摘要：針對華電陜西蒲城電廠2×660MW超臨界機組的特點、安裝進度及環(huán)保要求,制定了相應(yīng)的化學清洗方案并進行了爐前熱力系統(tǒng)和鍋爐本體除油清洗,以及中高壓給水系統(tǒng)和爐本體的EDTA清洗。實踐表明，蒲城電廠化學清洗范圍、清洗工藝的選擇和清洗系統(tǒng)的設(shè)計是合理的,清洗質(zhì)量優(yōu)良。
　　關(guān)鍵詞：2×660MW亞臨界機組；化學清洗；EDTA
　　
　　0引言
　　華電蒲城電廠三期工程新建2×660MW機組是西北地區(qū)第一臺燃煤脫硫超臨界空冷發(fā)電機組，其中鍋爐為東方鍋爐（集團）股份有限公司制造的660MW等級超臨界參數(shù)燃煤鍋爐，鍋爐為超臨界參數(shù)變壓直流爐、一次再熱、單爐膛、尾部雙煙道、采用擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫、平衡通風、半露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐。鍋爐型號DG2100/25.4-II2。汽輪機為東方汽輪機廠生產(chǎn)的NZK643―24.2/566/566超臨界、三缸四排汽，一次中間再熱、單軸、直接空冷凝汽式汽輪機。根據(jù)《火力發(fā)電廠鍋爐化學清洗導則》DL/T794-2001的要求以及現(xiàn)場的實際情況，對#5機組采用了EDTA化學清洗。
　　1清洗方案的確定
　　1.1清洗范圍
　　鍋爐主要清洗范圍是根據(jù)亞臨界汽包鍋爐的結(jié)構(gòu)特點、運行方式、以及沉積物的分布情況確定的。一般鍋爐的高熱負荷區(qū)比較容易形成沉積物，如：啟動分離器、集水箱、水冷壁、省煤器、過熱器和再熱器等，因此是化學清洗的主要區(qū)域。另外根據(jù)超臨界機組熱力系統(tǒng)水汽品質(zhì)的要求和安裝進度,最終確定機組的化學清洗范圍：其中排汽裝置、低壓給水管道、低壓加熱器、除氧器、高加汽側(cè)及低加汽側(cè)進行堿洗，而高加系統(tǒng)水側(cè)、高壓給水管道、省煤器、水冷壁、啟動分離器、集水箱及爐水再循環(huán)管道則采用先堿洗后酸洗的工藝，對于過熱器和再熱器只進行蒸汽吹洗。
　　1.1.1爐前系統(tǒng)堿洗除油流程
　　除油工藝采用磷酸三鈉和磷酸氫二鈉為除油劑，按系統(tǒng)水沖洗、堿洗、堿洗后水沖洗、廢液排放和處理、人工清理的流程進行。
　　第一回路：排汽裝置→凝結(jié)水泵→凝結(jié)水管道→凝結(jié)水精處理系統(tǒng)旁路→軸封加熱器及其旁路→#7、#6、#5低加及其旁路→除氧器給水箱→給水泵前置泵濾網(wǎng)臨時接口→臨時管道→排汽裝置
　　第二回路：排汽裝置→凝結(jié)水泵→凝結(jié)水管道→凝結(jié)水精處理系統(tǒng)旁路→減溫水母管→臨時管至#5低加汽側(cè)緊急疏水管→#5低加汽側(cè)→#6低加汽側(cè)→排汽裝置
　　第三回路：排汽裝置→凝結(jié)水泵→凝結(jié)水管道→凝結(jié)水精處理系統(tǒng)旁路→雜用水母管→臨時管至#1高加汽側(cè)緊急疏水管→#1高加汽側(cè)→#2高加汽側(cè)→#3高加汽側(cè)→排汽裝置
　　1.1.2高加水側(cè)及爐本體系統(tǒng)堿洗及酸洗流程
　　鍋爐本體清洗工藝采用磷酸三鈉和磷酸氫二鈉堿洗，EDTA二鈉鹽酸洗，按水沖洗、堿洗、堿洗后水沖洗、升溫試驗、酸洗、鈍化、廢液排放、拆除臨時系統(tǒng)及干燥和人工清理的流程進行。清洗液流程如下：
　　清洗平臺→臨時管→給水泵出口母管→#3、#2、#1高加及其旁路→高壓給水管道→省煤器→水冷壁→汽水分離器→儲水箱→清洗平臺（見圖1）
　　圖1鍋爐循環(huán)清洗示意圖
　　1.2清洗工藝及參數(shù)的確定[1]
　　1.2.1堿洗工藝及參數(shù)
　　(1)爐前堿洗工藝及參數(shù)
　　Na3PO4：0.2～0.5%，Na2HPO4：0.1～0.2%，消泡劑：適量
　　溫度：85±5℃，時間：8～12小時
　　(2)高加水側(cè)及爐本體堿洗介質(zhì)
　　水側(cè)清洗采用常規(guī)的磷酸鹽進行除油，根據(jù)酸洗導則和以往的實際經(jīng)驗，確定Na3PO4濃度為:0.3%Na2HPO4濃度為0.2%,溫度為90-95℃，時間：8～10小時
　　1.2.2高加水側(cè)及爐本體酸洗及鈍化介質(zhì)
　　在綜合考慮了安裝進度、要求和爐前水汽系統(tǒng)及鍋爐水汽系統(tǒng)的管道材質(zhì)后,確定采用EDTA鈉鹽作為清洗及鈍化介質(zhì)。
　　酸洗前從5#鍋爐的水冷壁備用管中割取一根水冷壁樣管，從中加工出四個試樣用于實驗室小型試驗，小型試驗結(jié)果表明當EDTA濃度為5%，緩蝕劑的濃度為0.3%，還原劑的濃度為0.1%時：指示試片的平均腐蝕速率為0.6354g/(m2•h)，小于《火力發(fā)電廠鍋爐化學清洗導則》（DL/T-794-2001）要求的8g/（m2•h）。
　　高加水側(cè)及爐本體清洗系統(tǒng)水容積約為252m3。根據(jù)酸洗導則和以往的實際經(jīng)驗，確定EDTA清洗工藝為：EDTA二鈉鹽:5%，緩蝕劑:0.3%，還原劑聯(lián)氨：0.1%，溫度:110～130℃，時間:8～10小時
　　1.2.3加熱方式
　　爐前系統(tǒng)采用除氧器水箱投蒸汽加熱，蒸汽參數(shù)：P=0.8MPa，流量15t/h，溫度T=300℃；EDTA清洗采用鍋爐點火進行加熱。
　　1.2.4廢液的處理：
　　將水沖洗廢液通過臨時管道直接排放至沙井。將化學清洗廢液排入廢液池，通過煤場噴淋系統(tǒng)間斷、少量地的方法向煤場進行噴灑的方法進行處理。
　　2清洗過程
　　2.1爐前系統(tǒng)堿洗過程
　　2.1.1水沖洗
　　建立爐前系統(tǒng)堿洗回路，按系統(tǒng)清洗流程逐級沖洗，先排汽裝置，再低加系統(tǒng)，然后除氧器，待前一級沖洗干凈后再進行下級沖洗。低加先沖洗旁路，然后沖洗主路。給水箱水位應(yīng)≥3/4。沖洗要求送水量300t/h。沖洗終點要求出水基本澄清，無雜物。
　　2.1.2爐前系統(tǒng)堿洗
　　按系統(tǒng)化學清洗流程建立循環(huán)，投加熱升溫到60℃，向清洗箱加入堿洗藥液，然后開始升溫，待溫度升至80℃后開始計時，循環(huán)8～12小時后結(jié)束堿洗。
　　2.1.3爐前系統(tǒng)堿洗后的水沖洗
　　沖洗方法與2.1.1步驟相同，要求排放時要徹底，包括高加汽側(cè)放水、低加汽側(cè)放水、排汽裝置排污、低加水側(cè)放水等等，這樣可以節(jié)省用水量和時間。
　　沖洗終點：出水基本澄清，無雜物，出水pH＜9。
　　2.2爐本體堿洗過程
　　2.2.1水沖洗
　　建立爐本體清洗循環(huán)，用除鹽水進行水沖洗，要求沖洗到排水清，無固體雜質(zhì)。
　　2.2.2爐本體堿洗
　　按化學清洗流程建立循環(huán)，投加#2高加加熱升溫到55℃，將已配制好的磷酸三鈉、磷酸氫二鈉及表面活性劑的堿洗溶液加入清洗系統(tǒng)，集水箱水位為0～+50mm，升溫至90～95℃，記錄升溫時間及升溫速度。升溫過程巡查清洗系統(tǒng)。維持該溫度循環(huán)清洗8～12h，汽包水位控制在+100～+200mm。爐本體堿洗數(shù)據(jù)（如表1）
　　表1鍋爐本體堿洗數(shù)據(jù)
　　時間 總堿度
　　（mmol/L） pH 溫度
　　（℃） 備注
　　2008.9.28
　　18:00 122.63 12.67 80 
　　18:30 120.36 12.60 88 開始計時
　　19:30 118.42 12.56 89 
　　20:30 115.28 12.52 92 
　　21:30 111.02 12.48 92 
　　22:30 109.88 12.48 92 
　　23:00 109.54 12.46 91 
　　2008.9.29
　　0:30 109.54 12.45 90 
　　01:30 109.54 12.45 90 堿洗結(jié)束
　　2.2.3升溫試驗
　　堿洗結(jié)束后，沒有馬上排放堿洗液，而是繼續(xù)投蒸汽加熱至系統(tǒng)溫度125～130℃，并記錄升溫時間及升溫速度，巡查清洗系統(tǒng)，進行滲漏檢查熱緊。升溫試驗結(jié)束后，繼續(xù)循環(huán)冷卻至100℃以下，將堿洗廢液排放干凈。
　　2.2.4爐本體堿洗后水沖洗
　　按沖洗流程建立水循環(huán)，用除鹽水沖洗至排水水質(zhì)澄清、pH≤9。水沖洗結(jié)束。
　　2.2.5廢液排放
　　堿洗廢液接臨時管道排放到老廠酸洗廢水池經(jīng)處理后排放，水沖洗廢液接臨時管道排放到雨水井。
　　2.2.6人工清理
　　在爐前系統(tǒng)化學清洗過程中，機械雜質(zhì)會在流速相對較低和有濾網(wǎng)的地方沉積下來，對于爐前系統(tǒng)而言，機械雜質(zhì)一般會沉積在四個地方，即排汽裝置、凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)、除氧器、電泵入口濾網(wǎng)處。所以在熱力系統(tǒng)清洗完成后，應(yīng)打開排汽裝置人孔，凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)、給水箱、電泵入口濾網(wǎng)進行人工清理。人工清理排汽裝置和給水箱時，可以先用笤帚進行掃除，然后用海綿將泥水吸凈，最后，用面團粘除細小的機械微粒。在用海綿將泥水吸凈之后，清理人員一定要換上干凈的膠鞋或雨鞋，然后才允許工作。相關(guān)單位要監(jiān)督并檢查清理后的效果。
　　2.3鍋爐本體酸洗過程
　　2.3.1鍋爐本體酸洗
　　建立系統(tǒng)循環(huán)回路，維持集水箱水位中心線附近。鍋爐點火升溫，當溫度升至60℃左右時，維持水溫60℃左右，先加緩蝕劑，控制濃度在0.3%，循環(huán)均勻后再添加EDTA，控制濃度在5%，按EDTA鈉鹽清洗回路建立循環(huán)，維持集水箱水位在中心線附近，鍋爐點火進行加熱，當清洗液溫度達到110℃時，開始EDTA鈉鹽清洗記時。
　　在清洗過程中，嚴格監(jiān)測EDTA有效濃度、總鐵離子濃度、pH值和溫度等參數(shù)指標。當EDTA和總鐵離子濃度穩(wěn)定后，拆看監(jiān)視管檢查。EDTA和總鐵離子濃度穩(wěn)定及監(jiān)視管清洗干凈后，再循環(huán)清洗一小時后結(jié)束清洗，總清洗時間為10小時。
　　清洗階段結(jié)束后，仍按清洗階段的方式運行，從清洗箱加藥口加氫氧化鈉800kg調(diào)整pH9.0～9.5，維持溫度100℃，開始計時，鈍化4～6小時。鈍化結(jié)束后，停加熱，停泵。然后通過各路進行熱爐放水。爐本體酸洗數(shù)據(jù)（如表2）
　　表2鍋爐本體酸洗數(shù)據(jù)
　　時間 EDTA濃度
　　（%） 總鐵濃度
　　（mg/L） pH 溫度
　　（℃） 備注
　　2008.9.30
　　10:40 5.52  6.51 55 
　　11:00 5.43  6.53 60 
　　11:40 4.86  6.70 75 
　　12:40 4.68 1372.56 7.01 104 
　　13:40 4.43 2066.06 7.40 110 開始計時
　　14:40 4.25 2586.19 7.48 101 
　　15:40 4.02 2629.53 7.91 107 
　　16:40 3.80 2774.01 7.98 113 
　　17:40 3.66 2810.13 8.06 115 
　　18:40 3.22 2954.61 8.14 118 
　　19:40 2.85 3106.32 8.20 118 
　　20:40 2.45 3106.32 8.27 120 開始鈍化
　　21:40 2.05 3106.32 8.26 125 加堿
　　22:40   8.86  
　　23:40   9.26 120 
　　2008.10.01
　　00:40   9.25 126 
　　1:40   9.25 125 
　　2:40   9.26 125 
　　3:40   9.25 125 
　　4:20   9.24 123 鈍化結(jié)束
　　3化學清洗結(jié)果檢查和評價
　　按照《火力發(fā)電廠鍋爐化學清洗導則》要求，對鍋爐化學清洗效果進行了檢查，結(jié)果如下：
　　(1)酸洗結(jié)束后，對監(jiān)視管進行了檢查，表面清潔干凈，無殘余鐵銹，無過洗和鍍銅現(xiàn)象。
　　(2)用腐蝕指示片測量的金屬平均腐蝕速度：為1.4792g/（m2•h）遠小于《火力發(fā)電廠鍋爐化學清洗導則》（DL/T794—2001）中規(guī)定的8g/（m2•h）標準；腐蝕總量為12.44g/m2，小于《火力發(fā)電廠鍋爐化學清洗導則》（DL/T794—2001）中規(guī)定的80g/m2，清洗質(zhì)量達到優(yōu)良標準。
　　(3)汽包表面清洗干凈，并形成了一層均勻的鋼灰色鈍化膜。
　　(4)鈍化結(jié)束后，對監(jiān)視管進行了檢查，表面形成了一層均勻的鋼灰色鈍化膜，未出現(xiàn)二次銹蝕和點蝕。
　　(5)固定設(shè)備上的閥門、儀表、水位計等沒有受到損壞。
　　4問題與討論
　　(1)鍋爐酸洗前清洗系統(tǒng)的水壓試驗及循環(huán)加熱升溫試驗過程中發(fā)現(xiàn)酸洗臨時系統(tǒng)法蘭、閥門以及焊口的多處滲漏，并且進行了消缺，確保了酸洗的順利進行。
　　(2)鍋爐本體上水沖洗的過程中，省煤器入口逆止閥法蘭多次滲漏，影響了酸洗的進程，原因是在拆除省煤器入口逆止門閥芯時，將逆止門閥墊弄破，逆止門閥墊為耐高壓墊片，現(xiàn)場按照大小加工，但均不合乎規(guī)格，最后只能讓廠家重新發(fā)貨才解決此問題。
　　(3)超臨界機組的鍋爐沒有汽包，清洗液通過清洗泵注入鍋爐后，從水冷壁上升到爐頂，通過啟動分離器自流到集水箱和爐水再循環(huán)管道回到清洗平臺，因此在清洗過程中要控制上水流量不能太大，否則清洗液會從啟動分離器溢流到過熱器。控制方法是在集水箱上安裝臨時水位計，控制集水箱的水位在中心線部位，可以防止啟動分離器滿水。相比較汽包爐，20米高的集水箱液位極容易控制，不容易發(fā)生過熱器進清洗液的事故。
　　參考文獻：
　　[1]中華人民共和國國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會.DL/T794—2001.火力發(fā)電廠鍋爐化學清洗導則[S].北京:中國電力出版社,2001