費華春
(江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司,江蘇 常州 213011)
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低溫EDTA清洗工藝在純?nèi)紮C電廠的應(yīng)用
費華春
(江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司,江蘇 常州213011)
摘要:針對江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司使用純?nèi)紮C的現(xiàn)狀,決定采用低溫乙二胺四乙酸(EDTA)清洗工藝進行鍋爐的化學(xué)清洗。詳細介紹了EDTA清洗工藝流程,清洗和鈍化一次完成,能大量減少廢液排放并縮短清洗時間,清洗效果良好。最后指出了清洗中需要注意的問題。
關(guān)鍵詞:純?nèi)紮C電廠;化學(xué)清洗;乙二胺四乙酸(EDTA);清洗工藝
0引言
江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司隸屬于中國華電集團公司,始建于1921年,是蘇南第一發(fā)電廠,當(dāng)時發(fā)電設(shè)備額定總?cè)萘繛? 400 kW。1992年,由國家和地方共同集資建成2臺200 MW機組。2008年,公司積極響應(yīng)國家“上大壓小”的政策,關(guān)停了2臺200 MW燃煤機組。燃煤機組關(guān)停后,2001年公司擴建了2套390 MW的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組,并于2005年年底投入生產(chǎn)運行。依托“川氣東輸”工程,2011年年底,2臺220 MW燃機-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)項目順利建成投產(chǎn)。
2012年年初,該公司啟動F級2×400 MW級燃機二期擴建工程,目前擴建工程的#3,#4機組已進入鍋爐清洗和沖管階段。該公司原來有燃煤機組時,鍋爐酸洗采用鹽酸清洗工藝,廢液排放至灰場,經(jīng)灰場與堿性灰水反應(yīng)并沉淀后,通過回水泵返回電廠,作為沖灰水循環(huán)使用。煤機關(guān)停后,灰場一直在使用,所以E級燃機和9F燃機鍋爐酸洗時均采用鹽酸清洗工藝?;覉霰徽厥绽煤螅嵯磸U水只能由酸洗單位負責(zé)收集處理,如采用傳統(tǒng)清洗工藝,廢液量太多,無法進行處理。經(jīng)調(diào)研并多次討論,決定采用低溫乙二胺四乙酸(EDTA)清洗工藝,清洗廢液量少且可以進行回收處理。
1機組概況
1.1鍋爐主要參數(shù)
鍋爐型號,NG-M701F4-R;制造廠,杭州鍋爐集團股份有限公司;形式:三壓、再熱、臥式、無補燃、自除氧、帶緊身封閉鋼架、自然循環(huán)燃機余熱鍋爐。
1.2鍋爐保證工況下主要參數(shù)
(1)高壓部分。最大連續(xù)蒸發(fā)量,295.003 t/h;蒸汽出口壓力(絕對壓力),12.560 MPa;蒸汽出口溫度,567.8 ℃。
(2)再熱部分。最大連續(xù)蒸發(fā)量,354.732 t/h;蒸汽出口壓力(絕對壓力),2.960 MPa;蒸汽出口溫度,568.0 ℃;冷再熱蒸汽流量,283.586 t/h;冷再熱蒸汽溫度,378.2 ℃。
(3)低壓部分。最大連續(xù)蒸發(fā)量,52.933 t/h;蒸汽出口壓力(絕對壓力),0.423 MPa;蒸汽出口溫度,243.2 ℃。
(4)中壓部分。最大連續(xù)蒸發(fā)量,71.103 t/h;蒸汽出口壓力(絕對壓力),3.080 MPa;蒸汽出口溫度,289.9 ℃。
2化學(xué)清洗的目的
通過余熱鍋爐的化學(xué)清洗,可清除受熱面的腐蝕結(jié)垢及油污等,提高鍋爐熱效率,改善機組水汽品質(zhì),為鍋爐沖管及整套啟動創(chuàng)造良好的條件,使鍋爐在啟動階段的水汽質(zhì)量能在較短時間內(nèi)達到正常運行標準,從而大大縮短新建機組從啟動到正常運行的時間,保證機組的安全運行。
3化學(xué)清洗范圍、水容積及化學(xué)清洗工藝
化學(xué)清洗范圍包括凝結(jié)水管道,透平冷卻空氣系統(tǒng)(TCA)管道,給水泵出入口管道,高、中、低壓省煤器,高壓汽包,中、低壓汽包,高、中、低壓蒸發(fā)器及其系統(tǒng)管道?;瘜W(xué)清洗水容積見表1。
化學(xué)清洗介質(zhì)采用EDTA銨鹽,清洗、鈍化一步完成。
4化學(xué)清洗系統(tǒng)回路
化學(xué)清洗采用動態(tài)循環(huán)方式,根據(jù)不同的清洗階段,清洗回路劃分如下。
表1 化學(xué)清洗水容積 m3
(1)Ⅰ回路:清洗箱→清洗泵→低壓省煤器→低壓汽包→低壓蒸發(fā)器→臨時管道→排放清洗箱→清洗泵→中壓省煤器→中壓汽包→中壓蒸發(fā)器→臨時管道→排放清洗箱→清洗泵→高壓省煤器→高壓汽包→高壓蒸發(fā)器→臨時管道→排放。
(2)Ⅱ回路如圖1所示。
圖1?、蚯逑椿芈?/p>
其中,Ⅰ回路主要為水沖洗回路,Ⅱ回路為化學(xué)清洗循環(huán)回路。
5化學(xué)清洗過程
5.1余熱鍋爐水沖洗
2015-10-07 T 09:25:00,開始向余熱鍋爐低壓系統(tǒng)上水;10:20:00,低壓系統(tǒng)上滿水,開始向中壓系統(tǒng)上水;10:40:00中壓系統(tǒng)上滿水,開始向高壓系統(tǒng)上水;11:10:00,3個系統(tǒng)取樣水質(zhì)目測渾濁有雜質(zhì),整爐放水。為了加大排水流量,用清洗泵帶壓排放。
2015-10-07 T 15:20:00,排放結(jié)束,開始向低壓系統(tǒng)上水,上滿水后關(guān)閉汽包排空門帶壓沖洗,先沖洗省煤器疏水再沖洗蒸發(fā)器;17:15:00,出水澄清無雜物,開始沖洗高壓系統(tǒng);18:50:00,高壓系統(tǒng)出水澄清無雜物,開始沖洗中壓系統(tǒng);19:40:00,中壓系統(tǒng)沖洗出水澄清,循環(huán)沖洗;20:00:00,停清洗泵整爐排水,沖洗結(jié)束。
2015-10-07 T 22:30:00—2015-10-08 T 02:50:00,向余熱鍋爐中高壓系統(tǒng)上水,循環(huán)后停清洗泵。2015-10-08 T 13:30:00,安裝、調(diào)試、監(jiān)理人員及業(yè)主共同用內(nèi)窺鏡檢查省煤器中間集箱,干凈無雜物,沖洗合格。
5.2余熱鍋爐升溫試驗
2015-10-10 T 09:50:00,建立中高壓系統(tǒng)循環(huán);14:00:00,開始投輔汽進行加熱,邊加熱邊向低壓系統(tǒng)上水;18:00:00,回液溫度達到62 ℃,升溫結(jié)束。
5.3余熱鍋爐的低、中、高部分EDTA清洗
2015-10-08 T 18:00:00—22:50:00, EDTA清洗液配完,共用EDTA 20.0 t,清洗液中EDTA的質(zhì)量分數(shù)為5.99%,pH值為9.12。22:50:00,系統(tǒng)開始進EDTA清洗液。
2015-10-09 T 02:35:00, EDTA藥液進完;03:00:00,系統(tǒng)回液中EDTA的質(zhì)量分數(shù)為 4.31%,回液溫度為71 ℃,投監(jiān)視管及腐蝕指示片;06:00:00, 剩余清洗液中EDTA的質(zhì)量分數(shù)為3.87%,鐵離子質(zhì)量濃度為1 008 mg/L,回液溫度為92 ℃,清洗開始計時。
2015-10-09 T 19:00:00—23:00:00,連續(xù)5次取樣,分析數(shù)據(jù)基本相同,鐵離子質(zhì)量濃度為3 472 mg/L,剩余清洗液中EDTA的質(zhì)量分數(shù)為2.92%,pH值為9.02,回液溫度為105 ℃。有關(guān)人員對監(jiān)視管進行檢查,取腐蝕指示片稱重,監(jiān)視管清洗干凈,EDTA清洗結(jié)束,鈍化開始計時。
2015-10-10 T 02:00:00,停清洗泵,開始排放清洗液,10:00:00排放結(jié)束。清洗過程中,對各給水泵入口管道及TCA系統(tǒng)通過閥門的開、關(guān)操作進行間斷式清洗,同時對系統(tǒng)進行了串聯(lián)與并聯(lián)的切換,增加了單個系統(tǒng)清洗的流速,確保每個蒸發(fā)面都能夠徹底清洗干凈。
EDTA清洗期間,全鐵離子質(zhì)量濃度變化情況如圖2所示,清洗液中EDTA的質(zhì)量分數(shù)變化情況如圖3所示。
6化學(xué)清洗結(jié)果及評價
(1)汽包內(nèi)腐蝕指示片平均腐蝕速率為0.805 9 g/(m2·h),監(jiān)視管內(nèi)腐蝕指示片平均腐蝕速率為0.414 1 g/(m2·h)(標準要求平均腐蝕速率≤8 g/(m2·h))。
圖2 清洗期間全鐵離子質(zhì)量濃度變化情況
圖3 清洗期間清洗液中EDTA的質(zhì)量分數(shù)變化情況
(2)汽包內(nèi)腐蝕指示片平均腐蝕總量為16.11 g/m2,監(jiān)視管內(nèi)腐蝕指示片平均腐蝕總量為7.04 g/m2(標準為平均腐蝕總量≤80.00 g/m2)。
(3)清洗下的垢量計算(不包括沉渣)。以清洗結(jié)束前最后3次取樣測得的清洗廢液中全鐵離子的質(zhì)量濃度的平均值進行計算,清洗容積按實際廢液量417 m3計,本次清洗可溶垢量為1 998 kg。
(4)檢查監(jiān)視管,表面已完全清洗干凈,金屬表面已形成致密、均勻的鋼灰色鈍化膜,無點蝕及二次銹,省煤器管殘余垢量為4.55 g/m2,蒸發(fā)器管殘余垢量為4.72 g/m2,達到優(yōu)良標準。
(5)檢查汽包,內(nèi)表面已完全清洗干凈,低壓水位分界線清晰、明顯,鈍化膜良好,對汽包內(nèi)沉渣進行了人工清理。
(6)割開省煤器中間集箱并用內(nèi)窺鏡檢查,省煤器管已清洗干凈,鈍化膜均勻、致密、完整;檢查蒸發(fā)器下聯(lián)箱,表面已完全清洗干凈,無殘留物,鈍化膜均勻、致密。
本次化學(xué)清洗效果良好,符合《化學(xué)清洗質(zhì)量檢驗評定表》的相應(yīng)要求,經(jīng)各方面人員檢查評價,優(yōu)良率為100%,總評為“優(yōu)良”。
7化學(xué)清洗過程中發(fā)現(xiàn)的問題及建議
(1)鍋爐清洗后,應(yīng)按DL/T 794—2001《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》的規(guī)定,在20 d內(nèi)投入運行,否則應(yīng)進行防腐保護。
(2)汽包及下聯(lián)箱有少量未完全溶解的鐵氧化物,進行人工清理后方可恢復(fù)。
(3)建議在機組啟動前加強高、中、低壓系統(tǒng)的水沖洗。為保證沖洗效果,沖洗前期打開省煤器疏水管先沖洗,在冷態(tài)沖洗結(jié)束時可使用鄰爐加熱進行熱水沖洗,同時應(yīng)加強點火后的熱態(tài)沖洗。
8結(jié)束語
采用低溫EDTA清洗工藝,可減少廢液排放并縮短清洗時間,對電廠的環(huán)保工作不會產(chǎn)生任何影響,可為其他純?nèi)紮C電廠在選擇清洗工藝時提供借鑒。
(本文責(zé)編:劉芳)
收稿日期:2015-11-24;修回日期:2016-03-08
中圖分類號:TM 611.31
文獻標志碼:B
文章編號:1674-1951(2016)03-0029-03
作者簡介:
費華春(1965—),男,江蘇常州人,高級工程師,從事發(fā)電工程技術(shù)及檢修維護工作(E-mail:13951222703@139.com)。