發電廠除灰管道運行中化學清洗

發電廠除灰管道運行中化學清洗

 

• 技術概況：

輸灰管道結垢，是燃煤火力發電廠中遇到的老大難問題，結垢達到一定厚度，灰漿流量將大大降低，嚴重影響正常發電。
傳統的酸洗方法由于酸在管道、閥門、泵體中流過，易對金屬裸露部分腐蝕而產生孔洞。同時，酸與灰垢中的碳酸鹽反應產生二氧化碳氣體從而在管內形成氣阻，或者由于酸蝕不均勻而出現垢體坍塌造成堵管。我公司工程技術人員在吸收先進清洗經驗的前提下，充分發揮技術力量雄厚的優勢，針對以上問題，通過大量的實驗室實驗，并結合燃煤電廠灰水成份、垢質以碳酸類鹽為主的特點，篩選出一整套化學清洗工藝，并研制了專門的緩蝕、促進等清洗藥劑，經部分電廠除灰系統清洗實踐，均達到質量全優的清洗效果。
采用我公司新技術后，經使用廠方吊管或開孔檢查，除垢率均達95%以上，且無腐蝕、無污染；清洗后，系統各項運行指標恢復至規程規定水平。
二、清洗的工藝過程：
運行中化學清洗除灰管線，采用加入鹽酸、緩蝕劑、助溶劑、防漏劑。使化學清洗工作安全、經濟、徹底的完成。
1、鹽酸溶垢過程：
在灰水中加入鹽酸發生如下反應（濃度見表一）
CaCO₃+2HCL=CaCL₂+H₂O+CO₂↑
MgCO₃+2HCL=MgCL₂+H₂O+CO₂↑
每公斤鹽酸溶解1.37kg碳酸鈣或1.15kg碳酸鎂，同時產生0.6kg的二氧化碳氣體。
2、清洗劑催化作用：
在鹽酸與碳酸鈣和碳酸鎂反應過程中生成CO₂氣體，如果不能采取催化作用生成可溶性的Ca(HCO₃)₂或Mg(HCO₃)₂，就會在灰管頂部形成一層CO₂氣膜，使鹽酸無法與管道頂部的灰垢發生反應,因為輸灰管道較長,產生的CO₂氣體不能及時排出，使得管內壓力不斷升高，從而使輸灰管道損壞，含鹽酸灰水四溢，對周圍環境產生污染。加入清洗劑后使得CO₂反應生成Ca(HCO₃)₂和Mg(HCO₃)₂的可逆反應向著反應的右側迅速、徹底的進行。
CaCO₃+H₂O+CO₂ ^清洗劑Ca(HCO₃)₂
MgCO₃+H₂O+CO₂^清洗劑Mg(HCO₃)₂
每公斤鹽酸在溶解CaCO₃和MgCO₃過程產生0.6kg的CO₂氣體，0.6kg的CO₂可以溶解1.36kg的CaCO₃或1.15kg的MgCO₃。通過清洗劑加藥量的控制及反應時間的控制，可使灰管出口處無CO₂氣體，且灰管PH值可控制在6~8之間。
3、緩蝕劑作用：
在鹽酸與灰垢反應的同時，鹽酸與輸灰系統中的鐵也發生置換反應。所以必須加入緩蝕劑，緩解這種反應。我公司使用的緩蝕劑對系統中的管道、閥門、泵等元件的腐蝕率為1g/m²·h，小于部頒發的《鍋爐清洗導則》中規定的小于3g/m²·h。由于采用了有效的緩蝕技術，所以整個清洗過程不會對輸灰系統中的各元件造成腐蝕損壞。
4、防泄漏技術：
由于輸灰管道采用柔性連接，在兩管連接處原來由于有灰垢的阻塞作用，既使有微小的泄漏點也會被灰垢阻塞，在清洗過程中，隨著灰垢的逐漸溶解，原來被灰垢阻塞的泄漏點及柔性接頭處的泄漏點極易發生泄漏，我公司采用的防泄漏技術可有效解決上述問題，無環境污染之憂。
三、清洗系統連接及各項控制參數

 

1 、清洗系統如圖
將清洗劑、緩蝕劑、防漏劑一同按一定比例通過再循環系統混合后，通過加藥泵加入灰漿泵的入口處，流量的大小通過出口門、再循環門進行調節。鹽酸直接加入灰漿池中?；覉龀隹陂T主要用來控制流量反應速度。
2、各階段控制參數如下表：
不同階段控制不同的化學藥劑比例以達到最佳狀態，灰管中介質流速采用進口便攜式超聲波流量儀測試流量?；胰芙馑俣炔捎眉幽么蟮慕槊鏈y試儀，以達到監視控制灰垢溶解速度、防止灰垢大量脫落造成灰管堵塞。
各控制參數表（濃度是灰水中的質量百分比）
 

四、驗收評價標準
1、除垢率達到95%以上；對系統中的管道、閥門、泵體的腐蝕率小于3g/m2.h。
2、驗收方式：開孔查垢，測定除垢率（按甲方要求隨機開孔）；
3、緩蝕效果。泵及管道、閥門、內壁光滑，無腐蝕跡象。
4、灰漿泵壓力達到正常值（灰漿池水位正常情況下，壓力、電流接近設計值）
五、灰垢計算：
1、沿灰漿管線開孔取灰垢厚度樣品；
2、繪制灰垢分布圖。
垢厚（mm）
3、垢厚計算：（例）
管徑：D=273mm,管壁厚δ=8mm
管長：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噸(估算)。
垢酸比為1：0.9，故需酸347.76噸。
主要藥劑：緩蝕劑、助溶劑、防漏劑、促進劑、預膜劑等。