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1、1000MW超超临界机组锅炉化学清洗施工技术方案简介汪道远摘要 华能浙江玉环电厂新建工程41000MW燃煤发电机组，为国内首台百万超超临界机组建设工程，其中锅炉化学清洗涉及系统范围广，包括锅炉、汽机专业管道、设备等部件，其最终清洗效果的好坏直接关系到电厂系统运行，是电厂建设中重要的施工工序。为了提高百万机组化学清洗工艺水平，加快施工进度，促进施工工序更加合理化，特对锅炉化学清洗过程进行简介。关键词 清洗 EDTA 锅炉 1引言随着我国经济水平的提高，对电力需求增多，国内火力发电机组建设日益增大，随之而来的是对工程建设的进度及质量要求越来越高，在电力建设中一项重要的工作是锅炉化学清洗，它的清洗效
2、果直接影响到整个系统的启动与运行。锅炉化学清洗，顾名思义，就是对锅炉及相关系统用化学药剂进行清洗。它主要通过酸、碱等介质在系统内循环，把安装过程中残留的杂质清洗出去，以达到内部的清洁，同时在酸碱介质的作用下，系统内部钝化产生一层保护膜，防止运行过程中锅炉受热面腐蚀、结垢，以达到延长系统使用寿命的作用，除此之外化学清洗还对提高锅炉效率，改善锅炉蒸汽品质有很大关系，清洗水平的高低直接影响系统吹扫及运行的效果。我公司承建的华能浙江玉环电厂41000MW 2号机组工程，锅炉由哈尔滨锅炉厂制造的超超临界变压运行直流锅炉。采用型布置，单炉膛、改进型低NOX PM主燃烧器和MACT型低NOx分级送风燃烧系统
3、、反向双切园燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁，循环泵启动系统，一次中间再热、调温方式除煤/水比外，还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，燃用煤为神府东胜、晋北煤、印尼煤。其中锅炉化学清洗范围主要包括两部分，一部分为锅炉侧清洗，一部分为汽机侧清洗，为凝汽器汽侧，凝结水管道，除氧水箱、前置泵进口管道，高压给水管道系统，省煤器，水冷壁，顶棚管，后烟道包墙管，启动分离器，储水箱等部件。本文通过对国内首台百万机组化学清洗前期准备工作，施工过程及出现的问题，解决问题的方法等方面进行论述，总结一些经验，以为指导现场施工提供参考。2
4、施工技术准备工作化学清洗前，各种准备工作做到位，清洗工作才能顺利进行。具体需满足以下条件：2.1施工方案得到相关部门审批合格，2.2临时清洗管道安装完毕，涉及相关系统水压完成，凝汽器底部加固合格，同时对相关不参加清洗的设备系统进行隔离。图1 清洗溶液储备2.3现场照明、消防、安全设施齐备，水源、电源、汽源满足供给要求，除盐水用量具体见表1。表1 除盐水用量序号过程单位数量备注1凝汽器、炉前低压系统水冲洗吨34002凝汽器、炉前低压系统碱洗吨16003凝汽器、炉前低压系统碱洗后水冲洗吨40004炉前高压系统及炉本体水冲洗吨20005炉前高压系统及炉本体碱洗吨6006炉前高压系统及炉本体碱洗后水冲
5、洗吨30007EDTA清洗吨7008保护液冲洗清洗系统吨30009合 计吨183002.4各种化验分析仪器及化学室投入使用，人员配备整齐，安全药品、清洗药品检查合格，数量充足，具体数量见表2。表2 化学药品用量序号名称规格/型号配制浓度单位数量备注1EDTA98.5%46%吨422缓蚀剂IS-1360.250.4%吨33氨水20%吨484水合联氨80%吨25偏常温微碱性高效除油剂98%0.71%吨206消泡剂100mg/l吨0.227工业盐酸30%吨20用于废液处理2.5同时涉及酸洗的热力设备、电动、气动阀门调试完毕，特别是提供动力的电动前置泵，凝结水泵等设备安装调试完毕，具备试运条件。2.6
6、锅炉具备点火条件，轻油系统调试完毕，空气动力场试验完毕，做好施工前所需的措施。2.7废液处理场准备完毕，清洗出的废渣、废液、废气进行排放处理。3清洗工序及过程清洗工序包括两大部分，一部分为碱液清洗，另一部分为EDTA清洗。碱液清洗分为碱洗前水冲洗，碱洗水压试验，保护液置换系统除盐水，碱洗系统加热，碱洗，碱洗后水冲洗，系统清理。EDTA清洗包括升温试验，系统上药，EDTA清洗，退药，保护液清洗系统，废液处理。以下为详细过程：(流程可参照附图1) 3.1碱液清洗3.1.1碱洗前水冲洗启动凝结水输送泵，通过凝结水储水箱管道把除盐水打入凝汽器，按照以下流程进行水冲洗。 冲洗流程1：凝汽器凝结水泵汽封冷
7、却器及旁路凝结水管道#8、#7、#6、#5号低加凝结水管道及旁路、除氧水箱A、B汽动前置泵进口管道临时阀门C2、C9、C11排水槽。冲洗至出口水质澄清无杂质。冲洗流程2：凝汽器凝结水泵临时管C8高压加热器汽侧疏水管除氧水箱A、B汽动前置泵的进口管道临时阀门C2、C9、C11排水槽。冲洗至出口水质澄清无杂质。 冲洗流程3：凝汽器凝结水泵汽封加热器旁路#8、#7低加疏水管道及旁路临时阀门C18、C6#3、#2、#1高加疏水管道及旁路临时阀门C14、C11排水槽。此回路冲洗过程中，先冲洗高加旁路管道至目测水质澄清后，再冲洗高加水侧管道至出口水质澄清无杂质。 冲洗流程4：凝汽器凝结水泵汽封加热器旁路#
8、8、#7低加临时阀门C18、C6#3、#2、#1高加省煤器水冷壁下联箱临时阀门C15、C11排水槽。冲洗至出口水质澄清无杂质。 冲洗流程5：凝汽器凝结水泵汽封加热器旁路#8、#7低加临时阀门C18、C6#3、#2、#1高加省煤器水冷壁下联箱顶棚水冷壁包墙水冷壁下联箱临时阀门C16、C11排水槽。冲洗至出口水质澄清无杂质。冲洗流程6：凝汽器凝结水泵汽封加热器旁路#8、#7低加临时阀门C18、C6#3、#2、#1高加省煤器水冷壁启动分离器储水箱临时阀门C17、C9、C11排水槽。冲洗至出口水质澄清无杂质。冲洗流程7：凝汽器凝结水泵汽封加热器疏水冷却器#8、#7低加临时阀门C18、C6#3、#2、#
9、1高加省煤器水冷壁启动分离器过热器主汽管临时阀门C1、C9、C11排水槽。冲洗至出口水质澄清无杂质。以上流程完毕，最终系统内部水冲洗进出水浊度小于5mg/L。3.1.2碱洗过程水压试验水冲洗结束后，系统充满除盐水，关闭临时阀门C9，由凝泵维持系统压力2.5MPa，检查清洗系统严密性。3.1.3保护液置换系统除盐水 启动凝泵，将配制好的含联氨200mg/L、pH值9.510的保护液，经临时阀门C18、C4进入主汽管、过热器、启动分离器、储水箱、临时阀门C17、C9、C11循环到排水槽，在排水口取样测试其pH值，当溶液pH值达到9.5时停凝泵。3.1.4碱洗系统加热 调整凝汽器汽侧水位到+150m
10、m、除氧水箱水位到达总容积1/2、启动分离器水位到达总容积1/2，系统按碱洗回路循环，同时除氧水箱投入辅助蒸汽进行混合加热，循环加热到55时停止辅助蒸汽供应。3.1.5碱洗过程 启动上药泵，将除油剂和消泡剂经临时阀门C12、C10进入凝汽器，投入辅助蒸汽进行混合加热，维持清洗介质的温度5560，循环清洗6小时。清洗过程中，水位控制在凝汽器上层钛管100150mm、除氧水箱水位总容积2/3、启动分离器水位总容积1/2，每小时取样检测pH值一次。流程图见以下：上药流程：储药箱上药泵临时管临时阀门C12、C10凝汽器 凝泵再循环管凝汽器A 循环回路1：凝汽器凝泵汽封冷却器#8、#7、#6、#5低加除
11、氧水箱凝汽器B 临时管 #1、 #2、 #3 高压加热器汽侧 循环回路2：除氧水箱前置泵临时阀门C5、C6#3、#2、#1高加水侧省煤器水冷壁启动分离器储水箱临时阀门C17、C2汽动前置泵进口管除氧水箱过程参数见表3表3 碱洗过程参数项 目参 数偏常温微碱性高效除油剂0.71%消泡剂100mg/lpH值8控制温度60碱洗时间6小时说明：凝汽器汽侧加热碱洗温度60时对低压转子无影响，不必增加对低压转子的安全技术措施。3.1.6碱洗后水冲洗 碱洗结束后，停电动前置泵，关闭溢水管进入凝汽器的电动门，打开临时阀门C2、C9、C11，将碱洗液排放到排水槽，用排污泵输送到厂内污水处理系统。当凝汽器水位降到
12、凝泵运行最低下限时，关闭除氧水箱上水门，启动凝补水泵，补水到凝汽器上层钛管+200mm，打开除氧水箱上水门进行水冲洗，重复以上步骤，进行冲洗，测试pH8停止。 其它冲洗步骤按碱洗前16水冲洗流程进行。3.1.7人工清理 系统水冲洗结束后，排干除氧水箱及凝汽器内的积水，打开人孔门，工作人员进入凝汽器汽侧、热井及除氧水箱进行清理；把凝结水泵、电动前置泵滤网拆卸清理好后复原。3.2 EDTA清洗3.2.1升温试验再次把系统内充入除盐水，启动电动前置泵，清洗系统按EDTA清洗回路循环， 凝泵再循环管凝汽器A 循环回路1：凝汽器凝泵汽封冷却器#8、#7、#6、#5低加除氧水箱凝汽器B 临时管 #1、 #
13、2、 #3 高压加热器汽侧 循环回路2：除氧水箱前置泵临时阀门C5、C6#3、#2、#1高加水侧省煤器水冷壁启动分离器储水箱临时阀门C17、C2汽动前置泵进口管除氧水箱调整启动分离器储水箱及除氧水箱水位，锅炉点火，加热至系统温度达到125130，锅炉熄火。在加热升温过程中，应严格监视储水箱水位变化，同时做好升温、水位上升等记录，检查临时系统管道及设备的热膨胀参数是否符合要求，组织操作人员对临时安装的所有阀门与法兰连接的螺栓重新紧固。待系统温度降至95时，停前置泵，将除氧水箱的水排空。3.2.2系统上药启动清洗泵，将配置好的EDTA溶液通过临时阀门C12、C9、C2，进入除氧水箱，EDTA溶液上
14、完后，启动前置泵，系统按第一、二碱洗循环回路进行循环。在循环过程中，监测水位变化，当液位低于除氧水箱中心线-200mm应及时补充药液，同时检测清洗液中EDTA浓度和pH值，确保循环均匀后，EDTA浓度不小于3.5%、pH值9.00.2。3.2.3 EDTA清洗当启动分离器和除氧水箱液位、EDTA浓度、pH值达到正常值后（液位处于除氧水箱中心线-200mm，EDTA浓度不小于3.5%，pH值9.00.2），锅炉进行点火加热，当系统内EDTA清洗液温度升至130时，增减油枪投入数量，使系统温度维持在130135，清洗过程中，应严格监控系统温度、启动分离器和除氧水箱液位的变化情况，巡查清洗系统是否正
15、常，如有泄漏，应及时采取补救措施。清洗期间，每二小时切换一次清洗循环回路，每小时检测一次清洗液中EDTA浓度、铁离子浓度、pH值。当EDTA浓度和铁离子浓度稳定后，PH值应大于9.0，监视管内无残存余垢，系统再循环清洗2小时，结束清洗,时间大约需要8-12小时。具体参数见表4。表4 EDTA清洗过程参数项 目参 数EDTA铵盐浓度46%（清洗终点时剩余浓度不小于0.8%）缓蚀剂浓度0.250.4%pH值9.09.2清洗温度130135（在循环泵入口处测量）清洗时间810小时（清洗介质达到130时开始计算时间）3.2.4 退药清洗结束后，锅炉熄火，系统继续循环，打开送、引风机，通风降温，当系统温
16、度至80时，停止前置泵运行，将清洗液排放到机组排水槽，用排污泵输送到污水处理系统。3.2.5保护液清洗系统启动凝结水泵，将配制好的含联氨300mg/l、pH值9.510的保护液打入系统，冲洗凝结水管道、#8-5低加、旁路、除氧水箱、A、B前置泵进口管、除氧水箱溢流管、高压给水管道、#3-1高加、省煤器、水冷壁、启动分离器，冲洗到出口水质澄清、总铁离子浓度100 mg/L，冲洗合格后，除氧水箱中投入辅助蒸汽，加热到系统温度为95时，系统按以下回路流程循环：冲洗流程1：凝汽器凝结水泵汽封冷却器疏水冷却器#8、#7、#6、#5低加除氧水箱A、B前置泵进口管临时阀门C2、C9(C10)、C11排水槽。
17、冲洗过程中，保持除氧水箱高水位。 冲洗流程2：凝汽器凝结水泵汽封冷却器疏水冷却器#8、#7低加临时阀门C8、C6#3、#2、#1高加省煤器水冷壁启动分离器储水箱临时阀门C17、C9、C11排水槽。 冲洗流程3：除氧水箱电动前置泵进口管前置泵临时阀门C5、C1、C9、C11排水槽。系统循环4小时，将系统内的保护液排到机组排水槽中，再用排污泵排放至中和污水处理系统。3.2.6废液处理清洗完毕，需对EDTA清洗液综合处理，输送到煤场，与煤粉混合后输送到锅炉炉膛进行焚烧，避免污染环境。3.3 清洗后工作拆除临时系统，恢复永久系统，系统恢复前应检查水冷壁下联箱，并彻底把设备内部的沉渣清理干净。若清洗后距
18、点火冲管时间超过二十天，锅炉应采取有效的保养措施。4清洗问题及解决方法 整个清洗过程较为顺利，但其中出现一些问题，需要我们引起注意。4.1安全第一，预防为主。清洗系统前相关操作人员应该掌握清洗安全和操作规程，熟悉清洗使用的药品，一旦有人员被酸、碱灼伤，能够做出应急处理，同时有医务人员进行值班；凡参加清洗的人员必须佩戴统一的临时工作证，清洗现场应用红、白围栏围起来，非工作人员限制入内；配备相关各种消防设施，消防通道畅通，同时在容易发现危险处悬挂诸如“注意烫伤”“有毒危险”等标语牌警示；各种影响安全的扶梯、脚手架、空洞、沟道盖板，及时进行拆除和封盖；在容易泄露处，例如前置泵、BCP泵、取样点、临时
19、化验站设有冲洗水源，以供泄露冲洗用，并准备好一些粉状石灰石吸收废液。图2 安全设施及挂牌4.2人员配备整齐、到位、反应快速。各工种：安装工、焊工、化验员、安全员、质检员、技术员、架子工、医护人员、负责人等随时待命，负责自己的岗位，解决现场发现的每一个问题。例如我们在凝结水泵滤网处配备5名操作人员，两个3t倒链，3把扳手，1把大锤，滤网被封堵，通过对讲机传达命令，守候的操作工马上清理，缩短问题的解决时间，提高清洗效率。4.3清洗前对法兰式的阀门进行全面检查，在分布试运过程中各管道水压合格，特别对高旁阀门用3t倒链进行打紧，避免过程中泄漏，但是碱洗前的大流量水冲洗过程中，高旁阀门还是漏水，我们不得
20、增加倒链型号，紧急换用5t倒链进行修理，阀门漏水最终得到解决。4.4本清洗所使用清洗液为EDTA，此种液体对石棉材质垫片具有腐蚀作用，在清洗过程中很容易出现泄漏事故，清洗液与石棉垫一旦相遇，将变为粉末，同时加热后的EDTA酸性很强，将对堵漏工作产生很大困难，因此在清洗前统一对阀门法兰、设备人孔门处石棉垫片更换石墨材质垫片，准备耐EDTA酸液的盆子，避免清洗中泄漏事故，一旦出现问题及时处理。 4.5清洗过程中要做好冲洗系统的保温工作，避免过程中操作人员被不必要的烫伤，导致人员缺少。4.6碱洗水冲洗过程中发现机组排水槽回收槽容量180m，不能满足化学清洗需求前置泵781 m3/h，经过协商临时把设
21、计院图纸进行修改，把凝结水排水管道改到排水槽756 m的池子，直接到达机组排水槽，有效缓解废液的排放。4.7增加指挥管理人员的沟通。清洗过程中，协调管理人员之间需要倒班，倒班过程中上一班人员应与下一班人员进行交接，交接过程中应把现场没有解决完毕的事情交代清楚，否则会导致问题的遗留，耽误问题解决的最佳时期。5技术要点5.1清洗过程前，对化学清洗系统进行全面检查，确认管道是否有漏焊、缺焊的地方，临时管道与正式管道在对口过程中焊口是否进行打磨，凝汽器等大件设备是否进行加固，检查完毕后方可进行碱洗前水冲洗。5.2碱洗完毕，在系统加热过程中应对所有管道带法兰的阀门进行热紧，防止阀门法兰松动清洗过程中ED
22、TA溶液流出。5.3碱洗、EDTA清洗过后，及时打开除氧器、锅炉联箱、滤网等设备，把存留在设备内部的沉积物清理出去，避免杂物残留。5.3化学清洗过程中，各节点测试数据参数见表。表5 节点清洗参数清洗过程取样点测试项目间隔时间确定终点条件碱洗凝泵出口前置泵入口碱度60分钟总碱度基本稳定碱洗后水冲洗清洗系统排水口pH值15分钟pH8.0透明澄清、基本无泡沫EDTA清洗前置泵入口EDTA浓度含铁量pH值60分钟含铁量（Fe3+Fe2+）、EDTA浓度趋于稳定，EDTA剩余浓度0.8%5.4清洗后的质量检查，拆下水冷壁上的监视管，取出金属腐蚀指示片，称重，并检查监视管内壁的清洗质量，腐蚀指示片平均腐蚀
23、速率小于8g/（m2h），腐蚀总量小于80g/m2；除垢率不小于95%为优良级；同时在省煤器上割取一根长度不少于400mm的管段判断清洗效果，割管时不能用乙炔切割，应用手工锯割管，清洗后金属表面形成良好的钝化膜，不出现二次浮锈和点蚀。（如果水冷壁看监视管段能确定清洗效果良好，可免做割管检查）图3 清洗后效果图6结束语此次2号机锅炉化学清洗，从施工前期组织策划、化学清洗、管道拆除恢复共历时26天，过程中我们投入了大量人力、物力，统筹各方资源，为确保华能玉环电厂2号机组年底“双投”目标打下坚实基础。清洗结束了，留下的是我们施工人员辛勤的汗水和经验，我们必将吸取其清洗过程中的教训，顺应现代电力建设工程总体发展趋势，为提高百万机组建设水平而不懈努力。参考文献1华能玉环电厂1000MW 机组汽机系统图2华能玉环电厂1000MW 机组锅炉系统图32号机锅炉专业施工组织设计4锅炉化学清洗规则（国家质量技术监督局1999年版）5火力发电厂锅炉化学清洗导则DL/T 7942001作者简介：1汪道远(1982-)男 河北保定人，本科双学位，曾担任华能玉环电厂2、4号汽机安装技术管理工作。附图1
1000MW超超临界机组锅炉化学清洗施工技术方案简介(DOC)
