发电厂除灰管道运行中化学清洗

发电厂除灰管道运行中化学清洗

• 技术概况：

输灰管道结垢，是燃煤火力发电厂中遇到的老大难问题，结垢达到一定厚度，灰浆流量将大大降低，严重影响正常发电。
传统的酸洗方法由于酸在管道、阀门、泵体中流过，易对金属裸露部分腐蚀而产生孔洞。同时，酸与灰垢中的碳酸盐反应产生二氧化碳气体从而在管内形成气阻，或者由于酸蚀不均匀而出现垢体坍塌造成堵管。我公司工程技术人员在吸收先进清洗经验的前提下，充分发挥技术力量雄厚的优势，针对以上问题，通过大量的实验室实验，并结合燃煤电厂灰水成份、垢质以碳酸类盐为主的特点，筛选出一整套化学清洗工艺，并研制了专门的缓蚀、促进等清洗药剂，经部分电厂除灰系统清洗实践，均达到质量全优的清洗效果。
采用我公司新技术后，经使用厂方吊管或开孔检查，除垢率均达95%以上，且无腐蚀、无污染；清洗后，系统各项运行指标恢复至规程规定水平。
二、清洗的工艺过程：
运行中化学清洗除灰管线，采用加入盐酸、缓蚀剂、助溶剂、防漏剂。使化学清洗工作安全、经济、彻底的完成。
1、盐酸溶垢过程：
在灰水中加入盐酸发生如下反应（浓度见表一）
CaCO3+2HCL=CaCL2+H2O+CO2↑
MgCO3+2HCL=MgCL2+H2O+CO2↑
每公斤盐酸溶解1.37kg碳酸钙或1.15kg碳酸镁，同时产生0.6kg的二氧化碳气体。
2、清洗剂催化作用：
在盐酸与碳酸钙和碳酸镁反应过程中生成CO2气体，如果不能采取催化作用生成可溶性的Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2，就会在灰管顶部形成一层CO2气膜，使盐酸无法与管道顶部的灰垢发生反应,因为输灰管道较长,产生的CO2气体不能及时排出，使得管内压力不断升高，从而使输灰管道损坏，含盐酸灰水四溢，对周围环境产生污染。加入清洗剂后使得CO2反应生成Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2的可逆反应向着反应的右侧迅速、彻底的进行。
CaCO3+H2O+CO2 清洗剂Ca(HCO3)2
MgCO3+H2O+CO2清洗剂Mg(HCO3)2
每公斤盐酸在溶解CaCO3和MgCO3过程产生0.6kg的CO2气体，0.6kg的CO2可以溶解1.36kg的CaCO3或1.15kg的MgCO3。通过清洗剂加药量的控制及反应时间的控制，可使灰管出口处无CO2气体，且灰管PH值可控制在6~8之间。
3、缓蚀剂作用：
在盐酸与灰垢反应的同时，盐酸与输灰系统中的铁也发生置换反应。所以必须加入缓蚀剂，缓解这种反应。我公司使用的缓蚀剂对系统中的管道、阀门、泵等元件的腐蚀率为1g/m2·h，小于部颁发的《锅炉清洗导则》中规定的小于3g/m2·h。由于采用了有效的缓蚀技术，所以整个清洗过程不会对输灰系统中的各元件造成腐蚀损坏。
4、防泄漏技术：
由于输灰管道采用柔性连接，在两管连接处原来由于有灰垢的阻塞作用，既使有微小的泄漏点也会被灰垢阻塞，在清洗过程中，随着灰垢的逐渐溶解，原来被灰垢阻塞的泄漏点及柔性接头处的泄漏点极易发生泄漏，我公司采用的防泄漏技术可有效解决上述问题，无环境污染之忧。
三、清洗系统连接及各项控制参数

1 、清洗系统如图
将清洗剂、缓蚀剂、防漏剂一同按一定比例通过再循环系统混合后，通过加药泵加入灰浆泵的入口处，流量的大小通过出口门、再循环门进行调节。盐酸直接加入灰浆池中。灰场出口门主要用来控制流量反应速度。
2、各阶段控制参数如下表：
不同阶段控制不同的化学药剂比例以达到最佳状态，灰管中介质流速采用进口便携式超声波流量仪测试流量。灰溶解速度采用加拿大的介面测试仪，以达到监视控制灰垢溶解速度、防止灰垢大量脱落造成灰管堵塞。
各控制参数表（浓度是灰水中的质量百分比）

四、验收评价标准
1、除垢率达到95%以上；对系统中的管道、阀门、泵体的腐蚀率小于3g/m2.h。
2、验收方式：开孔查垢，测定除垢率（按甲方要求随机开孔）；
3、缓蚀效果。泵及管道、阀门、内壁光滑，无腐蚀迹象。
4、灰浆泵压力达到正常值（灰浆池水位正常情况下，压力、电流接近设计值）
五、灰垢计算：
1、沿灰浆管线开孔取灰垢厚度样品；
2、绘制灰垢分布图。
垢厚（mm）
3、垢厚计算：（例）
管径：D=273mm,管壁厚δ=8mm
管长：L1=2×5500=11000 m，
垢厚: 10-30 mm（平均值）：⊿=20m
垢量：V=π/4×[(D1-2δ)2-(D1-2δ-2⊿)2] ×L
=160.96m3
4、垢的重量：G=2.4×V=2.4×160.96=386.4吨(估算)。
垢酸比为1：0.9，故需酸347.76吨。
主要药剂：缓蚀剂、助溶剂、防漏剂、促进剂、预膜剂等。