1、电厂凝汽器结垢化学清洗1、电厂凝汽器结垢及清洗方法论述电厂，在运行一至二年后，都会遇到凝汽器结垢，影响端差、真空度下降，造成发电量下降的问题。凝汽器设备是汽轮机组的一个重要组成部分，它的工作性能直接影响整个汽轮机组的安全性、可靠性、稳定性和经济性。而凝汽器真空度是汽轮机运行的重要指标，也是反映凝汽器综合性能的一项主要考核指标。凝汽器的真空水平对汽轮发电机组的经济性有着直接影响，如机组真空下降 1%，机组热耗将要上升 0.6%1%。因此保持凝汽器良好的运行工况，保证凝汽器的最有利真空；是每个 发电厂节能的重要内容。凝汽器真空度下降的主要特征：1、排汽温度升高；2 、凝结水过冷度增加； 3、真空表
2、指示降低；4、凝汽器端差增大； 5、机组出现振动；6、在调节汽门开度不变的情况下，汽轮机的负荷降低。凝汽器真空度下降原因分析：引起汽轮机凝汽器真空度下降的原因大致可以分为外因和内因两种：外因主要有循环水量中断或不足，循环水温升高，后轴封供汽中断，抽气器故障等；内因主要有凝汽器满水(或水位升高 ) ，凝汽器结垢或腐蚀，传热恶化，凝汽器水侧泄漏，凝汽器真空系统不严密，汽侧泄漏导致空气涌入等。最常见的原因是凝汽器管内结垢引起，主要为生物粘泥垢和碳酸盐硬垢，部分为磷酸盐和硅酸盐硬垢。凝汽器结垢严重影响了冷凝效果，影响端差、真空度和发电量。结垢缩短了凝汽器设备使用寿命和正常出力。如凝汽器管结垢达0.3m
3、m，可影响汽轮机效率；超过 0.5mm，可影响汽轮机出力，大幅浪费能源。凝汽器管泄漏将引起锅炉机组各类水质故障，而腐蚀泄漏多由于循环水结垢而引起。结垢导致凝汽器工作效率大大降低，影响机组运行经济性和安全性。凝汽器结垢清洗方法分为物理清洗和化学清洗。物理清洗通常采用三种方法: 1、人工捅洗 它是采用捅条由人工对凝汽器管进行往复捅刷。以除掉管内的结垢，这样由于只是人工捅洗，只能清除软垢和少量的硬垢，清除不彻底，劳动强度大，无法达到令人满意的效果。而且对铜管的机械损伤较严重，而且没有除尽的老垢又作为晶核，加快了结垢速度；2、胶球清洗 它采用胶球系统与循环水系统并联的方式。需经常投入使用，而只能清除软
4、垢，对结成的硬垢就不能起到作用。 3、 高压水喷射清洗 这种清洗效果较好，它采用高压力水喷射，通过被清洗设备的管道，能将管内污垢大部分去除。但劳动强度大、除垢率不高、清洗时间长，高压对凝汽器管的机械损伤严重。凝汽器铜管内结水垢不仅会引起腐蚀，而且还会加重黄铜管的脱锌和点蚀。在凝汽器清洗方法中的胶球、机动工具及高压水射流清洗等的除垢率只能达到 50-80%，由于铜管内仍然结有残余污垢物，残余污垢可形成闭塞的局部浓缩区，铜管继续遭受腐蚀。铜管结垢后，内表面不光滑，在运行中促使结垢速度加快。而使用化学清洗时，除垢率大于 97%，可以避免清洗后残余污垢对铜管的腐蚀。有效防止铜管的机械损伤。总结起来，化
5、学清洗凝汽器具有以下优点：一、清除硬垢的效果好，化学清洗除垢率可达 97%，物理清洗除垢率只有 70-80%。采用化学清洗能达到彻底去除污垢物的目的，其除垢均匀度一致，效果好。二、清洗时间短。由于凝汽器铜管所结污垢物主要成分是碳酸盐和污泥，应用化学清洗方法，清洗时间短而且工艺简单。三、可以避免铜管残余垢物的腐蚀，凝汽器铜管内结水垢不仅会引起腐蚀，而且还会加重黄铜管的脱锌和点蚀。在凝汽器清洗方法中的胶球、机动工具及高压水射流清洗等的除垢率只能达到 50-80%，由于凝汽器管内仍然结有残余污垢物，残余污垢可形成闭塞的局部浓缩区，铜管继续遭受腐蚀。铜管结垢后，内表面不光滑，在运行中促使结垢速度加快。
6、使用化学清洗时，除垢率大于 97%，可以避免清洗后残余污垢对铜管的腐蚀。四、有效防止铜管的机械损伤，采用机动工具等机械的方法清洗凝汽器，最大的缺点是容易损伤凝汽器管内壁，并且铜管内壁不同程度地存在机械划痕的缺陷，在这些缺陷处容易产生腐蚀形成的裂纹核心，并不断向内部扩大，导致凝汽器铜管的破坏。五、对凝汽器设备腐蚀小，我公司采用优质适用的金属缓蚀剂和铜专用缓蚀剂，凝汽器清洗基本没有腐蚀。凝汽器清洗时标准腐蚀试片（一型）清洗前后数据：黄铜6009#黄铜3141#不锈钢5111#不锈钢5112#紫铜3150#化学清洗前称重22.1874g 20.9107g 18.9563g 19.1562g 22.5
7、612g化学清洗后称重22.1809g 20.9100g 18.9560g 19.1562g 22.5609g冷凝器清洗时，黄铜标准腐蚀试片的实时监测，一型黄铜试片初始重量 22.20504 克，清洗结束后称重 22.20234 克，基本无腐蚀。2、凝汽器清洗工艺凝汽器化学清洗是采用化学方式，对凝汽器管路表面的污垢进行化学反应清理去除的过程，因此过程控制相当严格。化学清洗采用凝汽器和清洗泵、循环槽建立临时循环的方式进行，药剂投加于循环清洗槽中，主洗剂采用适合于凝汽器铜材质或不锈钢基本无腐蚀的水垢清洗剂，缓蚀剂采用国内最优秀的多用酸洗缓蚀剂和铜专用缓蚀剂。我公司将清洗时的设备防腐蚀保护措施，作为
8、清洗工作的重中之重，采用多重金属缓蚀技术，清洗时对设备安全，基本无腐蚀。从我公司清洗过的冷凝器、凝汽器等换热设备的腐蚀监测情况和设备运行情况看，对设备安全可靠，除垢彻底。据清洗冷凝器现场测试，清洗时对设备基本无腐蚀。凝汽器化学清洗，我公司形成了一套详细的清洗除垢方案和多重防止腐蚀保护措施。清洗方案编制依据：中华人民共和国原化工部行业标准 HG/T2387-2007工业设备化学清洗质量标准 ， 火力发电厂凝汽器清洗及成膜导则和业主方提供的有关凝汽器资料和数据。采用对凝汽器设备基本无腐蚀的粘泥剥离剂、缓蚀剂、促进剂、掩蔽剂、分散剂、表面活性剂等多种物质组成的有机酸系列清洗剂的化学清洗方法。凝汽器铜
9、管或不锈钢管内的生物粘泥软垢、碳酸盐硬垢基本能清除干净，对设备也基本无腐蚀。根据凝汽器清洗工程的需要建立临时清洗系统，如图：在凝汽器进、出水管上关闭阀门，加装盲板和进出法兰，在两侧凝汽器水室最上部加装 50mm 直径的排气管，以排除清洗时产生的大量气体。清洗流程为水冲洗杀菌粘泥剥离清洗缓蚀处理酸洗除垢中和钝化预膜结束。具体步骤：一. 清洗前准备工作1.1 作为循环冷却水系统化学清洗工作的一个重要环节就是要科学合理的选择排污口，能较为有效的将清洗下来的污垢尽可能的随清洗废液排出。一般可选择水势较低位置或接头拐角处的排空阀作为排污口。1.2 为了保障生产的正常进行和系统水量平衡，确保系统在清洗过程
10、中能实现大排大补式换水。如排污或补水量不足，可临时接用水管或开口排污。1.3 熟悉清洗现场布局及系统工艺流程，检查管道、阀门等处是否完好，对冷却水系统加药装置、加酸装置、排污阀门、补充水阀门、在线仪表、流量计等逐一确认，应能满足清洗时加药、 加酸、 排污和补水要求。二、化学清洗技术方案2.1 水力冲洗在实施化学清洗前，首先调节系统补充水阀流量，打开排污水阀，保证较高的循环水流速 0.81.2m/s，采取大排大补的方式置换新鲜清水，保证循环水量相对平衡，直至排出水目测清澈无杂物即可。2.2 系统剥离水力冲洗完毕后，关闭排污水阀，调节补水阀开度，使循环水量达到预定水位。接着从冷水池处一次性加入适量
11、的 HL-508 清洗剥离剂，循环剥离、分散运行直到浊度不再明显上升为止，最后排污置换新鲜清水，直至排出水目测无明显杂物即可。当水系统产生有泡沫时可投加少量 HL-609 消泡剂予以抑制。期间每隔 2 小时取样分析水中 pH、浊度等指标，并作好记录，绘制浊度变化曲线。2.3 化学清洗清洗剥离过程完成后，关闭排污水阀，调节补水阀开度，使循环水达到预定水位。接着从冷水池处先一次性投加适量 HL-305 清洗缓蚀剂，循环运行 30 分钟后，再投加足量 HL-602 高效清洗剂，使水中pH 值在 2.03.0 间，连续循环运行。同时于冷水池处悬挂碳钢及不锈钢监测试片各两片。在清洗过程中，当水中 pH
12、值上升至 5.0 后，则应继续投加适量的HL-602 高效清洗剂，控制 pH 值在 3.04.0 间。当水中总 Fe、Ca2+及 pH 值等水质指标没有明显变化即视为清洗结束，并采用大排大补方式置换排污。在此阶段每隔 2 小时分析一次水中 Ca2+及总 Fe 等水质指标，每隔1 小时化验一次水中 pH 值，并做好分析记录，并绘制总铁浓度变化曲线。循环水检测指标及分析频率项目 取样点 取样频率pH 循环水泵或水池 1 次/2 小时浊度 循环水泵或水池 1 次/2 小时总铁 循环水泵或水池 1 次/2 小时三、系统预膜工艺与方案3.1.预膜处理方案系统化学清洗完毕后，排污置换新鲜补水，直至排出水目
13、测清澈无杂物，并分析水中 pH 值、浊度、硬度等水质指标，使之达到预膜所要求的水质指标：浊度10NTU，pH=7.09.2，钙硬度180mg/L 。 （注：如浊度高于该数值，则需继续置换清水；pH 不合要求可加适量酸碱调节；钙硬度太低则可加氯化钙予以调节。 ）此后关闭系统排污水阀，调节补水阀，使循环水达到既定水位。然后通过冷水池向系统内先后加入适量 HL-601 清洗预膜剂，连续运行72 小时以上。预膜过程中需每 2 小时分析一次水中 pH 值，每隔 4 小时检测水中浊度、总磷及总铁、Ca2+等水质指标，并做好记录。当发现其中某项指标浓度下降明显时则需及时进行相应的药剂补充。预膜过程中，在冷水
14、池处挂入两片碳钢和不锈钢试片，进行预膜效果监测，直至肉眼观察试片上有明显的蓝色色晕并且表面成膜均匀即视为预膜过程结束。系统预膜完成后，排污置换新鲜清水，直至排出水目测清澈无杂物，并分析水中 pH 值、总铁等指标，与补充水水质相近即可。四、清洗预膜药剂用量估算清洗预膜药剂用量估算表（凝结器容积+配水槽 +管道=25m 3）系统名称 药剂名称 型 号 投加浓度预计用量(kg)备 注清洗剥离剂 HL-508 20kg/m3 500 液体高效清洗剂 HL-602 3-5% 780 液体清洗缓蚀剂 HL-305 2kg/m3 50 固体预膜剂 HL-601 20kg/m3 500 固体凝结器消泡剂 HL
15、-609 10kg/m3 250 液体说明：以上不含水质调节及安全措施用药剂。五、清洗预膜质量标准及技术要求1、清洗预膜完成后，各系统设备、仪表及管道完好无损。2、对于清洗后的金属表面，清洗除锈率应不小于 95%（用木板刮擦检测） 。3、用脱脂棉沾四氯化碳擦拭一定面积的被除油金属表面，测得被除油金属表面油含量应不大于 2125 mg/m2；或用清洁干燥的白色滤纸擦拭被除油金属表面，纸上应无油脂痕迹。4、清洗过程中监测挂片(20# 碳钢)腐蚀速率2.0g/(m2h)；不锈钢、铜材试片的腐蚀速率0.5g/(m2h)。5、对于清洗后碳钢材质的钝化膜质量，用酸性硫酸铜（CuSO4 ）点滴液检验（红点法
16、） 。用点滴液点滴钝化表面，点滴液由蓝色变为红色的时间不小于 5 秒，即视为合格；对于清洗后有特殊要求的奥氏体不锈钢材质的钝化膜质量，用酸性铁氰化钾(K3Fe(CN)6)点滴液检验（蓝点法） 。用点滴液点滴钝化表面，点滴液覆盖的面内 10 分钟内出现的蓝色小点不多于 8 个点，即视为合格。六、清洗预膜过程中安全环保措施化学清洗过程中需要落实各项相关的安全环保组织措施。1、组织结构甲方（晋北铝业）协 调 员 1 名熟悉工艺流程技术员 1 名乙方（湖北海力化工科技有限公司）：清洗总指挥兼技术总负责 1 名技术兼安全员 1 名清洗操作工 3 名现场化验员 1 名 以上人员共同处理安全、环保、技术及施
17、工过程中可能出现的各种有关问题。2、安全环保措施2.1 乙方人员应学习相关的安全加药操作规程及甲方有关规章制度，熟悉清洗现场，做好技术交底工作。2.2 熟悉清洗现场布局及系统工艺流程，检查管道、阀门等处是否完好，对冷却水系统加药装置、加酸装置、排污阀门、补水阀门、在线仪表、流量计等逐一确认，应能满足清洗时加药、 加酸、 排污和补水要求。2.3 参加化学清洗的人员应做好“两穿一戴”等防护工作，在加药场地严禁吸烟；现场悬挂作业标识牌，应有“注意安全”、 “严禁明火”、“有毒危险”、 “请勿靠近”等安全警示牌，无关人员禁止进入清洗现场，禁止在清洗系统上进行明火作业和其它工作；易燃、易爆有毒的化学药品
18、在存放、运输、使用过程中应遵守有关安全规定。2.4 化学清洗前应隔离易受清洗液损害的部件及其它配件，与化学清洗无关的仪表及管道应隔绝；现场要配备充足的照明、通讯、水源等；酸泵、取样点、化验站附近须设专用水源及石灰粉。2.5 清洗过程中应备有急救药品，包括 0.2%硼酸溶液、 0.5%碳酸氢钠溶液、2% 3% 重碳酸钠和碳酸钠溶液各 5L。2.6 洗过程中应有专人值班，定时巡回检查清洗系统的缺陷，发现问题及时上报。2.7 清洗液泄漏的处理：清洗剂漏到地面上应用石灰中和；溅于衣服或皮肤上，应先用大量清水冲洗，然后用 2%-3%重碳酸钠溶液中和，再用水冲洗，最后涂上一层凡士林，严重的应及时送往医院；
19、溅到眼睛里，应立即用大量清水冲洗，再用 0.5%的碳酸氢钠溶液冲洗并立即送医务室急救。2.8 在配碱地点备有自来水、毛巾、药棉和浓度为 0.2%硼酸溶液。2.9 清洗时在排水置换时，须调节排污水 pH 值在 6.09.0 间。报 价 单系统名称 药剂名称 型 号预计用量(kg)单价(kg)小计 生产厂家清洗剥离剂HL-508 500 30 15000 湖北海力高效清洗剂HL-602 780 15 11700 湖北海力清洗缓蚀剂HL-305 50 58 2900 湖北海力预膜剂 HL-601 500 10 5000 湖北海力凝结器消泡剂 HL-609 250 12 3000湖北海力合计 / / 2080 / 37600 /以上报价含运费，人工费，17%增值税。
