下集箱→后侧水冷壁→汽包 →左侧水冷壁→左侧水冷壁下集箱→临时系统→临时水箱
6.2.4临时水箱→清洗泵→临时系统→前侧水冷壁下集箱→前侧水冷壁→汽包→右侧水冷壁→右侧水冷壁下集箱→临时系统→临时水箱
6.2.5临时水箱→清洗泵→临时系统→右侧水冷壁下集箱→右侧水冷壁→汽包→前侧水冷壁→前侧水冷壁下集箱→临时系统→临时水箱
6.2.6清洗泵→水冷屏下集箱→水冷屏→汽包→左或右侧水冷壁→左或右侧水冷壁下集箱→临时系统→临时水箱。
7 炉本体系统化学清洗工艺
7.1 水冲洗—清洗系统用工业水或除盐水开路冲洗至排水清澈透明、无颗粒沉淀时停止水冲洗。
7.2 酸洗—用4.0～6.0％盐酸＋0.30～0.40％缓蚀剂混合溶液，温度55～60℃，循环酸洗6～10h。酸洗进程中按照化学监督项目定时分析。根据酸洗化验分析结果和酸洗监视管清洗检查结果确定酸洗终点。但在任何情况下，金属与酸液的接触时间不得超过10小时。
7.3水冲洗—酸洗结束后，清洗系统用除盐水冲洗至排水清澈、pH不大于4.0，调整系统水位、温度。
7.4 漂洗及钝化—用0.1％～0.3％的柠檬酸进行漂洗，温度55℃、时间2h。漂洗结束后，用氨水调整至pH＞9.5，投加钝化剂，温度50～60℃钝化4～6小时。
8 化学清洗汽包液位及时间分配
8.1 炉本体系统化学清洗汽包液位控制

序号
工 序
汽包液位（中心线）
1
水冲洗
＋300±50mm
2
酸洗
＋150±50mm
3
酸洗后水冲洗
＋300±50mm
4
漂洗钝化
＋250±50mm
9 清洗过程的化学监督
酸洗过程中的化学分析，将为酸洗质量提供可靠的监督保证，因此，化学分析工作人员按下表提供准确的分析结果。
锅炉化学清洗化学监督项目表
工序
分析项目
取样地点
控制标准
分析间隔
系统温度
水冲洗
外观
出口
清澈透明
30min

酸洗
HCl
Fe3+
Fe2+
进口、出口
4.0～6.0％
20min
55～60℃
水冲洗
外观
pH
出口
清澈透明
pH=4.0~4.5
30min

漂洗
pH
全铁
进口、出口

30min
45℃
钝化
pH
全铁
进口、出口
pH＞9.5
30min
50～60℃
注：分析方法按《火力发电厂锅炉化学清洗导则DL/T794-2001》规定的方法进行。
10 化学清洗质量标准
根据DL/T794-2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》规定的质量
标准,有关部门共同对化学清洗质量进行检查、评定、签证、验收。
11.1 被清洗金属表面清洁，基本无残留氧化物和焊渣，无明显金属粗晶析出的过洗现象，不应有镀铜现象。
11.2 腐蚀指示片平均腐蚀速率＜8g/(m2h)，腐蚀总量<80g/m2。
11.3 清洗后的表面应形成良好的钝化保护膜，不应出现二次锈蚀和点蚀。
11 化学清洗废液处理
化学清洗过程中的酸碱废液排入中和池内中和处理。按GB8978-1996《污水综合排放标准》，对酸性废液进行加碱中和至pH值为6～9、对碱性废液进行加酸中和至pH值为6～9后排放。
12 化学清洗后系统恢复
13.1 汽包内部进行仔细清扫，去除化学清洗中沉积的酸渣和附着物。
13.2 拆除临时系统及装置，恢复原系统。
13.3 汽包内部装置经清扫合格后装入汽包内。
13.4 锅炉距点火超过20天则用NH3+N2H4保护液或氮气进行保护。
13 化学清洗临时系统的安装（见酸洗系统图）
14.1 将参加清洗的省煤器、水冷壁与清洗水箱、清洗泵、操作台等设备用无缝钢管连接成化学清洗系统。水冷屏酸洗动力另外设置一个分支系统（即将水冷屏与锅筒连接管中的2根截断，2个管端分别与清洗系统的进出口管相连）。
14.2 清洗箱出口至清洗泵入口用Φ273管连接，清洗泵出口、操作台、进酸母管、回酸母管、排放管均用Φ219无缝钢管连接，蒸汽管用≮Φ80无缝钢管连接，根据现场实际情况在已投运的机组系统上接出，但必须经业主同意按指定的位置不影响运行为前提。
14.3 化学清洗系统阀门不得带有铜部件，全部采用中压阀门（2.5MPa）。
14.4 化学清洗系统中安装取样点、温度计、压力表。
14.5 不参加化学清洗的系统和设备进行可靠隔离。疏水、取样、加药、仪表、热工测点、水位计、省煤器再循环阀门全部关闭。
14.6 拆除汽包内部旋风分离器。汽包内事故放水管加高至汽包中心线上＋350mm。
14.7 集中下降管入口加装Φ40～50 mm的限流孔板。水冷屏下降管入口（从锅筒内）加装Φ35 mm的限流孔板（出口管不装）。
14.8 化学清洗过程中，锅炉汽包顶部的对空排气门全开。
14.9 汽包正式水位计不装或拆除，加装临时水位计，并标明刻度。以汽包中心线上350mm作为警戒水位。
14.10 回酸母管上安装一根长300～400mm的监视管，两端用不带铜芯的阀门连接，酸洗时监视管内放置两片20G腐蚀指示片，监视管安装位置便于操作、检查。
14.11 集中下降管分配集箱临时封头割除，用Φ133mm管引入Φ219mm进、回酸母管。
14.12 省煤器给水操作台最后一个手动门法兰处用Φ159管与进酸母管连接。
14.13 清洗泵入口侧应加装孔径＜5mm滤网，入口侧流通截面应大于出口侧三倍。
14.14 汽包与零米操作处有可靠的通讯联络和有效的水位监视系统。
14.15 化学清洗临时系统焊接不得有漏焊、虚焊、砂眼，确保酸洗时严密不漏。
14.16 为了保证清洗顺利进行，参加酸洗的所有临时系统应保温。
14.17 消防水源接通。
14.18 酸洗现场应有可靠的照明。
14.19 加热蒸汽压力应大于0.8Mpa。
14.20 化学清洗系统阀门按图编号挂牌。
14 化学清洗安全技术措施
15.1 化学清洗期间，清洗现场应设立隔离警戒区域，无关人员不得在清洗现场逗留。
15.2 化学清洗期间，锅炉上下严禁明火作业及热工电、气动门的调试。
15.3 所有参加清洗的人员必须服从统一的指挥，坚守岗位，发现问题应及时报告。
15.4 清洗现场张挂"严禁明火"、"有毒危险"、"请勿靠近"等警示标志牌。
15.5 与化学清洗无关的设备、系统应可靠隔离。
15.6 清洗现场备有防止泄漏的材料和处理泄漏的工具及物质如塑料布、铁丝、常规工具等。
15.7 应有可靠的反事故措施。
15.8 清洗临时系统的阀门应选用比系统压力高一等级的阀门，所用的垫子应用耐酸橡皮垫。
15.9 参加清洗的人员必须熟悉清洗系统和本方案，并严格遵守《电业安全规程》及其他安全规定。
15.10 直接接触酸、碱的人员必须穿带防护工作服和其它防护用具。
15.11 清洗现场备有急救药品，如洗眼液、烧、灼伤药品等，并具有个人整体冲洗条件。
15.12 整个化学清洗工程严格按照化学清洗作业指导书操作。
15 化学清洗用水量及蒸汽用量估算

序号
清洗程序
水源
用水量（t）
蒸汽
1
水冲洗
工业水
1000

2
酸洗
除盐水
240
加温
3
水冲洗
除盐水
1000
漂洗钝化加温

16 化学清洗时间安排
时 间
工作内容
第一天
系统检查确认，试通水、通电、通汽，清洗泵试转，系统试压检漏。
第二、三天
系统酸洗、漂洗钝化
第四天
系统检查验收

18 锅炉化学清洗工作组织机构
锅炉化学清洗前由业主、监理、总包、安装、清洗单位等单位人员成立工作小组，领导组织协调清洗工作，小组人员名单张贴于锅炉旁。
辽宁东科电力有限公司
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化学清洗主要药品
序号
药品名称
分子式
纯度≥
数量（kg）
1
盐酸
HCl
31%
42000
2
盐酸缓蚀剂
IS―129
98%
1000
3
柠檬酸
C6H8O7
99%
800
4
柠檬酸缓蚀剂

99%
200
5
氨水
NH3•H2O
22%
2600
6
双氧水
H2O2
27.5%
4000
7
消泡剂

100
8
生石灰
CaO

1100
9
氢氧化钠
NaOH
40%
30000

13

酸洗系统图