CN102417868B

CN102417868B - 一种凝汽器清洗剂及其应用

Info

Publication number: CN102417868B
Application number: CN 201110407294
Authority: CN
Inventors: 张振达
Original assignee: Lanzhou Longneng Electic Power Science & Technology Co ltd; State Grid Corp of China SGCC
Current assignee: Lanzhou Longneng Electic Power Science & Technology Co ltd; State Grid Corp of China SGCC
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2031-12-09
Also published as: CN102417868A

Abstract

本发明提供一种凝汽器清洗剂，其组成按重量计为：43～47%的壬基酚聚氧乙烯醚，8～10%的十二烷基苯磺酸钠，余量为水，其中，壬基酚聚氧乙烯醚的聚合度为9～11。在使用该清洗剂清洗基建机组的凝汽器时，加水将其配成质量浓度为0.2～3.0%的清洗液，在温度≤35℃下，采用浸泡方式和循环方式交替进行的清洗方式。本发明的凝汽器清洗剂组分简单且可生物降解，生产成本和清洗废液处理成本低，能彻底清除凝汽器管表面的污染物和有害膜，如残碳膜，化学抛光残余物，油污，胀管剂和尘土、沙砾、水泥等含硅物质，减缓和抑制凝汽器的腐蚀。

Description

一种凝汽器清洗剂及其应用

技术领域

本发明属于热力设备化学清洗领域，具体涉及一种凝汽器清洗剂及其应用。

背景技术

基建机组的投运必须经历分系统、空负荷、带负荷、168h整套满负荷等试运阶段。根据《火电工程调整试运质量检验及评定标准》的有关规定，对于新投产机组，若蒸汽纯度达不到规定要求，机组不能进入168h试运。此规定对基建机组热力系统的清洁程度提出了更高要求。

基建机组热力系统的污染物主要来自制造、贮运、安装等阶段。以往，根据《火力发电厂锅炉化学清洗导则》 DL/T 794-2011（以下简称《导则》）的要求，对300MW基建机组,在启动前都进行了锅炉本体及炉前给水系统化学清洗。即便如此，由于对基建机组投产标准的提高，往往仍不能满足试运进程的要求。其中主要原因是因为凝结水系统换热面非常庞大，而其表面没有进行洁净处理，试运时凝结水受到污染，进而导致给水、炉水、蒸汽品质恶化。在过去的试运中，一般都是通过冷、热态冲洗，排污，换水和“洗硅”来逐渐净化系统，使水汽品质渐趋合格。这样的处理过程不仅浪费燃料和除盐水，而且拖延试运进程，根本不能满足缺电形势下新机组的投产进度要求。

基建机组凝汽器管表面的污染物分为两类，其中一类是制造过程产生的，另一类是安装过程产生的，具体介绍如下：

凝汽器换热管为铜管时，新铜管表面有一层膜，膜色为黄铜色、浅黑色、也有的含深色花斑。该表面膜的成分取决于铜管制造时所用润滑油的成分、退火工艺、退火气氛等因素。该膜中碳含量高达60at%，这种残碳膜是引起铜管局部腐蚀破坏的主要因素。

凝汽器换热管为不锈钢管时，其表面也因为制造工艺而有一层成分复杂的有害膜、化学抛光材料和污染附着物。它们是造成不锈钢腐蚀破坏事故的主要原因。因此彻底除去不锈钢表面的附着物及沉积物，消除诱发不锈钢产生局部腐蚀的重要因素，是防止不锈钢腐蚀，保证凝汽器经济、有效运行的一种措施。

凝汽器换热管在储存、安装过程中也会产生污染物，它们是油污，胀管剂和尘土、沙砾、水泥等含硅物质。据有关资料报道，1公斤泥沙在热力系统中，若仅通过蒸汽携带将其排出系统外，则要污染十万吨蒸汽。对于300MW基建机组，凝汽器管总数一般为20000余根。冷却面积20000 m²左右（相当4个标准足球场的面积）。若一根管表面附着有1克泥沙，则整个凝汽器就会给系统带来20～30公斤的泥沙，污染的蒸汽将达1亿多吨，即使“洗硅”运行数千小时甚至更长，都难以使蒸汽的二氧化硅含量合格。

专利文献CN 101724514A公开了一种由十二烷基苯磺酸钠5-15%、壬基酚聚氧乙烯醚20-30%、四氯乙烯20-40%、煤油30-40%组成的油污清洗剂，将其应用到清洁程度要求更高的凝汽器时，其含有的四氯乙烯、煤油是非水溶性的油性组分反而会对凝汽器造成更严重的污染；专利文献CN 100485022C公开了一种由乙二胺四乙酸二钠、磷酸三钠、十二烷基苯磺酸钠、精制松节油、壬基酚聚氧乙烯醚和碳酸氢钠按20:10-11:4-5:2-3:5-6:60-70组成的汽车外壳清洗剂，配方中添加多种有机、无机组分，增加了清洗剂的生产成本，同时也增加了后期处理清洗废液的成本。以上两种清洗剂只具有净化功能，不能起到防腐效果。专利文献CN 1200143C公开了一种含有磷酸4-12份、烷基苯磺酸钠0.2-1.5份、十二烷基苯磺酸钠0.2-1.5份、OP-10乳化剂0.1-1份，其余为水的不锈钢清洗用脱脂剂，虽然其中的磷酸能起防腐作用，但磷酸用量大，清洗排放的废液会对当地水质带来酸性污染。

对于基建机组，为了加快投产进度，发电企业迫切希望在保证质量和不增加清洗废液处理设施的前提下，对凝汽器汽表面进行化学清洗，实现“净化凝结水系统”和“消除凝汽器换热管腐蚀隐患”的双重目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、同时实现净化和防腐功能的凝汽器清洗剂及其应用。

本发明实现上述目的的技术方案如下：

一种凝汽器清洗剂，该清洗剂的组成按重量计为：43～47%的壬基酚聚氧乙烯醚，8～10%的十二烷基苯磺酸钠，余量为水，其中，壬基酚聚氧乙烯醚的聚合度为9～11。

进一步，所述凝汽器清洗剂的组成按重量计为：45%的壬基酚聚氧乙烯醚，9%的十二烷基苯磺酸钠，余量为水。

进一步，所述的壬基酚聚氧乙烯醚的聚合度为10。

所述凝汽器清洗剂在基建机组的凝汽器清洗中的应用。

使用所述凝汽器清洗剂清洗凝汽器的方法为：加水将凝汽器清洗剂配成质量百分浓度为0.2～3.0%的清洗液，在温度≤35℃下进行清洗。

进一步，所述的清洗凝汽器方法采用浸泡方式和循环方式交替进行的清洗方式。

本发明的凝汽器清洗剂的作用机理：选择壬基酚聚氧乙烯醚的聚合度为9～11，这种非离子表面活性剂的亲水亲油平衡值（即HLB值）约为14，其吸附及表面活性作用有利于富集于金属表面，其所带有亲水基团和憎水基团使系统中的油污更容易清除，使尘土、沙砾、水泥等含硅物质失去附着于金属表面的粘性媒介，进而脱离凝汽器管。选择的十二烷基苯磺酸钠，不易氧化、起泡力强、去污力高，易与各种助剂复配并产生协同效应，而且成本较低，合成工艺成熟，应用领域广泛，是非常出色的阴离子表面活性剂。

本发明的凝汽器清洗剂具有良好的渗透剥离、润湿、乳化能力，生物降解性好；它对凝汽器管特有的亲和力能使其有效组分透过表面附着物而到达金属表面，进而削弱凝汽器管表面附着物与金属的结合力，随清洗剂的理化作用下而脱离金属表面；该药剂的润湿、洗涤作用也能使油污和胀管剂溶于清洗液中；其乳化作用又能防止油污再沉淀。

本发明的有益效果：

（1）本发明的凝汽器清洗剂组分简单且可生物降解，降低了生产成本和废液处理成本。

（2）本发明的凝汽器清洗剂能彻底清除凝汽器管表面的污染物和有害膜，减缓和抑制凝汽器的腐蚀，依照《导则》规定的标准，清洗质量达到优良级，清洗后铜管腐蚀速率为0.000g/(m²·h)、不锈钢管腐蚀速率为0.010～0.020g/(m²·h)，实现了“净化”和“防腐”的目的。

（3）与现有清洗剂相比，本发明的凝汽器清洗剂能清除各种不同的污染物，如残碳膜，化学抛光残余物，油污，胀管剂和尘土、沙砾、水泥等含硅物质。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

凝汽器清洗剂的制备过程：

（1）先在反应釜中注入250公斤水；

（2）在不断搅拌下，将450公斤壬基酚聚氧乙烯醚加入反应釜中，混合至均匀；

（3）在不断搅拌下，将300公斤十二烷基苯磺酸钠液体（30%）加入步骤（2）所制的混合液中，搅拌至均匀即得凝汽器清洗剂。

其中，壬基酚聚氧乙烯醚为市售NP-10，其聚合度为10，HLB值14；

十二烷基苯磺酸钠为市售，其浓度为30%。

实施例2

将实施例1所制得的凝汽器清洗剂应用于华能平凉发电有限责任公司#2～#4的300MW基建机组，其凝汽器管为铜管，

（1）清洗范围为：凝汽器铜管整个汽侧表面，凝结水泵及部分凝结水管道；

（2）清洗方式：浸泡--循环—浸泡的方式交替清洗；

（3）清洗介质：2～3质量%凝汽器清洗剂的水溶液；

（4）清洗时间： 24～48小时；

（5）清洗温度： ≤35℃；

（6）清洗处理的步骤：凝汽器用灌水方式找漏试验合格后，将水位降至浸没顶部凝汽器管为止。加药：在凝汽器上部人孔投加凝汽器清洗剂。化学清洗：启动凝结水泵，进行凝汽器 → 凝结水泵 → 凝汽器的闭式循环清洗（凝结水泵按2次/天，4小时/次的周期开启运行），清洗过程中应严密监视清洗液温度，绝不允许清洗液超过规定温度。清洗结束后，从凝汽器热井排污门排尽清洗废液即可，不用冲洗。

清洗结束后，检查确认：基建机组的凝汽器铜管表面附着物被清洗干净，外观呈合金本色；铜管腐蚀速率为0.000g/(m²·h)。清洗质量被评定为优良级，检测方法及标准详见《导则》。

实施例3

将实施例1所制得的凝汽器清洗剂应用于甘肃大唐连城发电有限责任公司#3～#4的300MW基建机组，其凝汽器管为不锈钢管，

（1）清洗范围为：凝汽器换热管整个汽侧表面，凝结水泵及部分凝结水管道；

（2）清洗方式：浸泡--循环—浸泡的方式交替清洗；

（3）清洗介质：2～3质量%凝汽器清洗剂的水溶液；

（4）清洗时间： 24～48小时；

（5）清洗温度： ≤35℃；

（6）清洗处理的步骤：凝汽器用灌水方式找漏试验合格后，将水位降至浸没顶部凝汽器管为止。加药：在凝汽器上部人孔投加凝汽器清洗剂。化学清洗：启动凝结水泵，进行凝汽器 → 凝结水泵 → 凝汽器的闭式循环（凝结水泵按2次/天，4小时/次的周期开启运行），清洗过程中应严密监视清洗液温度，绝不允许清洗液超过规定温度。清洗结束后，从凝汽器热井排污门排尽清洗废液即可，不用冲洗。

清洗结束后，检查确认：凝汽器不锈钢管表面附着物被清洗干净，外观呈合金本色；不锈钢管腐蚀速率为0.010～0.020g/(m²·h)。清洗质量被评定为优良级，检测方法及标准详见《导则》。

实施例4

将实施例1所制得的凝汽器清洗剂应用于华能平凉发电有限责任公司#1～#4的300MW基建机组，其凝汽器管为铜管，

（1）清洗范围为：凝汽器管整个水侧表面，循环冷却水塔，循环水泵，循环水进、回水管管道；

（2）清洗方式：浸泡--循环—浸泡的方式交替清洗；

（2）清洗循环回路：循环冷却水塔 → 循环水泵 → 凝汽器本体(增压泵 →主机冷油器及各种换热器)→循环水回水管 → 循环冷却水塔；

（3）清洗介质：2.0～2.5质量‰凝汽器清洗剂的水溶液；

（4）清洗液流速：＞1m/s；

（5）清洗时间： 96～120小时；

（6）清洗温度： 5～30℃；

（7）清洗处理的步骤：系统运行中向循环水泵入口加入凝汽器清洗剂，清洗结束后，从循环冷却水塔排污门排尽清洗废液即可，不用冲洗。

清洗结束后，检查确认：凝汽器铜管表面附着物被清洗干净，外观呈合金本色；铜管腐蚀速率为0.000g/(m²·h)。清洗质量被评定为优良级，检测方法及标准详见《导则》。清洗后铜管按《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》DL/T957-2005进行硫酸亚铁成膜工艺，所成的膜层致密均匀，酸滴溶时间为80～120秒，远远大于30秒的优良质量要求。现有基建机组的铜管镀膜工作须在其运行3～6个月后，且水温不低于10℃下进行，否则会因为新铜管表面存在附着物阻碍镀膜层与铜表面的结合，导致膜难以镀上。采用本发明的清洗剂清洗铜后，在水温4～5℃时就能成功成膜，且成膜工艺可提前到基建机组试运前进行，消除了铜管的“早期腐蚀”隐患。

Claims

1.一种凝汽器清洗剂，其特征在于，其组成按重量计为：43～47%的壬基酚聚氧乙烯醚，8～10%的十二烷基苯磺酸钠，余量为水，其中，壬基酚聚氧乙烯醚的聚合度为9～11。

2.根据权利要求1所述的凝汽清洗剂，其特征在于，所述凝汽器清洗剂的组成按重量计为：45%的壬基酚聚氧乙烯醚，9%的十二烷基苯磺酸钠，余量为水。

3.根据权利要求1所述的凝汽清洗剂，其特征在于：所述的壬基酚聚氧乙烯醚的聚合度为10。

4.权利要求1所述的凝汽器清洗剂的应用，其特征在于：所述的凝汽器清洗剂在基建机组的凝汽器清洗中的应用。

5.使用权利要求1所述的凝汽器清洗剂清洗凝汽器的方法，其特征在于：加水将凝汽器清洗剂配成质量百分浓度为0.2～3.0%的清洗液，在温度≤35℃下进行清洗。

6.根据权利要求5所述的清洗凝汽器的方法，其特征在于：采用浸泡方式和循环方式交替进行的清洗方式。