兖矿国际焦化干熄焦废热锅炉清洗方案文档格式.docx
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锅炉化学清洗系统图
一、工程概述
兖矿集团国际焦化公司干熄焦锅炉系连云港海陆重工股份有限公司制造,型号为QC177/920-70-6.64/480型自然循环单汽包、高温高压锅炉,其主要参数如下:
锅炉蒸发量75吨/时
过热蒸汽出口温度450℃
过热蒸汽出口压力6.4MPa
给水温度130℃
该炉为新建锅炉锅炉,为清除新建锅炉在轧制、加工过程中形成的高温氧化轧皮以及在存放、运输、安装过程中所产生的腐蚀产物、焊渣和泥污等的污物,保证机组启动后的水汽品质尽快合格,机组能安全、经济、稳定的运行,根据《火力发电厂锅炉化学清洗导则》2001修订本的规定,在机组投运前应对热力系统受热面进行一次有效地酸洗。
根据《火力发电厂锅炉化学清洗导则》的规定,结合本锅炉的实际情况及兖矿集团国际焦化公司的要求确定化学清洗工艺为:
碱煮、水冲洗、酸洗、酸洗后的水冲洗、漂洗、钝化。
清洗范围为省煤器及部分给水管、鳍片管蒸发器、光管蒸发器、水冷壁及上下联箱、下降管、汽包、一次过热器、二次过热器等。
二、编制依据
1《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》电力部电建〔1996〕159号
2兖矿集团国际焦化公司干熄焦锅炉补给水系统和废水集中处理系统相关技术资料
3《火电工程启动调试工作条例》
4《火电工程调整试运质量检验及评定标准》
5《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求实施细则》
6锅炉相关系统的设计说明书和图纸
7《DL/T794-2001锅炉化学化学清洗导则》
8《DL/T889-2004电力基本建设热力设备化学监督导则》
三、清洗范围及系统容积
1.清洗范围
化学清洗范围包括汽包、省煤器、鳍片蒸发器、光管蒸发器、一二次过热器和水冷系统(水冷壁、下降管、上下联箱及连接管)。
2.清洗系统水容积
汽包、省煤器、水冷壁、下降管及临时系统约计60.2+30m3。
表1锅炉水容积表
名称
水压时容积(m3)
酸洗容积(m3)
锅筒
19.85
省煤器系统
6.247
水冷壁系统
5.64
过热器系统
4.7
蒸发器系统
10.697
锅炉范围内管道
12.75
锅炉水容积合计
60.2
表2酸洗范围内各部件的相关材质表
部件名称
材质
省煤器
20G-GB5310
水冷壁
汽包
19Mn6
省煤器集箱
水冷壁联箱
汽水连接管
集中下降管
下水连接管
锅炉疏水管
给水管道
一次过热器
12Cr1MnVG
二次过热器
四.化学清洗工艺的确定
可选择的方案有常规碱洗后进行盐酸清洗、EDTA清洗工艺、柠檬酸清洗工艺、复合酸清洗工艺等。
盐酸清洗工艺成熟、实施简便,清洗药品和设备投资较小,但本次工程锅炉过热器参与酸洗,过热器制造材质系12Cr1MnVG,不能使用盐酸清洗。
基于以上原因,结合锅炉实际情况,我们认为:
常规碱洗后使用柠檬酸清洗工艺,是最为经济、合理的方案。
本措施选择柠檬酸清洗工艺
1碱洗前的水冲洗
冲洗水在系统中流速为0.5-1.5m/s,要求水中固溶物小于0.05%,悬浮物小于0.005%
2碱洗
磷酸三钠:
0.2%-0.5%
氢氧化钠:
碳酸钠:
表面活性剂(OP-10):
0.1%
温度:
60~90℃
时间:
6~8h
流速:
0.2-1.0m/s
3碱洗后的水冲洗
冲洗水在系统中流速为0.5-1.5m/s,要求冲洗水PH在7~8之间。
4预缓蚀
系统充满除盐水,加入缓蚀剂lan-826并循环均匀。
lan-826:
0.3%
氯化亚锡:
0.05%
表面活性剂:
5酸洗
柠檬酸:
1.5%~2.0%
氨水:
调PH为3.5~4.0
缓蚀剂(小试后确定):
0.3%~0.5%
还原剂(小试后确定):
0.01%~0.06%
70~80℃
6酸洗后的水冲洗
控制终点:
pH:
≤5,全铁≤50mg/L。
7漂洗
0.1%~0.3%
调pH值为3.5~4.0
2h
8钝化
亚硝酸钠:
0.5%-1%
调pH值为9.0~10.0
80℃左右
4h
9钝化液排放
五、化学清洗回路的设计及清洗泵的选择
1.化学清洗回路分为三个回路,清洗回路如下:
1.1循环Ⅰ
清洗箱→清洗泵→临时管→省煤器、鳍片管蒸发器、光管蒸发器→汽包→下降管→临时管→清洗箱
1.2小循环Ⅱ
清洗箱→清洗泵→临时管→省煤器、鳍片管蒸发器、光管蒸发器→汽包→水冷壁→临时管→清洗箱
1.3小循环Ⅲ
清洗箱→清洗泵→临时管→一次过热器、二次过热器→汽包→省煤器、鳍片管蒸发器、光管蒸发器→临时管→清洗箱
2.清洗循环流速及清洗泵选择
根据《火力发电厂锅炉化学清洗导则》的规定,水冷壁流速应在0.1m/s~0.3m/s,省煤器流速在0.1m/s~0.2m/s左右,清洗泵流量应在200t/h。
泵扬程应大于锅炉汽包静液位及系统流动阻力之和,约为50m。
根据上述考虑,清洗选用的临时进酸和回酸母管管径133mm,选用2台流量为200t/h、扬程60米的清洗泵。
六化学清洗前应具备的条件
1化学清洗临时小组成立并有倒班名单,小组内应有以下几个功能部门:
指挥部门:
统一负责清洗进度的安排及调度;
安装部门:
负责按照清洗要求完成相关系统的安装、准备、维护、巡检、消缺;
操作部门:
负责按照清洗要求完成相关(或对相关系统)的操作;
监督部门:
负责对整个清洗过程及清洗效果进行质量监督。
以上人员应熟悉清洗有关系统,了解清洗措施和步骤,进行操作时要遵守相关规程并加强监护。
2.化学清洗前甲乙双方共同确定水冷壁割管位置,做小型实验,根据小型实验结果确定清洗配方及用药量。
3.临时管路安装
3.1临时管道进水系统连接:
从省煤器、鳍片管蒸发器、光管蒸发器给水管道1米处接Φ133×
4的临时进水管线。
3.2临时管道回水系统连接:
从水冷壁进口集箱排污管接Φ50×
4的临时回水管道。
从二次过热器排污管接Φ50×
从下降管的排污管接Φ50×
4.化学清洗临时系统安装完毕,并通过压力为0.8MPa的水压试验,各种转动设备应试运转正常。
储供水能满足清洗用水量要求。
5.排放系统畅通,排放时排水泵能及时启动运行。
6.不参加化学清洗的设备及系统应与化学清洗液可靠隔离,并要求:
6.1水位计及汽包上所有的加药、仪表、疏水、排污、取样管等均应在一次门和二次门关死,与不清洗设备相连的管道可靠隔离,严防酸液进入其它系统。
6.2省煤气的补水管道断开直接连接临时进水管道
6.3汽包进锅炉循环泵的管道关闭进泵阀门或者断开,循环泵进鳍片蒸发器、光管蒸发器的管道断开,并连接临时进水管道。
6.4汽包顶部安装排氢管,走向应一路向上,最后对空,不能有U形弯,管口比汽包高出2m以上且必须在室外。
接口部位可根据现场具体情况确定,如利用安全阀或割开饱和蒸汽管等,但必须保证管内径不小于100mm,并加装一个临时截止阀,有敞口处需加堵。
7.为了维持锅炉清洗液温度,应严密封闭炉膛及尾部烟道出口。
8.清洗现场备有通信设备以便与主控、化水等联系。
9.化学清洗临时系统焊接必须按正式高压管道焊接,焊口必须要打坡口,临时阀门盘根严密。
10.临时清洗泵电源及控制盘、保护安装调试完毕或借用锅炉引风机电源。
电源由发包方供至临时清洗泵电源控制盘。
11.化学清洗箱须搭一临时加药平台及扶梯,以便清洗时加药及操作。
12.清洗泵轴封冷却水源压力应大于0.3MPa,泵运转过程中冷却水不能中断。
13.清洗泵安装好后,电机须试转正常,泵与电机联接水平及中心符合有关规定。
14.在进行清洗时,省煤器再循环管上的电动门关死。
在清洗钝化完成前十五分钟,打开锅炉底部所有排污门、主给水、鳍片蒸发器、光管蒸发器、一次过热器、二次过热器和省煤器疏水门、省煤器再循环放水门。
15.不参加清洗的设备、系统与清洗系统可靠隔离。
清洗期间还应不断检查门后温度以确认是否存在内漏,一经发现应立即采取其它隔离手段,防止酸液串入其他系统造成损坏。
16.水、汽供应
除盐水:
锅炉正式除盐水系统在酸洗之前能正常供水,除盐水引一根Φ133×
4临时管至清洗箱,酸洗用除盐水流量200t/h,压力12kg/cm²
用水总量约300t.
工业水:
工业水母管引一根Φ133×
4临时管至清洗箱,酸洗用工业水流量200~300t/h,压力12kg/cm²
,用水总量约300t.
加热蒸汽:
用Φ80的蒸汽管线引至清洗箱,压力10kg/m²
,温度大于300℃。
17.各定排管及临炉加热管应在炉侧可靠隔绝,临炉加热汽源母管总门及各分门关严,临炉加热联箱疏水门打开。
不方便操作的地方应有简易平台。
18.腐蚀指示片已加工完毕,清洗前挂入汽包内。
19.清洗系统全部阀门操作检验结束,位置正确,与清洗有关的设备阀门须编号挂牌,无关的表计阀门等已隔离。
20.清洗所用的药品须经检验合格,在清洗前运至现场备用。
21.清洗现场具备充分的照明和完备的通讯设施,地面平整,道路通畅。
24.清洗化验用仪器经过校正,试剂经过标定,满足化验所需的条件。
七、清洗工艺步骤
本次化学清洗的步骤可分为:
(1)碱洗前的水冲洗,同时进行水压及升温试验。
(2)碱洗。
(3)碱洗后的水冲洗(4)预缓蚀(5)柠檬酸清洗剂清洗(6)清洗后水冲洗,(7)漂洗(8)钝化(9)废液排放及处理。
在水冲洗前,各方一起共同做好系统隔绝工作
1临时系统试运、水压及水冲洗
从清洗箱上工业水至汽包,直至汽包中心线然后对系统进行循环冲洗,冲洗期间清洗系统检漏,检验阀门的灵活性,结合水冲洗进行清洗泵和清洗回路试运行,并进行加热试验,若有问题及时处理。
参加化学清洗人员进行练习操作,冲洗过程取样观察,冲洗至排水透明、无机械杂质后,再冲洗3-5分钟,结束冲洗。
2碱洗
3碱洗后的水冲洗
4预缓蚀
加入缓蚀剂及助洗溶剂,溶液浓度为:
0.3%lan826+0.05%氯化亚锡+0.3%表面活性剂。
系统上除盐水至汽包中心线,在循环过程中开启蒸汽加热将炉水温度升至55-60℃,加入柠檬酸,使酸洗液中柠檬浓度为3%,当计算量的药剂加入,且浓度基本达到要求时停止加药,温度达规定值,计时酸洗,每30分钟取样(进出口)化验一次酸浓度和二、三价铁浓度,清洗终点根据化验结果确定。
6酸洗后水冲洗
清洗后用除盐水顶排酸液。
上水进行冲洗,冲洗到出水ΣFe<50mg/L,PH>
4。
水冲洗合格后,投加热升温至40-50℃,然后依次加入柠檬酸缓蚀剂及柠檬酸,用氨水调节pH至3.5-4,温度升至55-60℃,维持循环漂洗3小时。
如果含铁量小于500ppm,转入钝化;
如果含铁量大于500ppm,则用热除盐水更换部分漂洗液至合格转入钝化。
漂洗结束后,用氨水调PH值到pH9-10,配比浓度为(1.5%-2%)亚硝酸钠溶液,继续加热升温,将温度升至70℃,钝化4小时。
9废液处理
酸洗后酸洗废液排入化水车间综合池,与钝化结束后的钝化液中和后排放进入厂区废水系统。
八、化学清洗质量标准和控制要求
1.化学清洗质量标准
化学清洗质量标准达到电力工业部标准DL/T794-2001《火力发电厂锅炉清洗导则》的要求即:
1.1被清洗金属表面清洁,基本上无残留氧化物和焊渣,无明显金属粗晶析出的过洗现象。
无浮锈并形成钢灰色或黑色完整致密的钝化膜。
1.2腐蚀指示片无点蚀,腐蚀速率及腐蚀量符合火电厂锅炉化学清洗导则要求,即腐蚀速率小于8g/m2.h,总腐蚀量小于80g/m2。
2.化学清洗过程监督项目和要求
表3清洗过程中的化学监督项目表
步骤
工艺名称
监督项目
监督指标
时间间隔
取样点
备注
1
酸洗前水冲洗
外观
澄清透明
连续测定
排水口
pH值
<
7
2
酸洗
柠檬酸(%)
3.0
0.5h
出入口
加HCl时连续测定酸浓度
Fe3+(mg/L)
300
Fe2+(mg/L)
温度(℃)
55~60
3
酸洗后水冲洗
4
10min
全Fe<
50
DD(μS/cm)
漂洗
3.5
加氨水时
全Fe<
5
钝化
9.0~10
70
九、组织分工
1.化学清洗工作小组由兖矿集团国际焦化公司、淄博久顺电力工程有限公司有关人员组成。
2.久顺公司负责清洗设备的配置、运输、安装、操作、拆除。
负责清洗用药品的购置、运输和检验。
在清洗过程中总负责。
3.兖矿集团国际焦化公司负责非清洗系统与清洗系统的隔离;
正式系统与临时系统留口。
负责水、电、汽、临时管道的提供;
负责临时排气管的安装。
4.兖矿集团国际焦化公司负责清洗过程中的化验监督和腐蚀监督工作、酸洗后废液的中和及排放路径和地点。
5.久顺工程公司负责清洗工艺措施制定,清洗全过程的技术负责,清洗检查后提交清洗报告。
十、化学清洗的安全措施
化学清洗的安全措施应遵守《电力安全规程》及《化学清洗导则》的有关规定。
1.锅炉清洗前,有关人员必须学习清洗的安全操作规程,熟悉清洗用药的性能及烧伤急救办法。
清洗人员在演习和考试中合格方可参加清洗工作,清洗时所担负的工作应与演习时相同,为了避免误操作,参加化学清洗人员应佩带专用符号,与清洗无关人员不得停留在清洗现场。
2.清洗现场必须备有消防设备,消防水管路应保持畅通,现场需挂“注意安全”、“严禁烟火”、“有毒危险”、“请勿靠近”等标语牌,并做好安全宣传工作。
3.化学清洗系统安全检查应符合下述要求:
3.1与清洗无关的仪表和管道应隔绝;
3.2临时安装的管道应与清洗系统图相符合,并经过技术人员确认;
3.3对影响安全的扶梯、孔洞、沟盖板、脚手架要做妥善处理;
4.清洗系统所有管道焊接可靠,所有阀门、法兰及水泵盘根应严密。
清洗泵盘根应换耐酸盘根,应设防溅装置,防备漏泄酸液四溅,还应设有胶皮垫、塑料布和卡子、铁丝,以便漏泄酸液时包扎。
5.酸泵、取样点、化验站附近应备有水源,用胶皮管连接以备阀门、管道泄漏时冲洗用。
还应备有石灰以备中和时用。
6.化学清洗时,禁止在清洗系统进行其它工作,尤其不准进行明火作业,在加药场地和锅炉顶部严禁吸烟。
7.直接接触化学药品的人员和检修人员应穿防护服、胶皮靴、带胶皮围裙、胶皮手套、口罩和防护眼镜或防毒面具,以防酸、碱飞溅烧伤。
8.清洗过程中应有检修人员值班,随时检修设备缺陷。
9.清洗现场应配有0.2%硼酸5L,2%~3%Na2CO35L,0.5%NaHCO35L,2%氨水5L,石灰水5L,清洗过程中有条件时应有医务人员值班,并配有酸、碱烧伤急救药品。
十一、化学清洗测定方法
1测定仪器:
pH计,电导仪,电炉
2酸洗液的测定
2.1柠檬酸浓度的测定(方法略)
2.2酸洗液中铁的测定(方法略)
3.漂洗液及钝化液pH的测定(方法略)
测定仪器:
pH计
测定项目:
pH值、全铁。
十二、化学清洗设备
12.1临时设备及表计
表4临时设备及表计规范表
序号
设备、表计名称
规范
数量
清洗箱
≥20m3
清洗泵
Q=200m3/h,P=0.6MPa
浓酸泵
加药箱
5m3
加药泵
Q=15m3/h,P=1.2MPa
6
电动齿轮油泵
Q=50l/min
8
阀门
具体数量及规格详见“附件7”
9
流量计
Q=300m3/h,超声波
11
压力表
0~3MPa
0~1MPa
12
温度计
0~100℃
13
液位计
汽包、清洗箱等处
14
其它…
见“清洗系统图”
化学清洗药品按60.2+30m3计算,如表5。
表5化学清洗药品清单
药品名称
规格
柠檬酸
工业品≥99%
10t
按99%在20℃下并考虑15%富余量计算
缓蚀剂(Lan-826)
缓蚀效率>
99%
700kg
还原剂(氯化亚锡)
200kg
氨水
工业品,NH3=25~28%
4000kg
25kg/桶包装
7
亚硝酸钠
工业品,含量99%
900kg
液碱(NaOH)
NaOH≥30%
4t
废液处理用(厂方提供)
石灰粉
工业品
1000kg
中和泄漏酸液用
10
消泡剂
800kg
11
表面活性剂
70%
600kg
步骤名称
用水量(m3)
系统冲洗
工业水
碱洗
碱洗后水冲洗
酸洗
酸洗后的水冲洗
800
不能等水
漂洗
用上一步的水
钝化
合计:
1100
表6除盐水用量估算表
1材料:
20G(省煤器、水冷壁材料)。
2试片尺寸:
见下图。
3加工方法:
先将钢管用铣床铣成条,再用刨床刨平,切成尺寸如上图的试片,然后按材料种类作上标记,磨平抛光各面至▽9,注意试片不能有缺损。
4试片标记:
标记越简单越好,用一点加0~9表示第一种材料的十块试片;
用两点加0~9表示第二种材料的十块试片,作标记时勿使试片变形。
5试片数量:
每种材料十片。
6以上加工请在正式酸洗前20天完成。
1管样种类:
三种,分别为省煤器管﹑水冷壁光管和水冷壁螺纹管。
2加工方法:
在锅炉本体上割取上述管样各一根,每根长约60cm,必须用无齿锯或锯条割取,不能用火焊。
然后将管样外壁车薄至2mm左右,将管样中部切成10段,每段长度为5cm左右,再将每段从中剖开成两片(即每种管样20片)。
按下图在每片管样上打一个φ5的吊挂孔。
3加工过程中的注意事项
3.1刚割下来的管样不能用绳或铁丝串住内壁运送,不得发生强烈碰撞;
3.2加工过程不能用油,若用水则切勿沾染内壁;
3.3加工过程中不能碰触管样内壁;
3.4加工完毕后立即通知调试人员,以便妥善保存。
4以上加工请在正式酸洗前20天完成。
(如现场有能满足要求的清洗箱,则此附件作废)
1箱内可以不衬胶。
2表面式加热器在维持温度时用,布置成2m×
2m的方形,共有4层,每层有10根,间距200mm,加热器布置时应考虑留有足够的检修空间。
3加热器安装时应有足够的固定强度。
4清洗箱应有稳固的支撑。
5清洗箱上应有固定的爬梯,顶端有固定及活动盖板。
6此清洗箱必须配合清洗泵出口的混合加热器使用。
编号
名称
规格
备注
清洗箱出口阀
DN150,PN0.6
蝶阀
1号清洗泵入口阀
2号清洗泵入口阀
1号清洗泵出口阀
DN150,PN2.5
铸钢截止阀
2号清洗泵出口阀
清洗泵出口正反循环阀
DN1500,PN2.5
10
省煤器进、回酸阀
DN125,PN2.5
大、小循环控制阀
右半侧水冷壁进、回酸阀
左、右水冷壁循环控制阀
左半侧水冷壁酸进、回酸阀
15
回酸门
16
废液排放阀
17
排氢阀
DN100,PN2.5
18
浓酸泵入口阀
DN50,PN0.5
耐腐蚀隔膜阀
19
浓酸泵出口阀
20
除盐水补水阀
DN200,PN1.6
21
清洗箱表面式加热器进汽阀
22
清洗箱混合式加热器进汽阀
DN100,PN0.6
23
表面式加热器疏水阀
DN80,PN0.6
24
清洗箱排放阀
25
2号浓酸泵出口阀
26
模拟清洗台控制阀
DN50,PN1.6
27
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- 国际 焦化 干熄焦废热 锅炉 清洗 方案