CN100416214C - 热力系统带负荷清洗方法 - Google Patents
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Abstract
一种热力系统带负荷清洗方法，其特征是：1.1将具有清洗兼保养作用的药剂加入溶药箱，用除盐水稀释备用，药剂的配方(质量百分比)为：界面活性剂5～20%，渗透剂5～8%，剥离剂5～15%，分散剂5～20%，表面致钝剂5～10%，余量为水；1.2在锅炉、汽轮机处于运行状态时向系统内加入药剂，清洗过程pH值维持在6～10范围内。本发明的主要优点是：在锅炉、汽轮机处于运行状态时，向系统内加入具有清洗兼保养作用的药剂，药剂的界面物理化学作用使锅炉和汽轮机在被保护状态下得到清洗和保养。
Description
技术领域
本发明涉及一种热力系统带负荷清洗方法，用于清洗锅炉和汽轮机。
背景技术
锅炉化学清洗的目的是为了保证热力设备安全、经济地运行，是否进行化学清洗应根据有关行业的具体规定而定。锅炉运行中由于受炉水的处理质量、锅炉本身的结构、运行条件、工作压力、燃烧方式等因素的综合影响，常会造成锅炉管壁结垢，管壁温度过高等情况，一般以锅炉的极限容许温度及技术指标为标准，在检查管壁温度和腐蚀、结垢情况后，判断是否需要进行化学清洗。运行锅炉易腐蚀结垢的部位是水冷壁管的向火侧，所以，检查时要在热负荷最高部位进行割管，确定沉积量。当达到本行业或劳动部门规定的沉积量极限时，不仅热效率下降，且已严重影响并威胁到机组的安全运行，必须进行化学清洗。
锅炉的化学清洗不同于设备的一般性维护，是一项要求很严格的工作。清洗工艺要精心筹划、细致操作，否则很难达到预期的清洗效果。传统的化学清洗是以溶解性清洗为主的，在垢溶解的同时，避免不了对基体金属本体的溶解。清洗过程如果控制不好，轻则影响清洗质量，严重时会损坏锅炉设备、发生人员伤害或造成污染事故，不仅会造成重大经济损失，而且可能带来恶劣影响。在实际锅炉等设备的化学清洗工作中，因为过程中的某些环节控制不好，跑酸跑碱、设备损坏、人员受伤等事故时有发生。
传统的化学清洗剂对设备、仪表及人员具有损伤和危害，表现在以下方面：
1.已经腐蚀(尤其是有晶间腐蚀)的受热面在清洗过程中容易产生泄漏，导致泄漏点周围大面积腐蚀而无辜受损；
2.传统的清洗工艺需要安装复杂的临时系统，若临时系统管道或清洗泵发生故障，轻则造成清洗液泄漏，严重时还会造成设备损坏和人员伤害；
3.清洗步骤多，工艺复杂，工期长，耗水量大；
4.清洗后的废水必须经中和处理及无害化处理后才能排放，否则将对环境造成污染；
5.如果清洗后因故不能及时投运，清洗面会面临新的腐蚀问题。
汽轮机是发电系统的一个关键设备，汽轮机动、静叶片结垢后，会使汽轮机效率明显下降，且使轴向推力增加，有时甚至加剧振动，产生安全隐患。汽轮机结垢后，处理十分困难，有的厂曾经用人工打磨、甚至用喷砂除垢，劳动强度大，且损伤设备表面；而常规的化学清洗又很难控制，几乎不能实现对汽轮机的清洗。
发明内容
本发明的目的在于克服化学清洗技术的不足之处，提供一种热力系统带负荷清洗方法。该方法在锅炉、汽轮机处于运行状态时，向系统内加入具有清洗兼保养作用的药剂，药剂的界面物理化学作用使锅炉和汽轮机在被保护状态下得到清洗，并克服所述现有技术之不足。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种热力系统带负荷清洗方法，其特征是：
将具有清洗兼保养作用的药剂加入溶药箱，用除盐水稀释备用，药剂的配方(质量百分比)为：界面活性剂5～20％，渗透剂5～8％，剥离剂5～15％，分散剂5～20％，表面致钝剂5～10％，余量为水；
在锅炉、汽轮机处于运行状态时向系统内加入药剂，清洗过程pH值维持在6～10范围内。
而且，根据待清洗锅炉热力系统的结构将药剂从加入点泵入或吸入热力系统：在凝结水泵前吸入，或者从给水加氨、加联氨系统将药品加入，或者利用磷酸盐加药系统将药品加入。
而且，药剂中的活性剂为阳离子表面活性剂(如胺盐型)，阴离子表面活性剂(如磺酸型，磷酸酯型等)，非离子表面活性剂(如聚氧乙烯型，多元醇型等)，两性表面活性剂，氟碳表面活性剂等；渗透剂为乙氧基胺等；剥离剂为胺及其衍生物等；分散剂为烷基苯磺酸型等阴离子表面活性剂，羧甲基纤维素，羟乙基纤维素，木质素磺酸等；表面致钝剂为吡咯，咪唑啉，苯并三唑，吡啶，杂环酮，酰胺等及其它们的衍生物等，乙二胺四乙酸盐，联氨，乙氧基胺等。
而且，将在药剂作用下粉化、剥落、分散并悬浮于水中的垢，通过锅炉的连续排污系统和定时排污系统等部位排出热力设备之外。
本发明的优点在于：1.本发明解决了传统化学清洗工艺无法解决的在线清洗兼保护问题，也解决了传统化学清洗工艺无法解决的汽轮机等热力设备无法清洗的问题。2.采用本发明可方便地以少量多次、化整为零的方式，安全、稳妥地对锅炉和汽机进行经常性的清洗，不需要停炉停机，不需要常规化学清洗所要求的庞大临时系统，锅炉汽轮机在保养状态下经常得到清洗，从而使锅炉、汽轮机等热力设备表面始终处于洁净、高效率状态。3.本发明的基本原理为非溶解性清洗，在锅炉、汽轮机处于运行状态时，向系统内加入具有清洗兼保养作用的药剂，这类药剂具有极强的渗透性、剥离积层的特性和高强度的抑腐性，在垢层和基体金属之间产生渗透、挤压、剥落等界面效应，既能保证除垢效率，又能有效的保护基体金属，可免除停运前的保养工作，使机组得到长时间(＞3个月)的保护。4.药剂中的表面活性成分可显著改善汽、液两相流的流体动力学稳定特性，使饱和蒸汽膨胀过程稳定、均匀，从而减少液相出现时的不可逆损失和减少蒸汽凝结时诱导的流态扰动所引起叶片振动(甚至断裂)的危险；大大减小水滴生成尺寸及水滴的表面张力，使水滴极易破碎，大大减小水滴对叶片表面的冲击力和剪切力，既可减少在滑参数停机过程中湿蒸汽区前移带来的冲击腐蚀又可提高汽轮机效率。5.本发明能提高机组效率、节约能源，延长机组寿命，降低发电成本；无清洗废液排放及相应的废液处理要求，节省常规化学清洗中碱洗、酸洗、钝化、水冲洗等过程中的大量用水，节水环保。6.本发明工艺简单、操作容易，可以广泛地用于各种锅炉及供暖系统，已存在严重腐蚀的热力设备(尤其是有晶间腐蚀)及有奥氏体钢部件尤其适用，可大大延长设备的使用寿命。
具体实施方式
根据每个锅炉个体的特性(本体结构、压力、温度、结垢种类及结垢量、停炉时间长短)确定清洗兼保养剂的配方(质量百分比)：界面活性剂5～20％，渗透剂5～8％，剥离剂5～15％，分散剂5～20％，表面致钝剂5～10％，余量为水。对于高温高压且结垢量不高的机组，界面活性剂、渗透剂、剥离剂、分散剂、表面致钝剂可以取下限值；对于结垢量较高的系统，界面活性剂、渗透剂、剥离剂、分散剂、表面致钝剂可以取上限值，一旦进行了若干个周期的清洗后，药剂中界面活性剂、渗透剂、剥离剂、分散剂可以取下限值。
本发明实施的步骤是：
1.将具有清洗兼保养作用的药剂加入溶药箱，用除盐水稀释备用，药剂的配方(质量百分比)为：界面活性剂5～20％，渗透剂5～8％，剥离剂5～15％，分散剂5～20％，表面致钝剂5～10％，余量为水；
2.在锅炉、汽轮机处于运行状态时向系统内加入药剂，清洗过程pH值维持在6～10范围内。各实施例如在该范围连续各点选择均为有效。
所述药剂配方的实施例如下表：
| 实施例 | 界面活性剂％ | 渗透剂％ | 剥离剂％ | 分散剂％ | 表面致钝剂％ | 余量 |
| 1 | 10 | 5 | 10 | 10 | 5 | 水 |
| 2 | 15 | 6.5 | 12.5 | 16 | 7 | 水 |
| 3 | 20 | 8 | 15 | 20 | 10 | 水 |
| 4 | 12 | 6 | 11 | 11 | 6 | 水 |
| 5 | 16 | 7 | 14 | 19 | 9 | 水 |
| 6 | 13 | 5 | 13 | 17 | 8 | 水 |
| 7 | 12 | 6 | 15 | 20 | 10 | 水 |
| 8 | 5 | 5 | 6 | 7 | 10 | 水 |
| 9 | 8 | 7 | 5 | 9 | 8 | 水 |
| 10 | 6 | 8 | 8 | 5 | 7 | 水 |
| 11 | 9 | 7.5 | 7 | 6 | 5 | 水 |
| 12 | 7 | 6 | 15 | 8 | 5.5 | 水 |
| 13 | 5 | 6 | 9 | 5 | 6 | 水 |
然后，根据待清洗锅炉热力系统的结构将药剂从加入点泵入或吸入热力系统：在凝结水泵前吸入，或者从给水加氨、加联氨系统将药品加入，或者利用磷酸盐加药系统将药品加入。
所述药剂中的活性剂为胺盐型阳离子表面活性剂、磺酸型或磷酸酯型阴离子表面活性剂、聚氧乙烯型或多元醇型非离子表面活性剂、两性表面活性剂或氟碳表面活性剂；渗透剂为乙氧基胺；剥离剂为胺及其衍生物；分散剂为烷基苯磺酸型阴离子表面活性剂或羧甲基纤维素或羟乙基纤维素或木质素磺酸；表面致钝剂为吡咯、咪唑啉、苯并三唑、吡啶、杂环酮、酰胺及其衍生物、乙二胺四乙酸盐、联氨或乙氧基胺。所述界面活性剂、渗透剂、剥离剂、分散剂或表面致钝剂可分别在上述各自成分内选择一种或多种，但比例仍应在权利要求1所界定的范围内。
而且，将在药剂作用下粉化、剥落、分散并悬浮于水中的垢，通过锅炉的连续排污系统和定时排污系统等部位排出热力设备之外。如遇有停运机会，可在下联箱等部位将粉状脱落物清除干净。
带负荷清洗是一种温和的清洗方法。保养性清洗以少量多次为宜，并及时做好排污工作，避免某些部位沉积大量垢渣。大幅清洗一年进行一至二次为宜，一般是利用停机机会在对机组进行保养的同时完成清洗工作。对于结垢较多的锅炉，可采取分步除垢、化整为零的方式，既安全又经济，待厚垢除去后，再进行保养性清洗。
Claims (3)
1. 一种热力系统带负荷清洗方法，其特征是：
1)将具有清洗兼保养作用的药剂加入溶药箱，用除盐水稀释备用，药剂的配方(质量百分比)为：界面活性剂5～20％，渗透剂5～8％，剥离剂5～15％，分散剂5～20％，表面致钝剂5～10％，余量为水；
2)在锅炉、汽轮机处于运行状态时向系统内加入药剂，清洗过程pH值维持在6～10范围内；
3)上述药剂中的界面活性剂为胺盐型阳离子表面活性剂、磺酸型或磷酸酯型阴离子表面活性剂、聚氧乙烯型或多元醇型非离子表面活性剂，或两性表面活性剂；渗透剂为乙氧基胺；剥离剂为胺及其衍生物；分散剂为烷基苯磺酸型阴离子表面活性剂或羧甲基纤维素或羟乙基纤维素或木质素磺酸；表面致钝剂为吡咯、吡咯的衍生物、咪唑啉、咪唑啉的衍生物、苯并三唑、苯并三唑的衍生物、吡啶、吡啶的衍生物、杂环酮、杂环酮的衍生物、酰胺、酰胺的衍生物、乙二胺四乙酸盐、联氨或乙氧基胺。
2. 根据权利要求1所述的热力系统带负荷清洗方法，其特征是根据待清洗热力系统的结构将药剂从加入点泵入或吸入，其加入点为：凝结水泵前，或者给水加氨、加联氨系统，或者磷酸盐加药系统。
3. 权利要求1或2所述的热力系统带负荷清洗方法，其特征是：将在药剂作用下粉化、剥落、分散并悬浮于水中的垢，通过锅炉的连续排污系统和定时排污系统部位排出热力设备之外。
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