CN103884817A - 电站锅炉化学清洗动态模拟试验装置及制作和试验方法 - Google Patents

电站锅炉化学清洗动态模拟试验装置及制作和试验方法 Download PDF

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一种电站锅炉化学清洗动态模拟试验装置及制作和试验方法，该装置包括管样清洗夹持装置和循环泵体组成的循环回路，设置在所述循环回路上的超声波流量计；管样清洗夹持装置包括采用调节紧固螺杆和法兰进行紧固的上紧固帽、下紧固帽以及串接在上紧固帽与下紧固帽间的多个环状试样和环形加热器，环状试样间采用连接环连接；在上紧固帽的测温管中插有热电偶，热电偶和环形加热器间连有温度控制仪；上紧固帽上开有清洗液入口，并设有第三阀门和第二阀门；本发明还提供该装置的制作及试验方法；能够更加准确有效，且接近实际工程条件的评价清洗液腐蚀和清洗效果；装置使用方便、快捷，获得的试验数据更加准确并对工程应用更有指导作用。

Description

电站锅炉化学清洗动态模拟试验装置及制作和试验方法
技术领域
本发明涉及电站锅炉清洗技术领域，具体涉及一种电站锅炉化学清洗动态模拟试验装置及制作和试验方法。
背景技术
电站锅炉运行到一定时间后，需要采用化学清洗去除运行过程中换热面生成的垢（主要以铁的氧化物为主），以提高锅炉的热效率和降低受热面垢下腐蚀的风险。化学清洗之前，在实验室中通常采用静态浸泡或半动态装置（例如电动搅拌或磁力搅拌），以及动态试验平台，来评价清洗液的腐蚀和清洗效果，这两种类型装置有如下几方面缺点。
静态浸泡或半动态装置：
1）无法模拟流速对管壁氧化皮溶解的影响；
2）无法模拟流速对缓蚀剂缓蚀效果的影响；
3）不能模拟U化学清洗、、漂洗、钝化锅炉清洗整体工艺流程。
动态实验平台：
1）系统复杂，进行一次试验工作量和费用较大；
2）系统水容积过大，无法模拟实际清洗液体积与清洗管路内壁氧化皮面积的比例关系，以至不能获得工程应用需要的清洗过程酸洗液浓度和清洗液中铁浓度随时间变化趋势；
3）系统密封困难，试验过程中不可避免会出现清洗液泄漏情况，且泄漏点不易处理。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种电站锅炉化学清洗动态模拟试验装置及制作和试验方法，能够更加准确有效，且接近实际工程条件的评价清洗液腐蚀和清洗效果；装置使用方便、快捷，获得的试验数据更加准确并对工程应用更有指导作用。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种电站锅炉化学清洗动态模拟试验装置，包括管样清洗夹持装置和循环泵体1组成的循环回路，设置在所述循环回路上的超声波流量计2；所述管样清洗夹持装置包括采用调节紧固螺杆8和法兰9进行紧固的上紧固帽3、下紧固帽7以及串接在上紧固帽3与下紧固帽7间的多个环状试样5和环形加热器6，所述环状试样5间采用连接环4连接，所述上紧固帽3、环状试样5、连接环4、环形加热器6和下紧固帽7间的接缝处加装耐酸耐温密封垫；所述环状试样5为从现场取得的锅炉管样加工制作而成；在所述上紧固帽3的测温管中插有热电偶10，热电偶10和环形加热器6间连接有温度控制仪11；在所述上紧固帽3上开有清洗液入口，并在清洗液入口处设置有第三阀门K3，第三阀门K3和清洗液入口间与超声波流量计2间设置有第二阀门K2，在所述下紧固帽7上开有清洗液出口，清洗液出口处设置有第一阀门K1。
所述环状试样5内外直径为实际锅炉管道尺寸，长度为10mm～300mm、厚度为1.5mm～25mm，内表面无油渍，管样内、外表面保持原始状态。
所述上紧固帽3、下紧固帽7、连接环4均由耐温耐腐蚀有机材料加工而成，作为模拟装置的连接部件。
所述连接环4设置有1～3个可自由拆卸的试片悬挂杆，作为多个腐蚀试片的悬挂部件。
所述上紧固帽3上开有多个孔插入各式电极，整个装能够与各种在线腐蚀监测仪器自由连接。
除环状试样5内壁外，其余与清洗液接触的部件内壁均为耐温耐腐蚀的有机材料制作而成。
上述所述装置的制作及试验方法，包括如下步骤：
步骤1：采用锅炉管样加工制作成环形试样5；
步骤2：采用连接环4上的悬挂杆，悬挂腐蚀试片；
步骤3：采用上紧固帽3、下紧固帽7、连接环4、将环形试样5及环形加热器6串接起来，再用调节紧固螺杆8和法兰9进行紧固，组装成一套管样清洗夹持装置；
步骤4：采用耐酸耐温材质的塑料管路将组装好的管样清洗夹持装置和循环泵体1进行连接，组成循环回路；
步骤5：将热电偶10放于上紧固帽3的测温管中，进行温度监测，并采用温度控制仪11对环形加热器6进行温度调节控制；
步骤6：关闭第一阀门K1，打开第二阀门K2和第三阀门K3，从第三阀门K3处加入清洗液后关闭第三阀门K3，使系统处于密闭状态，启动循环泵1，利用第二阀门K2和超声波流量计2调节流速至试验设计值，采用超声波流量计2对管路的流量进行检测。
和现有技术相比，本发明具有如下优点：
1）安装、制作简单，体型小；
2）可模拟任一实际清洗液体积与清洗管路内壁氧化皮面积的比例条件进行试验；
3）可分别模拟实际清洗工况中的各清洗工艺步骤，也可连续进行相关工艺步骤试验；
4）系统密封性能良好，可进行有氧和无氧条件下的试验；
5）可与其他在线腐蚀检测装置自由连接，适用面广。
附图说明
附图为本发明试验装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，本发明一种电站锅炉化学清洗动态模拟试验装置，包括管样清洗夹持装置和循环泵体1组成的循环回路，设置在所述循环回路上的超声波流量计2；所述管样清洗夹持装置包括采用调节紧固螺杆8和法兰9进行紧固的上紧固帽3、下紧固帽7以及串接在上紧固帽3与下紧固帽7间的多个环状试样5和环形加热器6，所述环状试样5间采用连接环4连接，所述上紧固帽3、环状试样5、连接环4、环形加热器6和下紧固帽7间的接缝处加装耐酸耐温密封垫，确保装置无泄漏；所述环状试样5为从现场取得的锅炉管样加工制作而成；在所述上紧固帽3的测温管中插有热电偶10，热电偶10和环形加热器6间连接有温度控制仪11；在所述上紧固帽3上开有清洗液入口，并在清洗液入口处设置有第三阀门K3，第三阀门K3和清洗液入口间与超声波流量计2间设置有第二阀门K2，在所述下紧固帽7上开有清洗液出口，清洗液出口处设置有第一阀门K1。
本发明还提供上述装置的制作及试验方法，包括如下步骤：
步骤1：采用锅炉管样加工制作成环形试样5；
步骤2：采用连接环4上的悬挂杆，悬挂腐蚀试片；
步骤3：采用上紧固帽3、下紧固帽7、连接环4、将环形试样5及环形加热器6串接起来，再用调节紧固螺杆8和法兰9进行紧固，组装成一套管样清洗夹持装置；
步骤4：采用耐酸耐温材质的塑料管路将组装好的管样清洗夹持装置和循环泵体1进行连接，组成循环回路；
步骤5：将热电偶10放于上紧固帽3的测温管中，进行温度监测，并采用温度控制仪11对环形加热器6进行温度调节控制；
步骤6：关闭第一阀门K1，打开第二阀门K2和第三阀门K3，从第三阀门K3处加入清洗液后关闭第三阀门K3，使系统处于密闭状态，启动循环泵1，利用第二阀门K2和超声波流量计2调节流速至试验设计值，采用超声波流量计2对管路的流量进行检测。
本发明装置不仅可精确的模拟实际工程中清洗过程的各种流速、温度、清洗液体积与待洗表面积的比例等条件对换热管表面垢的溶解效果和挂片腐蚀速度测量，还可在装置中连接各式电极与电偶计、恒电位仪、线性极化腐蚀测量仪、交流阻抗腐蚀测量仪、恒电量/恒电流充电腐蚀测量仪、光电腐蚀测量仪等在线腐蚀检测仪器自由连接，进行各种动态腐蚀监测试验。

Claims (7)

1.一种电站锅炉化学清洗动态模拟试验装置，其特征在于：包括管样清洗夹持装置和循环泵体（1）组成的循环回路，设置在所述循环回路上的超声波流量计（2）；所述管样清洗夹持装置包括采用调节紧固螺杆（8）和法兰（9）进行紧固的上紧固帽（3）、下紧固帽（7）以及串接在上紧固帽（3）与下紧固帽（7）间的多个环状试样（5）和环形加热器（6），所述环状试样（5）间采用连接环（4）连接，所述上紧固帽（3）、环状试样（5）、连接环（4）、环形加热器（6）和下紧固帽（7）间的接缝处加装耐酸耐温密封垫；所述环状试样（5）为从现场取得的锅炉管样加工制作而成；在所述上紧固帽（3）的测温管中插有热电偶（10），热电偶（10）和环形加热器（6）间连接有温度控制仪（11）；在所述上紧固帽（3）上开有清洗液入口，并在清洗液入口处设置有第三阀门（K3），第三阀门（K3）和清洗液入口间与超声波流量计（2）间设置有第二阀门（K2），在所述下紧固帽（7）上开有清洗液出口，清洗液出口处设置有第一阀门（K1）。
2.根据权利要求1所述的一种电站锅炉化学清洗动态模拟试验装置，其特征在于：所述环状试样（5）内外直径为实际锅炉管道尺寸，长度为10mm～300mm、厚度为1.5mm～25mm，内表面无油渍，管样内、外表面保持原始状态。
3.根据权利要求1所述的一种电站锅炉化学清洗动态模拟试验装置，其特征在于：所述上紧固帽（3）、下紧固帽（7）、连接环（4）均由耐温耐腐蚀有机材料加工而成，作为模拟装置的连接部件。
4.根据权利要求1所述的一种电站锅炉化学清洗动态模拟试验装置，其特征在于：所述连接环（4）设置有1～3个可自由拆卸的试片悬挂杆，作为多个腐蚀试片的悬挂部件。
5.根据权利要求1所述的一种电站锅炉化学清洗动态模拟试验装置，其特征在于：所述上紧固帽（3）上开有多个孔插入各式电极，整个装能够与各种在线腐蚀监测仪器自由连接。
6.根据权利要求1所述的一种电站锅炉化学清洗动态模拟试验装置，其特征在于：除环状试样（5）内壁外，其余与清洗液接触的部件内壁均为耐温耐腐蚀的有机材料制作而成。
7.权利要求1所述装置的制作及试验方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：采用锅炉管样加工制作成环形试样（5）；
步骤2：采用连接环（4）上的悬挂杆，悬挂腐蚀试片；
步骤3：采用上紧固帽（3）、下紧固帽（7）、连接环（4）、将环形试样（5）及环形加热器（6）串接起来，再用调节紧固螺杆（8）和法兰（9）进行紧固，组装成一套管样清洗夹持装置；
步骤4：采用耐酸耐温材质的塑料管路将组装好的管样清洗夹持装置和循环泵体（1）进行连接，组成循环回路；
步骤5：将热电偶（10）放于上紧固帽（3）的测温管中，进行温度监测，并采用温度控制仪（11）对环形加热器（6）进行温度调节控制；
步骤6：关闭第一阀门（K1），打开第二阀门（K2）和第三阀门（K3），从第三阀门（K3）处加入清洗液后关闭第三阀门（K3），使系统处于密闭状态，启动循环泵（1），利用第二阀门（K2）和超声波流量计（2）调节流速至试验设计值，采用超声波流量计（2）对管路的流量进行检测。
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