CN105112929B

CN105112929B - 电站锅炉热态快速洗硅预膜剂

Info

Publication number: CN105112929B
Application number: CN201510576550.2A
Authority: CN
Inventors: 杨涛
Original assignee: Jiangsu Longray Chemical Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Longray Chemical Co Ltd
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2035-09-11
Also published as: CN105112929A

Abstract

本发明提供了电站锅炉热态快速洗硅预膜剂，包括A、B两组，A组中包含下列重量比的原料：a.强碱性物质5-30%，b.碱性螯合剂1-10%，c.酸碱指示剂0.03%-0.05%，d.余量为无机溶剂；B组中包含下列重量比的原料：a.除氧剂2.0-5.0%，b.磷酸盐3.0-10.0%，c.三氮唑0.5-3.0%，d.钼酸钠0.5-3.0%，e.余量为无机溶剂；使用时将A、B两组按照重量比1：5的比例混合使用；本发明生产得到的药剂，可以满足不同类型电站锅炉的洗硅，并形成永久钝化膜阻止对锅炉和管网的腐蚀。

Description

电站锅炉热态快速洗硅预膜剂

技术领域

本发明属于电站锅炉及热力系统化学清洗领域，涉及电站锅炉热态快速洗硅预膜剂。

背景技术

目前国内在建的火力发电厂机组锅炉都是亚临界以上的高参数锅炉，由于新建机组及其管网在制造、储运、安装过程中会带入切削油、防锈油，在运输及存放期间会发生锈蚀，在安装过程中会留下沙石、保温材料、水泥块、泥土等杂物。在锅炉投运前，往往需要进行物理清洗，包括人工清洗、机械清洗、超声波清洗和化学清洗等。洗硅就是去除基建锅炉中含硅化合物的一个过程。基建锅炉中含硅化合物指的是沙子、石头、保温材料、水泥块、泥土等。一般会留存于凝结器、低压加热器管道、低压加热器水侧、低压加热器汽侧、除氧器给水箱、高压加热器水侧、高压加热器管道、高压加热器汽侧、省煤器、水冷壁进口联箱、启动分离器、过热器、再热器等部位。

早期锅炉洗硅采用的是“限负荷洗硅法”，即在保证蒸汽硅不超标的前提下，让硅逐渐溶到炉水中，逐步排出的方法。这种方式有时可长达数百上千个小时，拖延了机组并网时间。因机组带低负荷要油枪陪着稳定燃烧，所以整个洗硅过程成本很高，不仅消耗了大量的燃油，还要消耗大量的水、电，以及人工费用。

中国专利ZL200510096054.3公开了一种高参数锅炉热态洗硅成膜剂，包括A剂和B剂，A剂包含强碱性催化剂、无机溶剂、显色剂，其中强碱性催化剂为NaOH、KOH、LiOH两两混配而成，或其中的一种与Na₃PO₄混配而成。B剂包括Na₃PO₄、联氨、无机溶剂。A剂和B剂按照体积比1:10的比例混合使用，混合后溶液比重为1.008g/ml~1.031g/ml。其缺点在于：对泥沙的溶解速度慢，且不彻底，不能去除水汽中的铜、铁离子，成膜效果差，药剂的浓度低、用药量大等缺点。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种适用于大容量、高参数电站锅炉及热力系统热态下的电站锅炉热态快速洗硅预膜剂。在锅炉吹管阶段加入该药剂，在该药剂的作用下，沙石、泥土等含硅化合物快速溶解。将以前两周以上的洗硅时间缩短到一周以内，利用整炉放水将溶解到炉水中的硅定期或整体排出，真正洗硅的过程用时6-12个小时。在实施的过程中，控制好炉水的温度和pH值，就会在省煤器、水冷壁金属内壁形成一层永久致密的四氧化三铁钝化膜，整个过程操作简便，洗硅快，时间短，节约大量燃油，降低清洗产生的费用。

本发明的另一个目的是去除洗水汽中的铁离子和铜离子，并降低水的硬度。

为了达到上述目的，本发明提供的电站锅炉热态快速洗硅预膜剂是由A、B两个组分组成：

A组中包含下列重量比的原料：a.强碱性物质5-30%，b.碱性螯合剂1-10%，c.余量为无机溶剂，d.酸碱指示剂微量。

B组中包含下列重量比的原料：a.除氧剂2.0-5.0%，b.磷酸盐3.0-10.0%，c.三氮唑0.5-3.0%，d.钼酸钠0.5-3.0%，e.余量为无机溶剂。

使用时将A、B两组按照重量比1：5的比例混合使用，混合后的药剂比重为1.05-1.10g/ml。

所述的强碱性物质为NaOH、KOH、LiOH中的两种或三种按任意比例进行混配而成。

所述的碱性螯合剂为EDTA二钠，EDTA四钠。

所述的酸碱指示剂为酚酞、甲基橙、甲基红。

所述的除氧剂为水合肼，碳酰肼，丙酮肟。

所述的磷酸盐为磷酸三钠，磷酸氢二钠。

所述的三氮唑为苯并三氮唑，甲基苯并三氮唑。

本发明中所述强碱性物质、碱性螯合剂、酸碱指示剂、除氧剂、磷酸盐、三氮唑、钼酸钠等均为分析纯。

本发明中所述无机溶剂为二级除盐及以上级别的纯水。

本发明所述的热态快速洗硅预膜剂在使用时，只要将A组及B组按重量比分别加入联氨加药箱中，用加药泵直接打入锅炉给水系统。

电站锅炉及热力系统在热态下，使用该药剂快速清洗和去除锅炉及热力系统中残留的硅，以及其他影响汽轮机组安全、稳定运行的残留物质，使水汽质量快速达到火力发电厂水汽质量标准，同时对锅炉及管网进行预膜，形成永久钝化膜阻止对锅炉和管网的腐蚀。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是锅炉洗硅运行工况示意图。

具体实施方式

下面通过实施例进一步描述本发明，但不局限于其范围。

实施例1：

用于实施的锅炉为汽包炉，凝汽器为铜管，属有铜系统。

配制过程：按技术方案，配制电站锅炉热态快速洗硅预膜剂，它包括A组和B组：

A组的配制：将纯水79.96%，加入到带有搅拌的不锈钢釜中，开动搅拌机依次加入强碱性物质（60%NaOH+40%KOH）15%、碱性螯合剂（EDTA二钠）5%、酸碱指示剂（酚酞）0.04%，搅拌至使其溶解，制得A组。

B组的配制：将纯水87%，加入到带有磁力搅拌的不锈钢釜中，开动搅拌依次加入碱性还原剂（水合肼）4%、磷酸盐（磷酸氢二钠）5%、三氮唑（苯并三氮唑）1.0%，钼酸钠2.0%，搅拌至使其溶解，制得B组。

使用时将A组和B组按照重量比1:5的比例混合使用，混合后溶液比重为1.06g/ml。

将配制好的热态快速洗硅预膜剂混合溶液，在锅炉吹管阶段和汽轮机冲转前阶段加入到热力系统中，对锅炉和热力系统进行热态快速洗硅和预膜。

第一阶段在吹管阶段进行，从给水系统将混合好的药剂加入到热力系统中，根据炉水的pH值调整加药量，使pH值保持在9.5-10.5，使沙石、泥土等基本被溶解掉，采取全排、或者连上联排的方式，将含硅的炉水排出系统，该实施例药剂，处理3~6小时炉水中SiO₂、Fe和Cu含量见表1。

第二阶段在汽轮机冲转之前进行，当炉水温度升到270℃以上时，从给水系统将混合好的药剂加入到热力系统中，根据炉水的pH值调整加药量，使pH值保持在9.5-10.5，处理6~10小时，使少量残留的沙石、泥土溶解，蒸汽不进入汽轮机，直接进入凝汽器，含硅、铁、铜超标的炉水通过排污的方式排放，处理3~6小时炉水中SiO₂、Fe和Cu含量的测量值见表2；再经过约12小时连上联排后，蒸汽中SiO₂、Fe和Cu含量的测量值见表3。

在第二阶段连上联排的过程中，当测得的炉水中硅含量低于200，铁含量低于100，铜含量低于50，洗硅预膜结束。此时炉水不再排放，及时投入凝结水精处理，除去水中的硅、铁、铜等杂质。蒸汽中杂质含量达到冲转之前硅、铁、铜含量要求：二氧化硅≤30，铁≤50，铜≤15；直接冲转并网带负荷发电，大大缩短并网时间，操作简便，有非常好的经济效益。

实施例2：

本实施例和实施例1不同的是：

用于实施的锅炉为直流炉，凝汽器为不锈钢管，属无铜系统。

A组的配制：纯水77.97%，强碱性物质（70%NaOH+20%KOH+10%LiOH）15%、碱性螯合剂（EDTA四钠）7%、酸碱指示剂（甲基红）0.03%，制得A组。

B组的配制：纯水85%，除氧剂（丙酮肟）3%、磷酸盐（磷酸三钠）8%、三氮唑（苯并三氮唑）1.0%，钼酸钠3.0%，制得B组。

使用时将A组和B组按照重量比1:5的比例混合使用，混合后溶液比重为1.07g/ml；其它同实施例1。

该实施例药剂，在吹管阶段，处理3~6小时炉水中SiO₂、Fe含量见表1；

在汽轮机冲转前使用时，处理3~6小时炉水中SiO₂、Fe含量的测量值见表2；再经过约12小时连上联排后，蒸汽中SiO₂、Fe含量的测量值见表3。

实施例3：

本实施例和实施例1不同的是：

用于实施的锅炉为汽包炉，凝汽器为不锈钢管，属无铜系统。

A组的配制：纯水81.95%，强碱性物质（90%NaOH+10%LiOH）8%、碱性螯合剂（EDTA四钠）10%、酸碱指示剂（甲基橙）0.05%，制得A组。

B组的配制：纯水89%，除氧剂（碳酰肼）3%、磷酸盐（磷酸三钠）5%、三氮唑（甲基苯并三氮唑）1.0%，钼酸钠2.0%，制得B组。

使用时将A组和B组按照重量比1:5的比例混合使用，混合后溶液比重为1.06g/ml；其它同实施例1。

在汽轮机冲转前使用时，处理3~6小时炉水中SiO₂、Fe含量的测量值见表2；再经过约12小时连上联排后蒸汽中SiO₂、Fe含量的测量值见表3。

实施例4：

本实施例和实施例1不同的是：

用于实施的锅炉为直流炉，凝汽器为铜管，属有铜系统。

A组的配制：纯水84.95%，强碱性物质（80%KOH+20%LiOH）10%、碱性螯合剂（EDTA二钠）5%、酸碱指示剂（甲基橙）0.05%，制得A组。

B组的配制：纯水90%，除氧剂（碳酰肼）2%、磷酸盐（磷酸三钠）5%、三氮唑（甲基苯并三氮唑）2.0%，钼酸钠1.0%，制得B组。

使用时将A组和B组按照重量比1:5的比例混合使用，混合后溶液比重为1.05g/ml；其它同实施例1。

该实施例药剂，在吹管阶段，处理3~6小时炉水中SiO₂、Fe、Cu含量见表1；

在汽轮机冲转前使用时，处理3~6小时炉水中SiO₂、Fe、和Cu含量的测量值见表2；再经过约12小时连上联排后，蒸汽中SiO₂、Fe和Cu含量的测量值见表3。

通过上述实施例1-4测得的实验数据，不难发现，本发明配制的药剂对不同类型的锅炉及其系统均具有良好的洗硅成膜效果，且均符合中华人民共和国电力行业标准DL/T561-2013《火力发电厂水汽化学监督导则》，以及DL/T912-2005《超临界火力发电机组水汽质量标准》，要求汽轮机在冲转之前蒸汽中二氧化硅含量≤30，铁含量≤30，铜含量≤15的标准要求。

本发明的电站锅炉热态快速洗硅预膜剂，并不限于上述实施例，NaOH、KOH、LiOH均属于强碱性物质，其混合比例可以不予限定，不论是其中的两种混合，还是三种混合均能满足使用要求，经过申请人的多次实验证明，只要在本发明的技术方案给出的范围内均能达到本发明的目的。

本发明经研究发现：当在以磷酸盐、联氨为主要成分的B组中加入适量的钼酸钠、三氮唑，很快就可以降低水汽中的铁、铜离子浓度，而且成膜时间短，一般为5-6小时，形成的膜因为含有钼原子，用硫酸铜溶液做滴穿试验，优于联氨+磷酸盐法钝化形成的膜，钝化膜致密坚硬。氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的两种或三种，与EDTA钠盐配合使用进行洗硅预膜时，存在着良好的协同效应，比单独使用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂的洗硅效果要好，时间要短，并能大大降低锅炉水汽的硬度。

表1：

表2：

表3：

注：表1，表2和表3中的实施例2和实施例3“——”部分，表示的是因凝汽器使用不锈钢管，属无铜系统，不对炉水和蒸汽中Cu含量进行检测。

Claims

1.电站锅炉热态快速洗硅预膜剂，包括A、B两组，其特征在于：

A组中包含下列重量比的原料：a.强碱性物质5-30%，b.碱性螯合剂1-10%，c.酸碱指示剂0.03%-0.05%，d.余量为无机溶剂；

B组中包含下列重量比的原料：a.除氧剂2.0-5.0%，b.磷酸盐3.0-10.0%，c.三氮唑0.5-3.0%，d.钼酸钠0.5-3.0%，e.余量为无机溶剂；

2.电站锅炉热态快速洗硅预膜剂，包括A、B两组，其特征在于：

B组中包含下列重量比的原料：a.除氧剂2.0-5.0%，b.磷酸盐3.0-10.0%，c.苯并三氮唑0.5-3.0%，d.钼酸钠0.5-3.0%，e.余量为无机溶剂；

3.电站锅炉热态快速洗硅预膜剂，包括A、B两组，其特征在于：

B组中包含下列重量比的原料：a.除氧剂2.0-5.0%，b.磷酸盐3.0-10.0%，c.甲基苯并三氮唑0.5-3.0%，d.钼酸钠0.5-3.0%，e.余量为无机溶剂；

4.根据权利要求1或2或3所述的电站锅炉热态快速洗硅预膜剂，其特征在于：所述的强碱性物质为NaOH、KOH、LiOH中的两种或三种按任意比例进行混配而成。

5.根据权利要求1或2或3所述的电站锅炉热态快速洗硅预膜剂，其特征在于：所述的碱性螯合剂为EDTA二钠，EDTA四钠。

6.根据权利要求1或2或3所述的电站锅炉热态快速洗硅预膜剂，其特征在于：所述的酸碱指示剂为酚酞、甲基橙、甲基红。

7.根据权利要求1或2或3所述的电站锅炉热态快速洗硅预膜剂，其特征在于：所述的除氧剂为水合肼，碳酰肼，丙酮肟。

8.根据权利要求1或2或3所述的电站锅炉热态快速洗硅预膜剂，其特征在于：所述的磷酸盐为磷酸三钠，磷酸氢二钠。

9.根据权利要求1或2或3所述的电站锅炉热态快速洗硅预膜剂，其特征在于：所述的无机溶剂为纯水。