大容量、高參數(shù)機組鍋爐化學(xué)清洗應(yīng)注意的問題

平運華

摘 要：隨著大容量、高參數(shù)機組的投運，對火電機組鍋爐化學(xué)清洗提出了新的質(zhì)量要求，文章就大容量、高參數(shù)機組鍋爐化學(xué)清洗過程中應(yīng)注意的幾點問題進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：大容量、高參數(shù)機組；鍋爐化學(xué)清洗；注意事項

在我國能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃中明確指出，要優(yōu)化發(fā)展火電，具有更高參數(shù)、更高效率的超臨界、超超臨界機組如雨后春筍一般發(fā)展開來，依據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》（DL/T794-2012）的相關(guān)要求，這些鍋爐在基建時及運行一定年限后都應(yīng)進(jìn)行化學(xué)清洗。文章將介紹鍋爐化學(xué)清洗的必要性，并重點闡述大容量、高參數(shù)機組鍋爐化學(xué)清洗中應(yīng)該注意的幾個問題，提升化學(xué)清洗質(zhì)量。

1 鍋爐化學(xué)清洗的目的和必要性

鍋爐的化學(xué)清洗，就是用某些化學(xué)藥品的水溶液來清除鍋爐水汽系統(tǒng)中的各種沉積物，并使金屬表面形成一層良好的耐蝕防腐保護層。

隨著鍋爐參數(shù)和容量的日益增高，對受熱面清潔度和鍋內(nèi)水質(zhì)的要求更加嚴(yán)格。在現(xiàn)代鍋爐機組中，機械去垢已不可能，加之近年來化學(xué)清洗工藝也日益完善，是使受熱面內(nèi)表面清潔、防止受熱面因腐蝕和結(jié)垢引起事故的必要措施，同時也是節(jié)能降耗、提高鍋爐熱效率、改善機組水汽品質(zhì)的有效措施之一。其直接或間接的重要意義在于如下幾個方面：

1.1 提高換熱效率，節(jié)能降耗

通過化學(xué)清洗，可有效地去除沉積在鍋爐熱力設(shè)備表面的導(dǎo)熱系數(shù)很低的垢層，極大地提高了鍋爐的換熱效率，從而達(dá)到節(jié)約能源、降低煤耗的目的。

1.2 延長鍋爐的使用壽命

由于結(jié)垢使導(dǎo)熱性能下降，管壁溫度升高，局部過熱可產(chǎn)生爆裂、爆炸，導(dǎo)致事故，對鍋爐進(jìn)行化學(xué)清洗可降低管壁溫度，有效避免爆管事故，延長設(shè)備使用壽命。另外，沉積物下的金屬容易進(jìn)一步腐蝕，清除沉積可減緩設(shè)備機體的腐蝕，延長使用壽命。

1.3 減少經(jīng)濟損失，取得更大效益

無論是提高換熱效率，節(jié)能降耗，還是延長設(shè)備使用壽命，化學(xué)清洗的最終目的都是為了取得更大的經(jīng)濟效益。

2 針對大容量、高參數(shù)機組自身的特點，化學(xué)清洗過程中應(yīng)注意問題的探討

2.1 化學(xué)清洗各部位流速控制

由于超臨界、超超臨界機組鍋爐各部位通流面積相差大，導(dǎo)致各部位清洗流速不一致。如某電廠鍋爐為北京巴布科克·威爾科克斯有限公司生產(chǎn)的超超臨界參數(shù)、變壓運行直流爐，一次中間再熱、單爐膛平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐，其省煤器、水冷壁規(guī)格、通流面積如表1：

從表1可以看出：該鍋爐省煤器通流面積為水冷壁的3倍多，為確保各部位的清洗流速滿足清洗要求，在清洗泵的選擇上要兼顧各個部位，在確保省煤器流速滿足要求的同時也要防止水冷壁流速過高。

2.2 重點關(guān)注后墻水冷壁化學(xué)清洗期間溫度，防止偏流現(xiàn)象發(fā)生

由于一些超臨界、超超臨界機組鍋爐水冷壁垂直段后墻結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如某電廠鍋爐為超臨界參數(shù)變壓直流爐，其后墻水冷壁就包括了后水冷壁前屏和水平煙道前部側(cè)包墻等，大大增加了后墻的流通阻力，如圖1。

在化學(xué)清洗過程中，由于清洗流速較運行時低很多，從而導(dǎo)致后墻容易發(fā)生偏流，因此要求我們在清洗過程中應(yīng)加強后墻溫度監(jiān)測，必要時采取臨時措施，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計，單獨接一路臨時管至后墻水冷壁集箱，加大后墻流量，確保后墻清洗流速滿足要求。

2.3 選取垢量最大的管樣進(jìn)行小型試驗，確定最佳化學(xué)清洗工藝

工藝選擇時應(yīng)有針對性，特別是對運行爐，其結(jié)垢致密、成分復(fù)雜，清洗前應(yīng)進(jìn)行小型實驗，確定最佳清洗工藝?；瘜W(xué)清洗前應(yīng)根據(jù)鍋爐實際燃燒情況和水冷壁發(fā)生故障的歷史記錄，選擇多個部位割管，并比較垢量。以垢量最大的管樣進(jìn)行小型試驗，確定清洗方案。

現(xiàn)大型鍋爐化學(xué)清洗常用的清洗介質(zhì)有EDTA、檸檬酸、羥基乙酸和甲酸等。EDTA清洗系統(tǒng)簡單，對金屬的腐蝕性較小，清洗液能在金屬表面生成良好的防腐保護膜，可以清洗和鈍化一步完成，清洗水量及廢液量少，但不宜清洗含硅量高的水垢。檸檬酸對Fe3+有良好的絡(luò)合性能，但酸洗液中鐵含量過高和溶液pH值>4時，易產(chǎn)生檸檬酸鐵垢的沉淀，影響酸洗效果。

對于火電機組來說，做好化學(xué)清洗工作可以為機組的安全運行提供良好的保障，還可以有效維護火力發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟效益。嚴(yán)格按照相關(guān)的要求，針對不同類型的鍋爐設(shè)計與之相對應(yīng)的臨時系統(tǒng)的，通過小型試驗選擇合適的清洗工藝，注重細(xì)節(jié)，確?；瘜W(xué)清洗效果和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會.DL/T794-2012.火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則[S].北京：中國電力出版社.