CN104662615B - 重新使用清洁溶液的方法 - Google Patents

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Abstract

已经预先用于从核蒸汽发生器(或其它容器)中去除沉积物的含水清洁溶液在从该蒸汽发生器转移到外部容器中之后被重复使用。该废清洁溶液可以重新调节并重新用于进一步清洁同一蒸汽发生器或不同蒸汽发生器。通过该清洁溶液实现的不同清洁可以具有相同类型或不同类型(例如氧化铁去除和/或铜去除)。

Description

重新使用清洁溶液的方法
交叉引用
本申请要求题目均为“Methods Of Reusing A Cleaning Solution”的、分别于2012年7月26日和27日提交的美国临时申请号61/676,168和61/676,481的优先权，其各自的全部内容经此引用并入本文。
发明背景
1.技术领域
本发明总体涉及从容器如锅炉、热交换器和蒸汽发生器中溶解和去除沉积物的方法，特别涉及与热电厂中的容器相关的此类方法。
2.现有技术描述
授予Varrin等人的美国专利号6,740,168、7,344,602和7,857,911以及授予Frenier的6,521,028公开了从热电厂的容器如核电站蒸汽发生器中溶解和去除沉积物的各种方法。
本发明的实施方案的概述
本发明的一个或多个实施方案提供了用于容器如锅炉、热交换器和蒸汽发生器(例如核蒸汽发生器，SG)的清洁溶液的重构/重配以及重新使用的方法，该清洁溶液可以使用而无论待重新使用的溶液中是否存在还原剂、溶解的金属、消泡剂、腐蚀抑制剂和/或表面活性剂的初始浓度。
这些实施方案的一个或多个促进了以降低的废物量和减少的清洁时间提高沉积物去除。一个或多个实施方案导致减少了的被清洁的容器部件的腐蚀。
这些实施方案的一个或多个与用于常规锅炉和SG清洁方法的设备兼容。
本发明的一个或多个实施方案可用于促进清洁溶液在采用不同化学方法的后继清洁步骤中的重新配制和重新使用，所述不同的化学方法采用不同的溶解机理(例如，在化学调节和重新配制后，重新使用氧化铁去除溶液作为后继的铜去除溶液)。
本发明的一个或多个实施方案可用于促进清洁溶液在采用相同化学方法的后继清洁步骤中的重新使用(例如，在按需重建还原条件并添加额外的活性成分或水后，在后继氧化铁去除步骤中重新使用氧化铁去除溶液)。
本发明的一个或多个实施方案描述在下文所附权利要求中。
本发明的各实施方案的这些和其它方面，以及操作方法和结构的相关元素的功能和部件的组合和制造的经济性，将在考虑下面的说明和所附权利要求(所有这些形成本说明书的一部分)时变得更为明显。应当理解的是，本文中任一实施方案中描述的特征也可以在其它实施方案中使用。如在说明书和在权利要求书中所用的那样，单数形式“(a，an)一个”、“一种”和“该(the)”包括复数对象，除非上下文另有明确说明。
本发明的示例性实施方案的详细描述
含有螯合剂和络合剂如乙二胺四乙酸、草酸等等的清洁溶液用于清洁工业热交换器如化石燃料锅炉和核蒸汽发生器(SG)以及其它工业设备。具体而言，这些清洁溶液用于溶解和除去杂质，这些杂质在进料水中输送至该锅炉/SG并因正常操作过程中在锅炉/SG的二次侧上发生的沸腾而累积。取决于这些杂质的性质，在给定的清洁方法中可能需要具有不同化学原理的几种不同溶剂。例如，氧化性条件和提高的溶剂pH值通常用于促进金属铜沉积物的溶解，而还原条件和较低的pH值通常用于溶解氧化铁沉积物如磁铁矿。
在核SG中使用的氧化铁去除溶液通常还含有还原剂如肼、抗坏血酸或草酸铁等等，并还可能含有腐蚀抑制剂、消泡剂和/或表面活性剂。在化石燃料锅炉中有时不需要还原剂，因为氧化铁沉积物通常存在于碳钢表面上，下方的基底金属的氧化通常提供必要水平的局部电子转移以促进磁铁矿沉积物的还原性溶解，而不需要在清洁溶液本身中使用化学还原剂。
本文中提及的所有百分比指的是重量百分比，除非另行说明。但是，可以定义当量摩尔百分比。因为特定的螯合剂和清洁剂表现出不同的分子量，通常可以在假定为1:1的与沉积物物质的螯合/络合摩尔基础上进行候选清洁剂的能力的一对一比较，这对于大多数清洁剂如EDTA、NTA、HEDTA是合理的，但是对于其它清洁剂如草酸则不一定是这样。本文中的讨论基于重量百分比以与工业化学清洁相关的技术文献中的通用记法保持一致。
对于数值，术语“约”和“通常”指的是在最低有效单位的10％以内，除非另行特殊说明。由此，例如，“约0.1”指的是0.09至0.11。
在许多情况下，该螯合剂与络合剂以1重量％至20重量％的浓度使用，这远低于它们在含水清洁溶液中的溶解度(通常为约40重量％，但是可能更高或更低，取决于使用的确切的螯合剂或络合剂)。这样，附加的螯合剂或络合剂可以在该清洁过程中直接加入到该锅炉/SG中以促进额外的沉积物去除。此类添加可以作为相同清洁步骤的部分接续来进行(例如在氧化铁去除步骤完成时注入的附加氧化铁去除溶液)，或者可以与其它化学品的添加一起进行以转换为不同类型的清洁步骤(例如，在氧化铁去除步骤完成时注入的铜去除化学品，随后是氧化剂(例如过氧化氢或过硫酸铵)添加，或空气或氧气或臭氧鼓泡以建立氧化条件)。如上所述的连续化学添加优选代替完全排空并用新鲜的清洁溶液再填充该锅炉/SG，因为这种方法尽量减少了产生的液体废物的体积和相关的废料处置成本。
当氧化铁去除溶液中使用的和将要在铜去除溶液中消耗的还原剂的残留浓度相对较低时，通常在锅炉/SG中可以实现此类化学添加(包括在氧化铁和铜去除化学之间的可能转换)，如在美国专利6,740,168、7,344,602和7,857,911中讨论的稀释清洁溶液的情况，或如美国专利6,521,028中公开的用于清洁化石燃料锅炉的清洁溶液(其通常不包括还原剂)的情况。但是，随着沉积物去除目标水平提高，以这种方式重构和重新使用清洁溶液变得越来越具有挑战性，因为在氧化铁去除步骤开始时这可需要更高浓度的还原剂，并因此在氧化铁去除步骤结束时具有更高的残余还原剂。这些更高能力的溶液通常还含有更高浓度的螯合剂/络合剂和溶解的金属，并还可能含有腐蚀抑制剂和/或消泡剂，这还使得后继的化学添加进一步复杂化，包括在氧化铁与铜去除化学之间的可能转换。
例如，为了实现提高的从核SG中除去氧化铁沉积物，通常使用包含提高浓度的螯合剂/络合剂(例如，超过约(或超过确切的)1％、2％、3％、5％和/或10％，1至40％、1至20％、小于40％和/或小于20％)和提高浓度的还原剂(超过约(或超过确切的)0.1％、0.2％、0.3％、0.5％和/或1.0％，0.1至10％和/或小于10％)的清洁溶液。此外，在清洁过程中，此类制剂通常使用消泡剂以减缓溶剂起泡，并使用腐蚀抑制剂以减缓腐蚀。原位地作为后继铜去除溶液的来自氧化铁去除步骤的耗尽的溶剂/液体废料的重构与重新使用对此类制剂通常是不可能的，原因如下：
●提高的残留还原剂浓度抑制了后继铜去除步骤过程中的铜去除。
●提高的残留还原剂浓度可导致在从还原条件(氧化铁去除步骤过程中所需要的)向氧化条件(金属铜去除步骤过程中所需的)的原位(即在该SG中)转换过程中过度腐蚀SG中存在的碳钢部件。
●提高的螯合剂/络合剂与溶解的金属的浓度以及消泡剂、腐蚀抑制剂和表面活性剂的存在也可导致在化学品添加后和/或在化学转换期间溶解的金属物质的不稳定性。(此类不稳定性可导致金属物质在SG中沉淀，而不是溶解、保留和从SG中去除)。
本发明的一个或多个实施方案提供了降低或最小化废料处置成本、减少所需清洁时间、减轻腐蚀和提高溶解的金属络合物的稳定性的手段，例如在其中要求或需要增强的沉积去除的清洁应用中。
本发明的这些实施方案的一个或多个涉及来自氧化铁去除清洁步骤的液体废料的重构/重新配制和作为铜去除溶液的重新使用。当废弃的氧化铁去除溶液含有下列成分时，这些实施方案的一个或多个可能是特别有益的：(1)在低于所述螯合剂或络合剂的溶解限度的浓度下的螯合剂或络合剂(通常小于约40重量％，但是可能更高或更低，取决于确切的所用螯合剂或络合剂)，和(2)高浓度下的还原剂(例如，大于或等于0.09％、0.10％、0.15％和/或0.2％和/或足够高的浓度以需要显著的时间(例如2至20小时或更长)以便在转换为氧化条件时分解)，并且当在该氧化铁去除溶液中使用消泡剂或腐蚀抑制剂时也可能是有益的。类似于上面对螯合剂/络合剂浓度进行的评论，也可以对还原剂限定当量摩尔百分比，并且在某些情况下可能更合适，特别是当比较两种不同的还原剂的浓度/强度时。这些实施方案的一个或多个包括下列工艺步骤：
●在氧化铁去除步骤完成时，将该清洁溶液从锅炉/SG转移至外部容器(例如并非被清洁的容器一部分的任何容器，例如作为临时清洁设备的一部分提供的临时罐，已经存在于该工厂的罐或容器，或另一适当尺寸的容器)。根据各种实施方案，将锅炉/SG中清洁溶液的至少40、50、60、70、80、90、95、97、98和/或99％转移到该外部容器。
●如果在氧化铁去除步骤后立即进行铜去除清洁步骤，那么可以在将氧化铁去除溶液排放至所述外部容器后立即将浓缩的铜去除化学品注入到所述外部容器中。铜去除化学品还可以在将氧化铁溶液从该锅炉/SG转移到外部容器之前注入到该外部容器中，以使得两种溶液在氧化铁溶液转移时混合。浓缩的铜去除化学品可以含有螯合剂或络合剂如乙二胺四乙酸、乙二胺(EDA)等等，pH调节剂如氢氧化铵、胺、季铵氢氧化物等等和/或pH稳定剂如碳酸铵、碳酸氢铵、铵盐等等。一旦浓缩的铜去除溶液被均化为在预期随后在该锅炉/SG中使用的浓度和体积下的重构/重新配制的清洁溶液，这些铜去除溶液就通常含有0.1％至10％、0.1％至5.0％、0.5％至5.0％、1.0％至5.0％和/或2.0％至5.0％的游离螯合剂或络合剂(例如，EDTA、EDA)和在7至11的pH值下和/或在pH 9至10下的0.005％至5％、0.01％至5％、0.01％至1.0％和/或0.1％至0.5％的pH稳定/缓冲剂(例如，碳酸氢铵、碳酸铵、铵盐和/或其它pH稳定或缓冲剂)。如果在稍后的日期进行铜去除清洁步骤，例如在随后的检修停机过程中，该废氧化铁去除溶液在引入浓缩铜去除化学品之前可以在所述外部容器中储存延长的时间(例如至少一周、至少两周、至少一个月、至少两个月和/或至少一年)。根据一个或多个实施方案，在前进至下面的步骤(向外部测试容器引入氧化剂)之前注入浓缩的铜去除化学品可有助于稳定溶液中的金属络合物，并通过确保游离螯合剂或络合剂存在于整个转换过程中来防止、抑制或减少不想要的沉淀物的形成。
●在将铜去除化学品引入到所述外部容器中之后，将氧化剂引入到所述外部容器中以清除和去除(即将残留浓度降低至低于0.1和/或0.01重量％)来自氧化铁去除溶液的任何存在的残留还原剂并建立氧化条件。该氧化剂可以是过氧化氢、臭氧、氧气、空气或类似化学品。氧气是优选的氧化剂，因其容易使用，并能在铜去除步骤过程中建立高氧化/还原电势，这对于铜去除是有益的。用于清除残留还原剂的氧化剂可以以多种不同方式提供，包括以压缩气体形式、以低温流体形式、经由原位制造例如通过变压吸附(PSA)或通过其它等效方式。该氧化剂还可以以多种不同方式引入到外部容器中存在的溶液内，包括经由诸如喷射或鼓泡的直接注入，经由间接手段例如喷射到外部循环路径中，同时循环待转化的溶液，通过使该溶液通过气-液接触器例如以向下流动或向上流动的方式运行的填充床塔以增强还原剂去除，和/或通过其它合适的手段。在一些实施方案中，可能有益的是在该转换过程中混合惰性气体与该氧化剂。
●在去除还原剂并已经在所述外部容器中建立氧化条件后，所得铜去除溶液随后被注射回到该锅炉/SG中以引发铜去除清洁步骤。在重新注射到锅炉/SG中之前，该溶剂化学可以在需要的情况下进一步进行调节，例如在由还原向氧化化学转换的过程中或由于清洁溶液的延长存放，已经发生pH降低的情况下。根据各种实施方案，在最外部容器中的清洁溶液的至少40、50、60、70、80、90、95、97、98和/或99％转移回到该锅炉/SG中。
根据一种或多种实施方案，在外部容器中去除残留还原剂(如上所述)可以促进向氧化条件的转化，而不会造成锅炉或SG内部的过度碳钢腐蚀，如果该转化过程在高浓度残留还原剂的存在下在SG自体中进行的话，这是可以预期的。在重新引入到锅炉/SG中时，含有螯合剂和氧化剂的重构溶液快速钝化该锅炉/SG中存在的碳钢表面，这进一步减少了腐蚀。外部转化也可以通过在引入到锅炉/SG之前的化学分析或电化学分析来提供校验铜去除溶液化学和效力的机会，并在将铜去除溶液重新引入到该锅炉/SG中时导致增强的铜去除效力，因为已经预先完全除去了还原剂。这通常能够在较短持续时间内完成该铜去除过程(相对于其中原位进行由还原向氧化条件的转换的方法)，由此减少总清洁时间。
如果以来自氧化铁去除步骤的残余物形式存在的残留还原剂如肼的浓度低于约0.1％，有可能以锅炉/SG中存在的碳钢部件的可接受的低腐蚀(例如<25微米)由还原条件原位转化为氧化条件(即在该锅炉/SG自体内)。但是，在这些溶液中与提高浓度的溶解金属结合存在腐蚀抑制剂可导致转化过程中的不稳定性。参见例如Guidelines for ChemicalCleaning of Conventional Fossil Plant Equipment,EPRI,Palo Alto,CA:2001.1003994。由此，根据各种实施方案，外部去除还原剂(如上所述)通常是优选的。此外，上述步骤的次序，包括在引入氧化剂之前引入铜去除化学品(即游离螯合剂/络合剂)，可以导致在该转化过程中溶解的金属络合物的提高的稳定性。
这些实施方案的一个或多个对锅炉/SG清洁应用过程中通常使用的设备的影响微乎其微或毫无影响。例如，这些实施方案的一个或多个包括使用仅一个附加的外部容器(例如，并非被清洁的容器一部分的任何容器，例如作为临时清洁设备一部分提供的临时罐，已经在工厂存在的罐或容器，或另一合适尺寸的容器)以促进残留还原剂的外部消耗。如果工厂包括多台锅炉/SG，该外部容器可用于顺序加工/转化来自所有锅炉/SG的废料(即每次一台锅炉/SG)以尽量减少设备复杂性。或者，该外部容器或多个外部容器可用于平行转化来自所有锅炉/SG的废料(即同时转化来自所有锅炉/SG的废料)以尽量减少废料转化所需的总时间。
这些实施方案的一个或多个可特别适合用于核SG。更具体而言，在用于核蒸汽发生器的清洁步骤过程中，高浓度的还原剂例如肼(大于约0.1％并通常高达1至3％)通常用于促进氧化铁溶解和减轻腐蚀。这些步骤设计为促进氧化铁沉积物的增强去除(例如，大于500、600、700、800、900、1,000、1,250、1,500和/或2000千克/SG，基于每台锅炉/SG通常为10,000至18,000加仑的清洁溶剂填充体积(尽管填充体积可以高于或低于该范围，而不偏离各种实施方案的范围))。根据各种实施方案，此类清洁可以除去例如每加仑该锅炉/SG的填充体积至少0.02、0.03、0.05、0.10、0.15和/或0.20千克的氧化铁沉积物，但在氧化铁去除步骤完成时仍具有过量0.1％的残留还原剂如肼。用于在引入氧化剂后原位分解该残留还原剂的时间以及随之而来的腐蚀可为高的。如上所述，在化石燃料锅炉中，在氧化铁去除步骤过程中通常不需要还原剂，因此对于化石燃料锅炉清洁可能不需要外部转化(如上所述)。然而，这些实施方案的一个或多个可适用于涉及在单一化学批次中去除氧化铁和金属铜沉积物的化石燃料锅炉清洁和其它工业清洁方法。
在所得清洁溶液中存在的螯合剂或络合剂浓度保持低于其溶解度极限的一个或多个实施方案中，来自该清洁应用的液体废料溶液可以根据上述实施方案储存并多次重构/重新使用。根据这些实施方案的一个或多个，还有可能重新使用来自铜去除步骤的废料以制备新鲜的铜去除溶液。
该清洁溶液可以用于相同SG和/或相同的反应堆或发电厂和/或不同的反应堆或发电厂的不同SG。
当该螯合剂或络合剂以低于其饱和浓度(溶解度)的浓度存在于该液体废料中时，本发明的一个或多个实施方案包括重新使用来自氧化铁去除步骤的液体废料来制备新鲜的氧化铁去除溶液。这通过在合适的时候向耗尽的溶剂/液体废料中引入附加的活性清洁剂和其它添加剂，并将该补充过的清洁溶液重新引入到该热交换器或其它设备中来实现。该补充过程可能重复多次，直到溶液被清洁剂饱和，以至于该液体废料不具有额外的容量来溶解该活性清洁剂。此外，该策略可以与使用离子交换树脂或其它合适方法结合以去除溶解的金属和再生游离的螯合剂/络合剂，由此进一步提高该溶剂的有效溶解能力。
如上所述，重新使用液体废料可以通过在不从在先清洁步骤中排出液体废料的情况下将附加的活性清洁剂与其它添加剂直接引入该锅炉/SG来实施。或者，可以从该锅炉/SG中排出液体废料，该化学可以在外部容器中重构(在在先清洁步骤完成后立即进行或在延长的储存期后进行)并随后重新引入到该锅炉/SG中。取决于储存的持续时间和储存条件，在向该液体废料中引入附加活性清洁剂和其它添加剂并将该补充过的清洁溶液重新引入到锅炉/SG中之前，在适当情况下可需要对该液体废料进行处理。例如，假定随后的清洁溶液将用于去除氧化铁沉积物，在重构与重新使用之前，可能需要将该液体废料脱气。这可以以多种方式来实现，所述多种方式包括但不一定限于：
1.液体废料的再循环和脱气，
2.惰性气体喷射，和/或
3.添加化学还原剂。
作为上述技术的替代，该液体废料可以连续储存在阻止对补充和重新使用液体废料前脱气的需要的环境中。例如，该液体废料可以储存在惰性气体覆盖层下以防止空气进入。即使在这些储存条件下，可能有利的是在重新使用前对该液体废料就溶解氧和存在氧化的铁物质进行分析。
作为参考，乙二胺四乙酸(EDTA)(通常用于工业清洁方法的清洁剂/螯合剂)的溶解度在水溶液中为约40％。因此，本发明的一个或多个实施方案可用于促进常规清洁溶液的重新使用，该常规清洁溶液通常分别含有1％至20％的EDTA。
本发明的一个或多个实施方案包括通过将液体废料中存在的络合的活性清洁剂转化为游离的(未络合的)活性清洁剂，从而再生该原始清洁溶液的清洁能力，将液体废料重新用作新的清洁溶液。这可以以多种方式来实现，所述多种方式包括但不一定限于：
1.液体废料再循环穿过离子交换树脂以去除被活性清洁剂络合的金属物质，
2.添加化学试剂，该化学试剂与金属物质反应，沉淀或以其它方式从活性清洁剂络合物中除去金属物质，和/或
3.建立导致从活性清洁剂络合物中除去金属物质的电化学条件。
要注意的是，在重构的氧化铁去除清洁溶液中发生的腐蚀，尤其由存在于该重构的氧化铁清洁溶液中的游离(未络合的)活性清洁剂的浓度来决定，而非总浓度。例如，如果向含有20％络合的螯合剂的液体废料中引入附加的螯合剂以便将螯合剂总浓度(游离和络合的)提高至21％，所得氧化铁清洁溶液的腐蚀性预期将等效于以游离(未螯合)形式含有1％的全部螯合剂的氧化铁清洁溶液的腐蚀性。重构的铜去除溶液是非腐蚀性的，因为在这种类型的溶液中并未预期发生腐蚀，无论是螯合剂或络合剂溶液。
在本发明的一个或多个实施方案中，氧化铁去除步骤的腐蚀影响可以通过在该锅炉/SG的一个或多个区域中引入良性(benign)溶液(例如去离子水)以防止清洁溶液接触易受腐蚀的内表面来进一步降低。例如，在注入氧化铁去除溶液后，可以将去离子水引入到锅炉/SG壳与管束套之间形成的环状空间中，由此抑制潜在腐蚀性化学品接触压力边界部件，如锅炉/SG壳。由于临界结垢沉积物通常不会位于该环形区域内，在该热交换器的这一区域中通常不需要清洁溶液。
发明人已经多次试验了本发明的一个或多个实施方案。
根据一些实施方案，清洁溶液可重构和重新使用的次数受限于该清洁溶液中使用的活性清洁剂的溶解度。一旦清洁溶液在一种或多种清洁剂中变得饱和，将不可能进行进一步的重构，且所得液体废料必须用标准工业实践进行处理和/或处置。作为替代和/或补充，该清洁溶液可以通过以下方式重构：将一部分清洁剂解络合(例如通过使用离子交换树脂以除去络合的金属，或通过其它合适的方法)，使得游离清洁剂在低于清洁剂饱和点下存在。
本发明的一个或多个实施方案包括下列特征：
i)通过补充或再生活性清洁剂和/或化学添加剂将来自化学清洁化石燃料锅炉、核SG或其它工业设备的耗尽的溶剂/液体废料重构/重配以及重新使用以配制新的清洁溶液。如果进行补充的话，与原始清洁溶液中所用相同的活性清洁剂和/或化学添加剂，或不同的活性清洁剂和/或化学添加剂可用于配制该新的清洁溶液。例如，含有EDTA、草酸或另一种合适的螯合剂或络合剂，肼或另一种合适的还原剂，消泡剂和/或腐蚀抑制剂的氧化铁去除溶液可以重构为含有EDTA、EDA或另一种合适的螯合剂/络合剂，氢氧化铵、胺、季铵氢氧化物或另一种合适的pH调节剂和/或碳酸铵、碳酸氢铵、铵盐或另一种合适的pH稳定剂的铜去除溶液。如上所述，以这种方式重新使用液体废料可以有利地最小化或减少碳钢和低合金钢设备内部的累积性腐蚀，以及与给定清洁用途相关的总成本，主要是与废料处置相关的那些成本。
ii)以允许使用清洁溶液的单次蒸汽发生器填充量去除不同沉积物质(例如氧化铁和金属铜)的方式对液体废料进行化学调节和重新使用。当在氧化铁去除溶液中存在提高浓度的还原剂(大于约0.1％)和/或腐蚀抑制剂(例如，胺硼酸盐或酯，长链吡啶鎓盐如正十二烷基溴化吡啶鎓衍生物，包括在低毒性乙二醇醚和/或脂族醇中合成的那些，烷基吡啶，硫改性烷基吡啶，烷基四氢嘧啶，含硫化合物，含硫聚酰胺，脲化合物，硫脲，炔丙醇烷氧基化物，乙炔基甲醇-烷氧基化物，四咪唑啉衍生物(tetraimadazoline derivatives)，亚氨基-酰胺基缩合产物，高分子量胺，烷基二胺，聚胺，两性胺，炔属化合物，芳基胺，芳族N-杂环化合物和N-杂环胺或类似化合物或其组合)时，该铜去除溶液可以在外部容器中重构，随后重新引入到该锅炉/SG中，以便：(1)消除否则会在铜去除步骤开始时发生的腐蚀，和(2)提高铜去除过程的效力。这些方法的一种或多种可以帮助确保在外部转化过程中游离螯合物/络合剂持续存在，以稳定溶液中的金属络合物并防止形成沉淀物(否则其可在这些条件下形成)。
iii)通过在锅炉/SG的一个或多个区域中引入良性清洁溶液(例如去离子水)以防止或抑制清洁溶液接触易受腐蚀的内表面，来进一步减少腐蚀。
尽管参考锅炉和SG(例如核能发电厂的SG)讨论了本发明的实施方案，但作为补充和/或替代，本发明的各种实施方案可以与需要去除沉积物的其它类型的结构一起使用(例如，核能发电厂的主要或辅助冷却回路的其它部分)。
提供前述实施方案以阐述本发明的实施方案的结构与功能原理，并且并非意在限制。相反，本发明的原理意在涵盖在下列权利要求的精神与范围内的任何和所有修改、变更和/或替换。

Claims (26)

1.在一个或多个核能发电厂的一个或多个蒸汽发生器中去除至少一部分沉积物的方法，该方法包括：
在第一核蒸汽发生器中在还原条件下布置含水清洁溶液持续第一处理时间以驱除或溶解来自第一核蒸汽发生器的第一沉积物，其中第一沉积物包含氧化铁沉积物，该含水清洁溶液包含螯合剂或清洁剂；
在所述在第一蒸汽发生器中布置含水清洁溶液后，将含水清洁溶液和至少一部分驱除或溶解的第一沉积物从该第一核蒸汽发生器转移到外部容器；
去除外部容器中的还原剂，包括对含水清洁溶液进行脱气和重配；
将该含水清洁溶液从该外部容器转移到第一核蒸汽发生器或第二核蒸汽发生器并将该含水清洁溶液保持在该第一或第二核蒸汽发生器中持续第二处理时间以驱除或溶解来自该第一或第二核蒸汽发生器的第二沉积物；其中在(1)将含水清洁溶液和至少一部分驱除或溶解的第一沉积物从该第一核蒸汽发生器转移到外部容器与(2)将该含水清洁溶液保持在所述第一或第二核蒸汽发生器中持续第二处理时间之间：在外部容器中重构该含水清洁溶液，或在外部容器中重配该含水清洁溶液，以具有不同的化学性质，和
在所述在第一或第二核蒸汽发生器中保持该含水清洁溶液持续第二处理时间后，从该第一或第二核蒸汽发生器中去除该含水清洁溶液和至少一部分驱除或溶解的第二沉积物。
2.权利要求1的方法，在(1)将含水清洁溶液和至少一部分驱除或溶解的第一沉积物从该第一核蒸汽发生器转移到外部容器与(2)将该含水清洁溶液保持在所述第一或第二核蒸汽发生器中持续第二处理时间之间进一步包括：
向该含水清洁溶液中引入附加的螯合剂或清洁剂。
3.权利要求1的方法，其中：
所述从第一核蒸汽发生器中驱除或溶解第一沉积物包括用该螯合剂或清洁剂络合该沉积物；和
该方法在(1)将含水清洁溶液和至少一部分驱除或溶解的第一沉积物从该第一核蒸汽发生器转移到外部容器与(2)将该含水清洁溶液保持在所述第一或第二核蒸汽发生器中持续第二处理时间之间进一步包括：将来自络合的沉积物的至少一部分络合的螯合剂或清洁剂解络合，以便通过提高螯合剂或清洁剂未络合并因此为活性的程度来再生该螯合剂或清洁剂的沉积物去除能力。
4.权利要求1的方法，其中将该含水清洁溶液由外部容器转移到该第一或第二核蒸汽发生器中包括将至少一部分驱除或溶解的第一沉积物转移到该第一或第二核蒸汽发生器中。
5.权利要求1的方法，其中该第一或第二核蒸汽发生器是该第二核蒸汽发生器，使得含水清洁溶液由外部容器转移到该第一或第二核蒸汽发生器中包括将该含水清洁溶液转移到该第二核蒸汽发生器中。
6.权利要求1的方法，其中该第一或第二核蒸汽发生器是该第一核蒸汽发生器，使得：
将含水清洁溶液由外部容器转移到该第一或第二核蒸汽发生器中包括将该含水清洁溶液转移回该第一核蒸汽发生器中；和
将该含水清洁溶液保持在所述第一或第二核蒸汽发生器中持续第二处理时间包括将该含水清洁溶液保持在所述第一核蒸汽发生器中持续第二处理时间。
7.权利要求6的方法，在(1)将含水清洁溶液从该第一核蒸汽发生器转移到外部容器与(2)将该含水清洁溶液保持在所述第一核蒸汽发生器中持续第二处理时间之间进一步包括：向该含水清洁溶液中引入附加的螯合剂或清洁剂。
8.权利要求6的方法，其中：
在该第一核蒸汽发生器中布置该含水清洁溶液持续第一处理时间包括将该含水清洁溶液在还原条件下布置在第一核蒸汽发生器中持续第一处理时间以驱除或溶解氧化铁沉积物；
该驱除或溶解的第一沉积物包含驱除或溶解的氧化铁沉积物；
在所述将该含水清洁溶液保持在所述第一核蒸汽发生器中持续第二处理时间之前，该方法进一步包括将该含水清洁溶液由还原条件转化为氧化条件；
将该含水清洁溶液保持在所述第一核蒸汽发生器中持续第二处理时间包括将该含水清洁溶液在氧化条件下保持在所述第一核蒸汽发生器中持续第二处理时间以驱除或溶解铜沉积物；和
该驱除或溶解的第二沉积物包含驱除或溶解的铜沉积物。
9.权利要求8的方法，其中在还原条件下布置在第一核蒸汽发生器中持续第一处理时间的含水清洁溶液包含腐蚀抑制剂。
10.权利要求8的方法，其中：
在还原条件下布置在该第一核蒸汽发生器中持续第一处理时间的含水清洁溶液包含还原剂，和
将该含水清洁溶液由还原条件转化为氧化条件包括减少该含水清洁溶液中还原剂的量。
11.权利要求8的方法，其中将该含水清洁溶液由还原条件转化为氧化条件在将该含水清洁溶液转移回该第一核蒸汽发生器中之前发生。
12.权利要求6的方法，其中：
将该含水清洁溶液布置在该第一核蒸汽发生器中持续第一处理时间包括将该含水清洁溶液在氧化条件下布置在第一核蒸汽发生器中持续第一处理时间以驱除或溶解铜沉积物；
该驱除或溶解的第一沉积物包含驱除或溶解的铜沉积物；
在所述将该含水清洁溶液保持在所述第一核蒸汽发生器中持续第二处理时间之前，该方法进一步包括将该含水清洁溶液由氧化条件转化为还原条件；
将该含水清洁溶液保持在所述第一核蒸汽发生器中持续第二处理时间包括将该含水清洁溶液在还原条件下保持在所述第一核蒸汽发生器中持续第二处理时间以驱除或溶解氧化铁沉积物；和
该驱除或溶解的第二沉积物包含驱除或溶解的氧化铁沉积物。
13.权利要求6的方法，进一步包括：
在第一核蒸汽发生器中布置含水清洁溶液持续第一处理时间之前停用该第一核蒸汽发生器；和
在(1)将含水清洁溶液从该第一核蒸汽发生器转移到外部容器与(2)将该含水清洁溶液转移回该第一核蒸汽发生器之间：恢复使用热交换系统，并随后在所述将含水清洁溶液转移回该第一核蒸汽发生器中之前再次停用该第一核蒸汽发生器。
14.在利用至少一种传热流体的热交换系统中去除至少一部分沉积物的方法，包括：
在该热交换系统中布置包含还原剂的第一含水清洁溶液持续氧化铁处理时间以便从该热交换系统中驱除或溶解氧化铁沉积物，该第一含水清洁溶液包含氧化铁螯合剂或清洁剂；
在所述布置后，将该第一含水清洁溶液与至少一部分驱除或溶解的氧化铁沉积物从该热交换系统转移到外部容器；
当含水清洁溶液在外部容器中时，向该含水清洁溶液中引入铜去除化学品与氧化剂并去除外部容器中的还原剂以形成第二清洁溶液，其中该氧化剂在该外部容器中的第二含水清洁溶液中建立氧化条件；
将该第二含水清洁溶液转移到该热交换系统中；和
在氧化条件下将该第二含水清洁溶液布置在该热交换系统中持续铜处理时间以便从该热交换系统中驱除或溶解铜沉积物。
15.权利要求14的方法，其中所述氧化铁螯合剂或清洁剂包含螯合剂或络合剂。
16.权利要求14的方法，其中所述向该含水清洁溶液中引入铜去除化学品和氧化剂包括：
将铜去除化学品引入到该含水清洁溶液中，并随后将氧化剂引入到该含水清洁溶液中。
17.权利要求14的方法，进一步包括在将氧化剂引入到该含水清洁溶液中之后和在将第二含水清洁溶液转移到该热交换系统中之前向该含水清洁溶液中引入附加的铜去除化学品或pH稳定或缓冲剂。
18.权利要求14的方法，其中在该氧化铁处理期间，该还原剂以至少0.1重量％的浓度存在于该第一含水清洁溶液中。
19.权利要求14的方法，其中所述在外部容器中在第二含水清洁溶液中建立氧化条件包括去除该含水清洁溶液中的还原剂。
20.权利要求14的方法，在还原条件下在该热交换系统中保持该含水清洁溶液持续氧化铁处理时间之前，进一步包括：
停用该热交换系统，
从该热交换系统中去除至少一部分传热液体，和
将第一含水清洁溶液引入到该热交换系统中。
21.权利要求14的方法，在氧化条件下在该热交换系统中布置该第二含水清洁溶液持续铜处理时间后，进一步包括：
从该热交换系统中除去基本所有的第二含水清洁溶液；
向该热交换系统中引入替代传热液体；和
恢复使用该热交换系统。
22.权利要求14的方法，在将第二含水清洁溶液转移到该热交换系统中之前，进一步包括调节该第二含水清洁溶液的化学性质以改善其铜去除效力。
23.权利要求14的方法，其中该热交换系统包括核能发电厂的蒸汽发生器。
24.权利要求14的方法，其中所述至少一部分驱除或溶解的氧化铁沉积物包括来自该蒸汽发生器的至少900千克的氧化铁沉积物。
25.权利要求14的方法，其中所述至少一部分驱除或溶解的氧化铁沉积物包含每加仑该蒸汽发生器填充体积至少0.02千克的氧化铁沉积物。
26.权利要求1的方法，其中在(1)将含水清洁溶液和至少一部分驱除或溶解的第一沉积物从该第一核蒸汽发生器转移到外部容器与(2)将该含水清洁溶液保持在所述第一或第二核蒸汽发生器中持续第二处理时间之间进一步包括：在外部容器中重配该含水清洁溶液以具有不同的化学性质。
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