摘要：針對華電陜西蒲城電廠2×660MW超臨界機組的特點、安裝進度及環保要求,制定了相應的化學清洗方案并進行了爐前熱力系統和鍋爐本體除油清洗,以及中高壓給水系統和爐本體的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的設計是合理的,清洗質量優良。
　　關鍵詞：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機組是西北地區第一臺燃煤脫硫超臨界空冷發電機組，其中鍋爐為東方鍋爐（集團）股份有限公司制造的660MW等級超臨界參數燃煤鍋爐，鍋爐為超臨界參數變壓直流爐、一次再熱、單爐膛、尾部雙煙道、采用擋板調節再熱汽溫、平衡通風、半露天布置、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構Π型鍋爐。鍋爐型號DG2100/25.4-II2。汽輪機為東方汽輪機廠生產的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《火力發電廠鍋爐化學清洗導則》DL/T794-2001的要求以及現場的實際情況，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亞臨界汽包鍋爐的結構特點、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域。另外根據超臨界機組熱力系統水汽品質的要求和安裝進度,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、高加汽側及低加汽側進行堿洗，而高加系統水側、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→凝結水泵→凝結水管道→凝結水精處理系統旁路→軸封加熱器及其旁路→#7、#6、#5低加及其旁路→除氧器給水箱→給水泵前置泵濾網臨時接口→臨時管道→排汽裝置
　　第二回路：排汽裝置→凝結水泵→凝結水管道→凝結水精處理系統旁路→減溫水母管→臨時管至#5低加汽側緊急疏水管→#5低加汽側→#6低加汽側→排汽裝置
　　第三回路：排汽裝置→凝結水泵→凝結水管道→凝結水精處理系統旁路→雜用水母管→臨時管至#1高加汽側緊急疏水管→#1高加汽側→#2高加汽側→#3高加汽側→排汽裝置
　　1.1.2高加水側及爐本體系統堿洗及酸洗流程
　　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鍋爐循環清洗示意圖
　　1.2清洗工藝及參數的確定[1]
　　1.2.1堿洗工藝及參數
　　(1)爐前堿洗工藝及參數
　　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)高加水側及爐本體堿洗介質
　　水側清洗采用常規的磷酸鹽進行除油，根據酸洗導則和以往的實際經驗，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高加水側及爐本體酸洗及鈍化介質
　　在綜合考慮了安裝進度、要求和爐前水汽系統及鍋爐水汽系統的管道材質后,確定采用EDTA鈉鹽作為清洗及鈍化介質。
　　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《火力發電廠鍋爐化學清洗導則》（DL/T-794-2001）要求的8g/（m2•h）。
　　高加水側及爐本體清洗系統水容積約為252m3。根據酸洗導則和以往的實際經驗，確定EDTA清洗工藝為：EDTA二鈉鹽:5%，緩蝕劑:0.3%，還原劑聯氨：0.1%，溫度:110～130℃，時間:8～10小時
　　1.2.3加熱方式
　　爐前系統采用除氧器水箱投蒸汽加熱，蒸汽參數：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爐前系統堿洗過程
　　2.1.1水沖洗
　　建立爐前系統堿洗回路，按系統清洗流程逐級沖洗，先排汽裝置，再低加系統，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≥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爐前系統堿洗
　　按系統化學清洗流程建立循環，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8～12小時后結束堿洗。
　　2.1.3爐前系統堿洗后的水沖洗
　　沖洗方法與2.1.1步驟相同，要求排放時要徹底，包括高加汽側放水、低加汽側放水、排汽裝置排污、低加水側放水等等，這樣可以節省用水量和時間。
　　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，用除鹽水進行水沖洗，要求沖洗到排水清，無固體雜質。
　　2.2.2爐本體堿洗
　　按化學清洗流程建立循環，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，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。維持該溫度循環清洗8～12h，汽包水位控制在+100～+200mm。爐本體堿洗數據（如表1）
　　表1鍋爐本體堿洗數據
　　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 堿洗結束
　　2.2.3升溫試驗
　　堿洗結束后，沒有馬上排放堿洗液，而是繼續投蒸汽加熱至系統溫度125～130℃，并記錄升溫時間及升溫速度，巡查清洗系統，進行滲漏檢查熱緊。升溫試驗結束后，繼續循環冷卻至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，用除鹽水沖洗至排水水質澄清、pH≤9。水沖洗結束。
　　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
　　在爐前系統化學清洗過程中，機械雜質會在流速相對較低和有濾網的地方沉積下來，對于爐前系統而言，機械雜質一般會沉積在四個地方，即排汽裝置、凝結水泵入口濾網、除氧器、電泵入口濾網處。所以在熱力系統清洗完成后，應打開排汽裝置人孔，凝結水泵入口濾網、給水箱、電泵入口濾網進行人工清理。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。相關單位要監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
　　建立系統循環回路，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，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，嚴格監測EDTA有效濃度、總鐵離子濃度、pH值和溫度等參數指標。當EDTA和總鐵離子濃度穩定后，拆看監視管檢查。EDTA和總鐵離子濃度穩定及監視管清洗干凈后，再循環清洗一小時后結束清洗，總清洗時間為10小時。
　　清洗階段結束后，仍按清洗階段的方式運行，從清洗箱加藥口加氫氧化鈉800kg調整pH9.0～9.5，維持溫度100℃，開始計時，鈍化4～6小時。鈍化結束后，停加熱，停泵。然后通過各路進行熱爐放水。爐本體酸洗數據（如表2）
　　表2鍋爐本體酸洗數據
　　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 鈍化結束
　　3化學清洗結果檢查和評價
　　按照《火力發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，結果如下：
　　(1)酸洗結束后，對監視管進行了檢查，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《火力發電廠鍋爐化學清洗導則》（DL/T794—2001）中規定的8g/（m2•h）標準；腐蝕總量為12.44g/m2，小于《火力發電廠鍋爐化學清洗導則》（DL/T794—2001）中規定的80g/m2，清洗質量達到優良標準。
　　(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)鈍化結束后，對監視管進行了檢查，表面形成了一層均勻的鋼灰色鈍化膜，未出現二次銹蝕和點蝕。
　　(5)固定設備上的閥門、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的水壓試驗及循環加熱升溫試驗過程中發現酸洗臨時系統法蘭、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，現場按照大小加工，但均不合乎規格，最后只能讓廠家重新發貨才解決此問題。
　　(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濟貿易委員會.DL/T794—2001.火力發電廠鍋爐化學清洗導則[S].北京:中國電力出版社,2001