CN102002721B - 用于清洗湿法脱硫系统气气换热器的清洗剂及其制备和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于气气换热器上垢的清洗用的清洗剂技术领域的一种用于清洗湿法脱硫系统气气换热器的清洗剂及其制备和使用方法。该清洗剂各组成成分及其质量百分比如下：乙二胺四甲叉膦酸钠：2～7％；水解聚马来酸酐：6～21％；乙二胺四乙酸：0.5～8％；甲酸钾：1～20％；表面活性剂：1～7％；苯甲酸钠：0.5～3％；水：余量。将各物质依序加入水中，混合搅拌均匀得到清洗剂原液。使用时不需拆解GGH换热元件即可清洗的复合化学清洗剂。本发明的清洗剂用于热力发电厂湿法脱硫系统GGH上垢的清洗，可用于加速软化、溶解GGH上的硬垢，使GGH上的硬垢与GGH表面剥离溶解于清洗剂中，同时对GGH表面上的搪瓷和其他钢材不受腐蚀。

Description

用于清洗湿法脱硫系统气气换热器的清洗剂及其制备和使用方法

技术领域

本发明属于气气换热器(GGH)上垢的清洗用的清洗剂技术领域，特别涉及一种用于清洗湿法脱硫系统气气换热器的清洗剂及其制备和使用方法。

背景技术

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺因其脱硫效率高、技术成熟、运行可靠，脱硫剂廉价易得，成为我国燃煤电厂烟气脱硫的首选工艺。为了提高脱硫后净烟气的温度，国内外很多电厂在脱硫系统中设置了气气换热器(GGH)，用以强化烟囱排烟中污染物的扩散。然而，几乎所有的GGH都或多或少地遇到结垢和堵塞的问题。当GGH换热面结垢后，其换热效率变差，进入脱硫塔的原烟气温度超过设计值，使吸收塔耗水量增加；净烟气的温升达不到设计要求，易对下游设施造成腐蚀，影响污染物扩散；另外，GGH结垢后，烟气流动阻力增大，使得增压风机能耗增加。如果结垢特别严重，风机处在小流量高压头工况下运行时，还可能造成风机喘振而损坏设备，引发故障，影响电站锅炉安全运行。虽然电厂GGH在运行过程中采用了定期吹灰、高压水和低压水冲洗等措施，由于电厂GGH的垢为石灰石和石膏颗粒粘附在换热片表面所成的硬垢，有的即使采用高压在线冲洗也无法清除干净。当GGH换热面结垢严重、阻力过大时，不得不停运脱硫设备，人工拆解GGH的换热面进行机械除垢工作，机械清垢不仅费时费力，而且清垢不当会损坏镀有搪瓷的薄波纹板换热元件，引起换热面机械损伤。采用化学清洗的方法不需拆解GGH，缩短清洗时间，提高清洗质量，减少金属材质的损坏。粘附在GGH上的垢为硅酸钙和硫酸钙的复合难溶垢，垢质坚硬，附着牢固，一般的化学清洗剂很难清除。对于硅酸盐和硫酸盐复合难溶垢，传统的清洗方法一般采用碱煮使其转化为碳酸盐，然后用酸洗使碳酸盐溶解，从而达到除垢的目的。但在脱硫系统的GGH中不具备这种清洗条件，所以传统的化学清洗剂不能使用在GGH的垢的去除上。

发明内容

本发明针对湿法脱硫系统GGH复合难溶垢的化学清洗问题，提供一种不需拆解GGH换热元件即可清洗的复合化学清洗剂。

该用于清洗湿法脱硫系统气气换热器的清洗剂由络合剂、渗透增溶剂、分散剂和缓蚀剂复合而成，使GGH上的难溶垢晶格发生畸变，从而使成垢物质松软脱落，溶解，随清洗液排出系统外，进行化学清洗的同时不腐蚀GGH的搪瓷表面，对GGH的钢质结构腐蚀性极小。

本发明通过下述机理来实施。

根据配位场理论，络合剂作为配位体化合物，在其静电场影响下，使难溶垢的Ca²⁺、Mg²⁺的d轨道发生能级分裂，络合剂配位体的π分子轨道作为接受配位体，从而形成稳定的配位化合物，破坏难溶垢的分子结构，将溶解。为了增强清洗效果，清洗剂中还含有渗透增溶剂和分散剂，在常温常压下，促进清洗剂在难溶垢中的渗透性并使难溶垢中的硫酸钙的溶解量提高5倍以上，使组成难溶垢的金属离子高度分散在清洗液中。为了抑制GGH金属腐蚀，还在清洗剂中加入少量的金属缓蚀剂。

本发明所提供的可用于湿法脱硫系统GGH垢的清洗剂其组成包括乙二胺四甲叉膦酸钠、水解聚马来酸酐、乙二胺四乙酸、甲酸钾、表面活性剂、苯甲酸钠、水。

该清洗剂各组成成分及其质量百分比如下：

乙二胺四甲叉膦酸钠：2～7％；

水解聚马来酸酐：6～21％；

乙二胺四乙酸：0.5～8％；

甲酸钾：1～20％；

表面活性剂：1～7％；

苯甲酸钠：0.5～3％；

水：余量。

各组成成分质量百分比之和为100％。

所述表面活性剂可采用OP-10表面活性剂。

其中，所述乙二胺四甲叉膦酸钠的质量百分比优选3～6％。

所述水解聚马来酸酐的质量百分比优选6～18％。

所述甲酸钾的质量百分比优选10～20％。

上述用于清洗湿法脱硫系统气气换热器的清洗剂的制备方法步骤如下：按配比称取乙二胺四甲叉膦酸钠、水解聚马来酸酐、乙二胺四乙酸、甲酸钾、表面活性剂、苯甲酸钠，依序加入水中，混合搅拌均匀得到清洗剂原液。

上述用于清洗湿法脱硫系统气气换热器的清洗剂的使用方法：将清洗剂原液加水稀释，按1∶(9～10)的质量比将清洗剂原液与水混合在清洗箱配制清洗药品，通过输送水泵、清洗管道，将清洗剂从气气换热器(GGH)检修人孔门引入，对气气换热器(GGH)换热元件进行浸泡或者喷淋清洗，清洗液通过集水池收集后，返回清洗箱，实现循环利用。

返回清洗箱中的清洗液中，当清洗剂质量分数基本稳定在2％不再下降时，化学清洗结束。

上述使用方法中，所述喷淋清洗为加压喷淋洗涤，加压喷淋洗涤时间为2～12小时即可以将GGH上的难溶积垢、重垢清洗干净，浸泡洗效果更佳。

本发明的有益效果为：本发明的清洗剂用于热力发电厂湿法脱硫系统气气换热器(GGH)上垢的清洗，可用于加速软化、溶解GGH上的硬垢，使GGH上的硬垢与GGH表面剥离溶解于清洗剂中，同时对GGH表面上的搪瓷和其他钢材不受腐蚀。

本发明制备过程简单，操作方便。同现有清洗剂相比，本发明具有如下优点：

1、常温下，难溶垢的溶解量大于30g/l(以硫酸钙计)；

2、配制成的清洗液pH值在6.5～8.5之间；

3、对GGH金属或其他设备腐蚀性极小；

4、清洗液环境危害性小，清洗废液可排入电厂废水处理系统即可。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，列举以下实施例，但其对本发明的范围无任何限制。

实施例1

称取乙二胺四甲叉膦酸钠3kg、水解聚马来酸酐6kg、乙二胺四乙酸1kg、甲酸钾10kg、OP-10表面活性剂1kg、苯甲酸钠0.8kg，依序加入78.2kg水中，混合搅拌均匀得到原液，按1∶10的质量比稀释十倍。将现场取得的有积垢的GGH换热片浸泡清洗液中，20℃时溶解8小时，积垢的去除率达到100％，换热元件表面的搪瓷镀层无损失，金属无腐蚀现象。

实施例2

称取乙二胺四甲叉膦酸钠4kg、水解聚马来酸酐12kg、乙二胺四乙酸1.5kg、甲酸钾20kg、OP-10表面活性剂0.5kg、苯甲酸钠1kg，依序加入61kg水中，混合搅拌均匀得到原液，按1∶9的质量比稀释十倍。将现场取得的有积垢的GGH换热片浸泡清洗液中，25℃时溶解6小时，积垢的去除率达到100％，换热元件表面的搪瓷镀层无损失，换热元件金属挂片腐蚀试验表明腐蚀速率为0.008g·m^-2·h^-1。

实施例3

称取乙二胺四甲叉膦酸钠6kg、水解聚马来酸酐18kg、乙二胺四乙酸6kg、甲酸钾20kg、OP-10表面活性剂2.5kg、苯甲酸钠1.5kg，依序加入46kg水中，混合搅拌均匀得到原液。

将清洗剂原液加水稀释，按1∶10的质量比将清洗剂原液与水混合在清洗箱配制清洗药品，通过输送水泵、清洗管道，将清洗剂从气气换热器(GGH)检修人孔门引入，对气气换热器(GGH)换热元件进行加压喷淋，清洗液通过集水池收集后，返回清洗箱，实现循环利用，返回清洗箱中的清洗液中，当清洗剂质量分数基本稳定在2％不再下降时，化学清洗结束。室温喷淋12小时，GGH积垢基本清除，系统阻力损失达到了正常值。

Claims (8)

1.用于清洗湿法脱硫系统气气换热器的清洗剂，其特征在于：该清洗剂各组成成分及其质量百分比如下：

乙二胺四甲叉膦酸钠：2～7％；

水解聚马来酸酐：6～21％；

乙二胺四乙酸：0.5～8％；

甲酸钾：1～20％；

表面活性剂：1～7％；

苯甲酸钠：0.5～3％；

水：余量；

所述表面活性剂采用OP-10表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的用于清洗湿法脱硫系统气气换热器的清洗剂，其特征在于：所述乙二胺四甲叉膦酸钠的质量百分比为3～6％。

3.根据权利要求1所述的用于清洗湿法脱硫系统气气换热器的清洗剂，其特征在于：所述水解聚马来酸酐的质量百分比为6～18％。

4.根据权利要求1所述的用于清洗湿法脱硫系统气气换热器的清洗剂，其特征在于：所述甲酸钾的质量百分比为10～20％。

5.权利要求1所述的用于清洗湿法脱硫系统气气换热器的清洗剂的制备方法，其特征在于：该方法步骤如下：按配比称取乙二胺四甲叉膦酸钠、水解聚马来酸酐、乙二胺四乙酸、甲酸钾、表面活性剂、苯甲酸钠，依序加入水中，混合搅拌均匀得到清洗剂原液。

6.权利要求1所述的用于清洗湿法脱硫系统气气换热器的清洗剂的使用方法，其特征在于：将清洗剂原液加水稀释，按1∶(9～10)的质量比将清洗剂原液与水混合在清洗箱配制清洗药品，通过输送水泵、清洗管道，将清洗剂从气气换热器(GGH)检修人孔门引入，对气气换热器(GGH)换热元件进行浸泡或者喷淋清洗，清洗液通过集水池收集后，返回清洗箱，实现循环利用。

7.权利要求6所述的用于清洗湿法脱硫系统气气换热器的清洗剂的使用方法，其特征在于：所述喷淋清洗为加压喷淋洗涤。

8.权利要求7所述的用于清洗湿法脱硫系统气气换热器的清洗剂的使用方法，其特征在于：所述加压喷淋洗涤时间为2～12小时。