240t/h 循環流化床鍋爐化學清洗方案

2019-02-17 19:42:19

240t/h 循環流化床鍋爐化學清洗方案

   

熱電廠240t/h 循環流化床鍋爐系濟南鍋爐集團股份有限公司設計并制造的一種新型鍋爐,型號為:YG-240/9.8-M1,該型鍋爐為單鍋筒、高溫高壓、自然循環水管鍋爐,采用循環流化床燃燒方式,其主要參數如下:鍋爐蒸發量:240t/h;過熱蒸汽出口溫度:5400C;過熱蒸汽出口壓力:9.8MPa;給水溫度:2.50C。  

2 化學清洗定義、意義及范圍 

2.1 化學清洗的定義 化學清洗就是用化學藥品的水溶液,通過堿洗或堿煮和酸洗兩個主要過程,清除鍋爐汽、水系統內部各種沉積物和附著物,在金屬內表面形成良好的保護膜,使受熱面管子得到良好冷卻,汽、水質量很快達標,從而達到鍋爐安全運行和縮短從機組啟動到正常運行所需時間的一種方法和措施。由于化學清洗的效果很好,經濟效益顯著,已經規定,直流鍋爐和過熱蒸汽出口壓力為9.8MPa,及以上的汽包鍋爐,投產前必須進行化學清洗;壓力小于9.8MPa, 的汽包鍋爐(腐蝕嚴重者除外),雖可以不進行酸洗,但必須進行堿煮。 

2.2 化學清洗的意義 鍋爐的原材料鋼管、鋼板在軋制時會形成軋皮,鍋爐在制造、儲運及安裝過程中會形成鐵銹、焊渣和為防腐涂覆在鋼材上的油質防銹劑,塵土、砂子、水泥、保溫材料等雜質也會混入鍋爐中。由于隨著鍋爐容量的增加從鋼管、鋼板出廠、鍋爐制造、儲運、安裝到最終投產所需的時間變長,鍋爐的焊口增多,受熱面加大,上述的軋皮、鐵銹、焊渣、防銹劑和泥沙等各種雜質的總量增大。同時,新安裝鍋爐水循環系統的汽包、水冷壁管、下降管、聯箱、對流管和省煤器管不能像過熱器管、再熱器管及蒸汽管道那樣,通過吹洗將軋皮鐵銹、焊渣等各種雜質吹洗干凈。

 因此,如果新安裝鍋爐投產前不進行化學清洗,汽水系統內各種沉積的和附著的雜質將會造成很多危害: 

雜質沉積在水冷壁管的下聯箱,引起定期排污管和爐管堵塞,水冷壁管因循環流速下降冷卻不足而導致過熱爆管。 

b雜質生成的水垢和附著物使爐管的冷卻不足而引起過熱爆管。 

c 泥沙等各種雜質含有較多的二氧化硅,使爐水和蒸汽的含硅量長期不合格,造成二氧化硅在汽輪機通流部分大量沉積,使汽輪機不能正常運行。 因此,新安裝的直流鍋爐和過熱蒸汽出口壓力為9.8MPa 及以上的汽包鍋爐,在投產前必須進行化學清洗,不僅可以確保鍋爐的安全運行,而且可以使汽水質量很快達到標準,從而大大縮短新投產機組從啟動到正常運行所需的時間,其產生的經濟效益遠遠超過化學清洗所需的費用。

 2.3 清洗范圍 化學清洗范圍包括鍋筒及內部裝置、省煤器和水冷系統(水冷壁、下降管、上下聯箱及連接管)。 

2.4 清洗系統水容積         1 清洗系統水容積表 項目 容積/m3 正常運行/m3 鍋筒

23.68 15.8(鍋筒水位2/3高) 省煤器 34.00 34.0 水冷系統 49.62 49.6 臨時系統 25.0 25.0 總計   124.4  

3 化學清洗回路 

3.1 化學清洗回路分為二個回路 考慮到大直徑集中下降管和下聯箱的連接情況,將水冷壁和省煤器分為爐膛水冷壁、爐頂水冷壁和省煤器,清洗回路如下: 3.1.1 化學清洗一回路  3.1.2 化學清洗二回路

3.2 清洗循環流速及清洗泵 根據清洗鍋爐的經驗,水冷壁流速應在0.1m/s-0.3m/s,省煤器流速在0.1m/s-0.2m/s左右,清洗泵流量在200t/h-400t/h。泵揚程應大于鍋爐鍋筒靜液位及系統流動阻力之和,約為65mH2O。根據上述考慮,清洗選用的臨時進酸和回酸母管內徑應大于150mm,選用2臺流量為350t/h的清洗泵。 

3.3化學清洗系統圖如圖1 所示 

3.4有關臨時回路安裝的說明 

3.4.1 臨時管道與省煤器連接 給水操作臺之后的逆止閥與給水管道不接,作為臨時管道接口,接一根108*4的臨時管道。 

3.4.2 臨時管道與四周水冷壁的連接 按下降管系統圖61302-3-0,分別分兩路從下聯箱手孔108*4接入爐膛水冷壁:爐頂水冷壁下降管手孔處連接159*4臨時管。在酸洗泵出口門后與爐底排液母管間加一80臨時管,作為反沖洗管。詳見系統圖。 3.4.3 鍋筒臨時水位計 鍋筒正式水位計酸洗前不接,閥門連接好,接一20 的透明塑料管臨時水位計。 

3.4.4 鍋筒溢流 鍋筒事故放水管在鍋筒內接高至鍋筒4/5 處,底部在8m處割斷引一57管道至清洗箱。 

3.4.5鍋筒排氫 鍋爐鍋筒自用蒸汽管或空氣門接高,作為鍋筒排氫管。 

3.4.6  鍋筒內部裝置 鍋筒內部汽水分離裝置在化學清洗前予以拆除,在集中下降管口加裝20左右的節流孔板,并采用臨時措施可靠固定,以避免清洗液經過下降管造成短路。 

3.4.7 過熱器保護 為了避免酸洗及酸性氣體進入過熱器,對過熱器造成損壞,在鍋筒內飽和蒸汽引出管內加裝木塞,或不連接,加堵。鍋筒內旋風分離器進行了拆除,在酸洗箱中進行了清洗。 

3.4.8  水、汽供應 脫鹽水:YG-240/98-M1 型鍋爐正式除鹽水系統在酸洗之前正常供水,脫鹽水引一根108*4臨時管至清洗箱,酸洗用脫鹽水約700-100t/h。 工業水:工業水母管引一根108*4臨時管至清洗箱,酸洗用工業水約200-300t/h。          圖一  山東恒通化工股份有限公司240t/h循環硫化床鍋爐化學清洗系統圖 加熱蒸汽:從鄰爐引一根108*4臨時管至清洗箱,要求蒸汽參數:壓力0.8MPa,溫度2500C,最大流量15t/h,總用量100t-200t。

3.4.9  臨時閥門安裝在%4 清洗箱附近,并便于操作 

4  化學清洗工藝步驟

 2 化學清洗工藝步驟表 工藝階段        時間                           工藝條

         28/6  20:30                     沖洗臨時系統            21:00                 

水沖洗.             22:00                水沖洗結束,打保護液保護過熱器。               

23:00                    保護液打完,循環升溫。                        29/6   2:00        

系統入口溫度:650C.出口:520C。加Na3PO4,Na2HPO4,進行堿洗              2:30            

倒流程,省煤器水冷屏進,水冷壁回。             3:00             入口:壓力0.5MPa,溫度720C;出口:壓力0.2MPa,,溫度600C.             4:00             入口:壓力0.5MPa,溫度840C;出口:壓力0.2MPa,,溫度720C.             4:30             倒流程,省煤器水冷屏進,水冷壁回。             5:00             入口:壓力0.5MPa,溫度920C;出口:壓力0.2MPa,,溫度860C.           6:00             入口:壓力0.5MPa,溫度920C;出口:壓力0.2MPa,,溫度880C.             630            倒流程,省煤器水冷屏進,水冷壁回。             700            入口:壓力0.5MPa,溫度900C;出口:壓力0.2MPa,,溫度860C.             800            入口:壓力0.5MPa,溫度880C;出口:壓力0.2MPa,,溫度840C.             830            倒流程,省煤器水冷屏進,水冷壁回。                                          取樣,入口:Na3PO4,0.47%,Na2HPO4,0.23%,壓力 0.55Mpa,           900           

900C;出口:Na3PO4,0.48%,Na2HPO4,0.20%,壓力       0.15MPa溫度:860C            

1000          入口:壓力0.55MPa,溫度920C;出口:壓力0.15MPa,,溫度880C.            

1200           入口:壓力0.55MPa,溫度920C;出口:壓力0.15MPa,,溫度900C

泵排放堿洗液             1315           開泵進行水沖洗。             1548          

停止水沖洗。                             1600           加緩蝕劑180kg,抑制劑75kg,入口溫度500C,出口溫度400C。             1730           開始加鹽酸,入口溫度500C,出口溫度540C。             1830           入口:壓力0.55MPa ,溫度520C,鹽酸5.05%;出口:壓力0.15Mpa,溫度500C ,鹽酸6.2%             1850           清洗箱內放入試片。           2000           入口:壓力0.55MPa ,溫度520C,鹽酸4.8%,Fe3+ 0.028%,Fe2+ 0.518%;出口:壓力0.15Mpa,溫度500C ,

鹽酸4.9%                              Fe3+ 0.025, Fe2+  0.520%。倒流程。            

2100           入口:壓力0.55MPa ,溫度520C,鹽酸4.81%,Fe3+ 0.0112%,    Fe2+ 0.622%;出口:壓力0.15Mpa,溫度500C ,鹽酸4.86%                              Fe3+ 0.0112, Fe2+  0.622%。倒流程。           2200           入口:壓力0.55MPa ,溫度510C,鹽酸4.81%,Fe3+ 0.0084%,Fe2+ 0.666%;出口:壓力0.15Mpa,溫度480C ,

鹽酸4.82%                              Fe3+ 0.0084, Fe2+  0.650%。倒流程。            

2240           入口:壓力0.55MPa ,溫度500C,鹽酸4.78%,Fe3+ 0.0112%,Fe2+ 0.675%;出口:壓力0.15Mpa,溫度480C ,鹽酸4.75%                              Fe3+ 0.0112,

Fe2+  0.633%。倒流程。             2300           處理排放酸洗廢液。            

2335           開泵進行水沖洗。             30/6100        出口:PH3.73,全鐵70mg/L,關水冷壁,水冷屏回。             115            出口:PH2.8, 全鐵108.8mg/L             150            出口:PH3.54, 全鐵86.8mg/L             230             出口:PH3.66, 全鐵60mg/L             250             出口:PH4.27, 全鐵46mg/L             500             出口:PH4.4, 全鐵6.7mg/L循環升溫。             520             升溫至入口660C,出口400C,加150kg 檸檬酸,25kg氨水           600            入口:PH3.7,全鐵150mg/L,720C;出口:PH3.5 ,全鐵173mg/L,520C。           6;30             入口:PH3.5,全鐵248mg/L,760C;出口:PH3.6 ,全鐵236mg/L,580C。             700            入口:PH3.8,全鐵269mg/L,800C;出口:PH3.8 ,全鐵263mg/L,700C。             730            入口:PH3.8,全鐵310mg/L,870C;出口:PH3.8 ,全鐵293mg/L,800C。               800             加氨水800kg,聯氨100kg,開始鈍化。             830             入口:900C,PH9.1,聯氨528mg/L,出口:820C ,PH9.2,聯氨552mg/L。             840             倒流程,加氨水200kg          1030             入口:920C,PH9.5,聯氨476mg/L,出口:880C ,PH9.5,聯氨516mg/L,倒流程。            1230             入口:920C,PH9.4,聯氨464mg/L,出口:880C ,PH9.4,聯氨485mg/L,倒流程。           1430             入口:900C,PH9.5,聯氨433mg/L,出口:880C ,PH9.4,聯氨470mg/L,倒流程。            1630             入口:900C,PH9.5,聯氨396mg/L,出口:880C ,PH9.5,聯氨444mg/L,倒流程。            18;30             入口:920C,PH9.4,聯氨388mg/L,出口:740C ,PH9.5,聯氨396mg/L,倒流程。            1950             入口:920C,PH9.2,聯氨396mg/L,出口:880C ,PH9.4,聯氨420mg/L,倒流程。            2010             先沖洗定排排污管,然后排放鈍化液。 

5 檢查驗收  5.1 外觀檢查 清洗結束后,檢查汽包內壁,汽包中心線以下金屬表面已清洗干凈,表面形成深灰色的鈍化膜。汽包底部有較少的沉積物,說明鍋爐受熱面的氧化扎皮和焊渣已清洗脫落,沉積在汽包底。  

5.2 腐蝕指示片的腐蝕狀態 

5.3 化學清洗質量標準和驗收                          2 腐蝕指示片的腐蝕狀態表

編號 材質   安裝位置   清洗前 /g 清洗后 /g 失重 /g 表面積 /m2 時間 /h 腐蝕總量/g。m-2 腐蝕速率/g。(m2。h-1 2625              2 20G 汽包 19.7383 19.6580 0.0803 0.0028 13 28.678 2.206 2634 20G 汽包 19.7257 19.6350 0.0907 0.0028 13 32.392 2.491 2566 20G 汽包 19.4071 19.4071 0.0978 0.0028 13 34.928 2.686 2839 20G 清洗箱 20.9768 20.9596 0.0172

0.0028 5 6.142 1.228 2840 20G 清洗箱 21.1347 21.1191 0.0156 0.0028 5 5.571 1.114                 

3 化學清洗質量標準和驗收表 

驗收項目   質量標準   檢查方法 質量檢驗結果 質量評級 質量總評 合格 優良 腐蝕總量/g。m-2 80 60 掛試片 34.928 優良 合格 腐蝕速率/g。(m2。h-1 8 6 掛試片

2.686 優良 清洗效果   基本清洗干凈,基本 無殘留物   清洗干凈,無殘留物 目測 清洗干凈,基本 無殘留物   優良 鈍化膜形成狀況 鈍化膜基本形成 鈍化膜形成完整,無 點蝕及二次銹   目測 鈍化膜形成完整,無 點蝕及二次銹   優良    

6  

本次清洗后鍋爐內表面已清洗干凈,無殘留物,無鍍銅,并且形成完整的深灰色鈍化膜,無點蝕及二次銹??偢g量小于34.928g/m2,腐蝕速率小于2.686g/m2。h),酸洗質量優良   


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