EDTA低温化学清洗在超超临界机组中的应用

DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.16.127

2017 NO.16

SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION

科技资讯

EDTA低温化学清洗在超超临界机组中的应用①

商云华

(上海今电实业有限公司 上海 200540)

摘 要:介绍浙江国华浙能发电有限公司二期(2×1000MW)＃5机组化学清洗情况。此次清洗是国内首次在超超临界机组采用双氧水清洗+EDTA的低温化学清洗及钝化的新型工艺。通过扩大清洗系统,优化清洗工艺,提高了临时系统安全等级,确保了系统安全性、严密性;通过技术攻关,进一步提高了塔式锅炉化学清洗效果。该工艺具有加强了清洗系统安全性,减少排放污染,降低清洗温度,减少加热时间,提高化学清洗经济性从而达到节能目的等优点。关键词:超超临界机组 低温 EDTA 化学清洗中图分类号:TM62

文献标识码:A

文章编号:1672-3791(2017)06(a)-0127-02

浙江国华浙能发电有限公司二期(2×1000MW)机组是上海锅炉厂制造的超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,锅炉采用一次再热、单炉膛单切圆燃烧、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构塔式布置。由上海锅炉厂有限公司引进Alstom-Power公司Boiler Gmbh的技术生产。

锅炉型号为SG3091/27.56-M54X,锅炉的BMCR工况额定蒸汽流量为3091 t/h。

压试验,检查系统的严密性,经检查未发现重大漏点。

(3)炉前及炉本体系统以清洗泵作为动力源,建立清洗循环,采用0.05%～0.1%浓度的双氧水,温度为20℃～35℃,浸泡4h后排放,启动凝结水泵冲洗至pH值中性。2.3 炉前及炉本体系统的化学清洗及钝化

(1)清洗工艺。EDTA浓度为5%、缓蚀剂含量为0.5%、联胺含量为1500mg/L,清洗温度80℃～90℃。

(2)将配置好的清洗液注入系统中,用计量泵将缓蚀剂和配药后剩余的联氨加入系统中,期间调整好pH和回路流量,加药完毕后继续升温至80℃以上开始计时。清洗期间间歇性的启动炉水循环泵将水冷壁中的清洗液搅拌均匀,在清洗结束前45min打开一、二级过热器减温水系统手动门,将减温水管道清洗干净。

(3)清洗结束后,从清洗平台将钝化剂加入清洗系统中,保持温度在80℃～90℃,清洗12h后拆检监视管,监视管内表面无二次锈和点蚀,已形成深钢灰色、连续、完整的保护膜,因此判断钝化的终点已到,整个化学清洗工作结束,快速排放钝化液。

1 化学清洗介质

(1)凝汽器、凝结水管道、低压加热器及旁路、1/2除氧给水箱、给水管道、高压加热器及旁路、省煤器、水冷壁、启动分离器、过热器清洗介质为双氧水。

(2)凝结水管道、1/3除氧给水箱、低压加热器及旁路、给水管道、高压加热器及旁路、省煤器、水冷壁、启动分离器、过热器(包括过热器减温水系统)清洗介质为EDTA。

2 清洗过程

2.1 凝汽器清洗

(1)采用凝结水泵自循环的方式进行凝汽器清洗,对凝汽器进行水冲洗、双氧水清洗以及双氧水清洗后水冲洗。

(2)凝汽器双氧水清洗工艺:双氧水浓度0.05%～0.1%,温度20℃～35℃,采用浸泡的方式。

(3)将凝汽器贮水至液位没过钛管5cm处,启动凝结水泵,当冲洗合格,配置双氧水进行双氧水清洗,双氧水用凝泵搅匀后浸泡4h后排放、冲洗。

2.2 炉前及炉本体系统的水冲洗、压力试验及双氧水清洗

(1)炉前及炉本体系统的冷态水冲洗采用分段冲洗、逐级推进的办法,包括低压给水系统的水冲洗、高压给水系统的水冲洗、炉本体的水冲洗、过热器的水冲洗等4个部分。

(2)水冲洗结束,用凝结水泵作为动力源,作炉前及炉本体的水

①作者简介:商云华(1964—),男,汉,浙江人,本科,工程师,主要从事电厂水处理的工作。

3 清洗特点

此次化学清洗是国内首次在超超临界机组使用EDTA低温化学清洗的方法。EDTA低温化学清洗具有安全、高效、工期短等特点,并且对氧化铁等沉积物都有较强的清洗能力,对金属腐蚀性小,清洗时临时的装置简单,清洗后的废液可提取纯净的EDTA,回收率达到60％以上,该次EDTA低温清洗的工艺的主要特点如下。

(1)可以避免因点火加热造成受热面局部过热引起的部分EDTA可能会产生的分解,降低了清洗药品的使用量,减少了化学清洗的药品成本,同时也达到相同的清洗效果。

(2)使得清洗的条件降低,锅炉点火的用油量减少或者不用油,需要达到的清洗温度下降,降低了清洗使用的能耗以及对环境的

(下转129页)

科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION127

工 业 技 术

的成本低,并且可以制作外形复杂以及尺寸较大的产品。注浆成型技术的关键是制备浆料,一般是使用水对氧化铝粉料进行溶解,并加入适量解胶剂、粘结剂,对混合浆料进行充分研磨、排气,最后注入石膏模内。由于石膏模的毛细管会吸附浆料中的水分,浆料会在模内慢慢固化成型。为减少坯体的收缩,应制备和使用高浓度浆料。

干压成型技术可实现氧化铝陶瓷标准化、批量化生产,为氧化铝陶瓷的市场化推广提供了生产基础。但干压成型技术仅能生产形状单纯的标准件,并对制品的规格有限定,即内壁厚度要超过1mm,长度与直径之比小于4∶1。在干压过程中,模具充填时粉体颗粒的均匀分布状况、充填量是否精准对氧化铝陶瓷制品的质量、尺寸、精度等性能的影响很大。经实践,当氧化铝粉体的颗粒介于60～200μm之间可取得最佳成型效果。2.3 烧结

烧结是将陶瓷坯体在高温下进行致密,最终形成固体材料的一种技术。当前市场上使用最广泛的装置是电炉。常见的烧结方式有3种:常压烧结、热压烧结和热等静压烧结。其中:热压烧结可以连续生产,提高了氧化铝陶瓷生产的效率和产量,但热压设备的购置成本和模具费用与其他方法相比较高,经济效益不佳。其次,热压烧结需要限制陶瓷制品的尺寸。热等静压烧结是使用高温高压气体对陶瓷坯体进行压缩致密的方法,该方法具有受力、受热均匀的优点,非常适合形状复杂的制品的成型。使用该种方法烧成的陶瓷材料,其性能要比冷压烧结的产品性能提高30%以上,比一般热压烧结产品的性能提高10%以上,因此一些高附加值的产品及特殊的零部件均采用热等静压烧成方法,如陶瓷轴承、反射镜、核燃料及枪管等制品。2.4 精加工与封装工序

有些氧化铝陶瓷材料在烧结后需要进一步精加工,比如对产品表面进行抛光或镀膜,以增强其光洁度及力学强度。加工或精(上接127页)

热能排放,减少了化学清洗的成本及对环境的污染。

(3)此次清洗采用以高、低压加热器作为热源,对清洗系统采用表面式加热,保证了清洗系统加热的均匀性,避免了油枪点火的局部过热现象,以及混合式加热产生的大量疏水对清洗剂浓度的稀释。

(4)避免或降低了烫伤事故和泵的气蚀现象的产生的可能,降低了对系统严密性的要求,进一步提高了锅炉化学清洗一次成功的可控性和有序性。

(5)此次清洗扩大了清洗范围,将过热器减温水系统带入清洗范围,使得机组在吹管及整套启动期间,减温水系统各阀门、逆止门未出现过一次堵塞,保证了机组的正常、稳定运行。

(6)缩短了机组启动后的水汽品质达标的时间,节约了大量的除盐水。机组在1月2日开始锅炉吹管前热态水冲洗,当时水质为除氧器出口铁含量55.2μg/L、省煤器入口铁含量51.9μg/L,仅用一天的时间,在1月3日凌晨1:30就达到了除氧器出口铁含量1.7μg/L、省煤器入口铁含量18.7μg/L的高标准水质,这两组数据的对比可以凸显此次化学清洗的效果。

2017 NO.16

SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION

科技资讯

加工结束后,一般使用塑料等容器进行封装。

3 性能

氧化铝陶瓷的主要性能有:(1)硬度大。氧化铝陶瓷的洛氏硬度为HRA80-90,仅次于金刚石。(2)耐磨性能好。氧化铝陶瓷的耐磨性能良好,经测定,其耐磨性是锰钢的260余倍,是高铬铸铁的170余倍。(3)重量轻。氧化铝陶瓷密度的为3.5g/cm3,仅为钢铁密度的一半。(4)具有良好的化学稳定性和抗氧化性。(5)具有极好的耐高温性。氧化铝陶瓷在极高温的环境中仍可正常使用,使用温度可以达到1300℃。

4 结语

氧化铝陶瓷具有稳定的理化性能和十分优异的机电性能,随着科学技术的发展和制造水平的提高,各种高性能的氧化铝陶瓷新材料、新产品也将不断涌现,但仍有很多指标需改善,有很多特性等待大家共同去研究、开发。同时,对氧化铝陶瓷新材料的研究、开发与应用将是材料科学未来发展的重要分支。

参考文献

[1]朱志斌,郭志军,刘英,等.氧化铝陶瓷的发展与应用[J].陶瓷,

2003(1):5-8.

[2]李江,潘裕柏,宁金威,等.氧化铝陶瓷低温烧结的研究现状和

发展前景[J].中国陶瓷,2001(5):42-45.

[3]刘大成.氧化铝陶瓷及其烧结[J].河北陶瓷,1998(2):17-21.

4 结论及清洗效果分析

超超临界机组在我国的应用将越来越广泛,超超临界机组对水质的要求也相当严格。此次低温EDTA化学清洗的平均腐蚀速率和腐蚀总量远远低于DL/T 794－2001《火力发电厂锅炉化学清洗导·h、腐蚀总量≤80g/m2的相关规定,则》中平均腐蚀速率≤8g/m2而除垢率高于《清洗导则》中规定的≥95％的优良标准[1-2],为今后超超临界机组采用EDTA低温化学清洗时提供参考。

参考文献

[1]陈洁,陈子华.DL/T 794－2001火力发电厂锅炉化学清洗导

则[S].北京:中国电力出版社,2002.

[2]范永胜,王洪武,夏惠忠,等.Q/GH002-2008超/超超临界机

组化学清洗导则[S].北京:中国神华能源股份有限公司国华电力分公司,2008.

[3]周臣,吕占波,张益.EDTA低温清洗工艺在1000MW燃煤机

组中的应用[J].工业水处理,2009,29(12):83-86.

科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION129