CN210441735U - 超超临界锅炉投高加加热的高温edta清洗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种超超临界锅炉投高加加热的高温EDTA清洗系统。所述清洗系统包括清洗管路和DCS系统，所述清洗管路包括依次串联的EDTA清洗箱、清洗泵、高压加热系统、省煤器、水冷壁和启动分离器，高压加热系统的#2高加的汽侧加热蒸汽口通过加蒸汽管与辅助蒸汽加热系统联通，在加蒸汽管上设有气动调节阀；所述DCS系统包括DCS控制器和分散设置在水冷壁外壁、高压加热系统水侧进水口及出水口的温度传感器，多个温度传感器的信号输出端均与DCS控制器的信号输入端连接，DCS控制器的信号输出端与气动调节阀的控制端连接。本实用新型保证清洗系统受热在可控范围内，锅炉无需投油点火，节省了大量燃油和除盐水以及点火时各风机消耗的厂用电，达到安全、节能降耗的目的。

Description

超超临界锅炉投高加加热的高温EDTA清洗系统

技术领域

本实用新型涉及到火力发电厂超超临界锅炉清洗系统，具体是一种火力发电厂超超临界锅炉投高加加热的高温EDTA清洗系统。

背景技术

为确保锅炉受热面内表面清洁、防止受热面因锈蚀、结垢产生传热不良及垢下腐蚀，火电机组锅炉必须进行化学清洗，以此改善机组水汽品质，提高锅炉热效率。通常锅炉化学清洗采用水冲洗、化学清洗、钝化三个步骤。通过水冲洗将制造和安装过程中可能进入设备和系统的氧化铁皮、铁锈、焊渣、泥沙、保温材料等杂物冲洗掉，提高系统的清洁度；通过化学清洗，除去系统内的金属腐蚀产物；通过钝化在金属表面形成致密的保护膜，减缓热力设备的腐蚀。EDTA二钠盐与铜、钙、镁等氧化物能形成易溶于水的络合物，除污能力强，产生的沉淀少，对金属基体的腐蚀小，清洗钝化可以一次完成，产生的废液少且废液可以进行回收再利用，符合环保要求。在EDTA清洗后，无需放尽药液重新配置钝化试剂，采用复合钝化工艺，只需在EDTA清洗液中加入一定配比的碱性药液，调节pH值及EDTA浓度至最佳范围，即可进行钝化，能够在金属基体表面形成致密的氧化膜，清洗钝化一次完成。

锅炉高温EDTA清洗效果很好，并且可以清洗和钝化两个阶段一次完成，减少了化学清洗后换水产生的大量废液。其主要缺点是所需120℃温度，通常需要锅炉点火加热才能满足，超超临界锅炉点火所需条件较多，一般新建机组正常施工进度在化学清洗期间难以达到锅炉点火的要求。

发明内容

本实用新型根据针对现有锅炉投油点火加热高温EDTA清洗条件要求高、安全性低及成本投入大等问题，提供了一种超超临界锅炉投高加加热的高温EDTA清洗系统，该清洗系统采用了#2高压加热器进行加热，利用DCS系统对温度进行在线监控并调节保证清洗所需温度120℃左右，达到最佳清洗效果，其锅炉无需投油点火，可以节省大量燃油和除盐水以及点火时各风机消耗的厂用电，达到安全、节能降耗的目的

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种超超临界锅炉投高加加热的高温EDTA清洗系统，其特征在于：所述清洗系统包括清洗管路和DCS系统，所述清洗管路包括依次串联的EDTA清洗箱、清洗泵、高压加热系统、省煤器、水冷壁和启动分离器，所述高压加热系统包括依次串联的#3高加、#2高加和#1高加，#2高加的加热蒸汽口通过加蒸汽管与辅助蒸汽加热系统联通，在加蒸汽管上设有的气动调节阀；所述DCS系统包括DCS控制器、设置在水冷壁外壁的第一温度传感器、分别设置在高压加热系统进水口及出水口的第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器的信号输出端均与DCS控制器的信号输入端连接，DCS控制器的信号输出端与气动调节阀的控制端连接。

本实用新型较优的技术方案：所述#2高加的水位变送器的信号输出端与DCS控制器的信号输入端连接，DCS控制器的信号输出端与#2高加的疏水管上的气动疏水阀控制端连接。

本实用新型较优的技术方案：所述辅助蒸汽加热系统包括辅助蒸汽联箱、设置在辅助蒸汽联箱蒸汽进口处的蒸汽输入管、设置在辅助蒸汽联箱蒸汽出口的蒸汽输出管和设置在辅助蒸汽联箱上的疏水管，辅助蒸汽联箱的蒸汽输入管通过的加蒸汽管与#2高加联通，气动调节阀设置在蒸汽输入管上，并在加蒸汽管上设有6号手动阀，在蒸汽输出管设有通向除氧器的支管，并在支管上的2号电动阀，在气动调节阀两端的蒸汽输出管上的分别设有3号电动阀和5号电动阀，辅助蒸汽联箱的蒸汽输入管与辅助蒸汽母管联通，并在蒸汽输入管上设有1号电动阀；在疏水管上设有8号、9号和10号电动阀。

本实用新型较优的技术方案：在省煤器的外壁上也设有与DCS控制器信号连接的第三温度传感器。

本实用新型中的高加为高压加热器，是一种表面式换热器，具体是接在高压给水泵之后的加热给水的加热器，用来提高给水温度。该装置由壳体和管系两大部分组成，在壳体内腔上部设置蒸汽凝结段，下部设置疏水冷却段，进、出水管顶端设置给水进口和给水出口。当过热蒸汽由进口进入壳体后即可将上部主螺管内的给水加热，蒸汽凝结为水后，凝结的热水又可将下部疏冷螺管内的部分给水加热，被利用后的凝结水经疏水出口流出体外。

本实用新型的清洗系统采用EDTA二钠盐进行清洗，在进行清洗过程中，溶液中EDTA与锅炉内部的金属化合物反应生成可溶性稳定络合物，在清洗液的pH值为5.5～6.0，浓度为4％～6％(过剩浓度应超过0.5％～1.5％)，高温EDTA清洗温度在120℃左右，循环6～8h以上，可得到较好的清洗效果。该清洗方式除了具有一般有机酸清洗剂的优点外，对铜、钙、镁等垢都有较强的清除能力外，清洗后金属表面能形成良好的防腐保护膜，无需另行钝化。采用高温EDTA清洗锅炉的优点：该清洗系统具有除污能力强，形成的沉渣少，对基体金属腐蚀性小，无需专用耐蚀泵等优点，可达到用同一溶液实现除垢和钝化金属表面的目的，其整个工艺简单，水耗低，耗时少。处理后清洗废液中绝大部分呈络合态的EDTA和过剩的EDTA以结晶形式析出，可以回收再利用，大大降低清洗成本。

本实用新型中采用辅汽系统作为加热热源其热源充足且安全可靠；#2高加作为加热器其加热面积大加热效率高；利用辅汽系统气动调节阀及#2高加气动疏水阀作为蒸汽流量控制可精确控制加热温度；以DCS上#2高加汽侧、水侧及水冷壁各温度测点作为监控调节对象，保证清洗系统受热可控在规定范围内，锅炉无需投油点火，节省了大量燃油和除盐水以及点火时各风机消耗的厂用电，达到安全、节能降耗的目的。而且采用#2高压加热器加热，还减少临时系统管材用量，降低施工成本，节省临时系统安装时间，间接提高了经济效益。

附图说明

图1是本实用新型中的温度控制原理图；

图2是本实用新型中的锅炉EDTA清洗系统图；

图3是本实用新型中的辅助蒸汽加热系统图；

图中：1—EDTA清洗箱，2—高压加热系统，3—省煤器，3-1—第三温度传感器，4—水冷壁，5—启动分离器，6—清洗泵，7—辅助蒸汽加热系统，7-1—辅助蒸汽联箱，7-2—蒸汽输入管，7-3—蒸汽输出管，7-4—疏水管，8—加蒸汽管，9—气动调节阀，10—第二温度传感，11—气动疏水阀，12—第一温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。附图1至图3均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本实用新型实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本实用新型的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例提供的一种超超临界锅炉投高加加热的高温EDTA清洗系统，其特征在于：所述清洗系统包括清洗管路和DCS系统，如图1和图3所示，所述清洗管路包括依次串联的EDTA清洗箱1、清洗泵6、高压加热系统2、省煤器3、水冷壁4和启动分离器5，在清洗管路上还设有过热器所述清洗泵6设有两个，在启动分离器5出口设有储水箱，储水箱与EDTA清洗箱1的进水口联通，并在EDTA清洗箱1的进水管路和出水管路上均设有流量计，通过流量计对清洗箱的进水和出水口流量进行检测。所述DCS系统包括DCS控制器、设置在水冷壁4外壁的第一温度传感器12、分别设置在高压加热系统2进水口及出水口的第二温度传感器10、设置在省煤器3的外壁第三温度传感器3-1，所述第一温度传感器12、第二温度传感器10和第三温度传感器3-1的信号输出端均与DCS控制器的信号输入端连接，DCS控制器的信号输出端与设置在高压加热系统2蒸汽进入端的气动调节阀9的控制端连接。

实施中的所述高压加热系统2如图1所示，包括依次串联的#3高加、#2高加和#1高加，#2高加的加汽口通过加蒸汽管8与辅助蒸汽加热系统7联通，在加蒸汽管8上设有气动调节阀9。如图3所示，所述辅助蒸汽加热系统7包括辅助蒸汽联箱7-1、设置在辅助蒸汽联箱7-1蒸汽进口处的蒸汽输入管7-2、设置在辅助蒸汽联箱7-1蒸汽出口的蒸汽输出管7-3和设置在辅助蒸汽联箱7-1上的疏水管7-4，辅助蒸汽联箱7-1的蒸汽输入管7-2通过的加蒸汽管8与#2高加联通，气动调节阀9(即4号阀)设置在蒸汽输入管7-2上，并在加蒸汽管8上设有6号手动阀，在蒸汽输出管7-3设有通向除氧器的支管，并在支管上的2号电动阀，在气动调节阀9两端的蒸汽输出管7-3上的分别设有3号电动阀和5号电动阀，辅助蒸汽联箱7-1的蒸汽输入管7-2与辅助蒸汽母管联通，并在蒸汽输入管7-2上设有1号电动阀；在疏水管7-4上设有8号、9号和10号电动阀。在#2高加上设有一个用于正常疏水阀调节的高加水位变送器和一个用于危急疏水阀调节的高加水位变送器，两个水位变送器的信号输出端与DCS控制器的信号输入端连接，DCS控制器的信号输出端与#2高加的疏水管上的气动疏水阀11控制端连接。

本实用新型的的清洗介质是由4％～6％EDTA钠盐、0.3％～0.5％缓蚀剂N-108、适量还原剂N-209、适量消泡剂N-202组成；其清洗液的pH值为5.5～6.0，浓度为4％～6％(过剩浓度应超过0.5％～1.5％)，高温EDTA清洗温度在120℃左右，循环6～8h以上，可得到较好的清洗效果。该清洗系统的清洗范围包括高压加热系统、水冷壁系统、启动分离器、省煤器系统。

本实用新型的清洗管路进行系统水冲洗时，其冲洗管路如下：

(1)清洗箱→清洗泵→加蒸汽管→#3、#2、#1高加水侧及旁路→排放。

进行EDTA清洗时，具体冲洗管路如下：

(2)清洗箱→清洗泵→加蒸汽管→#3、#2、#1高加水侧及旁路→省煤器→水冷壁→启动分离器→贮水箱→加蒸汽管→排放。将清洗液置于EDTA清洗箱1内，清洗液经过清洗泵6进入加蒸汽管8，再依次经过高压加热系统2(#3、#2、#1高压加热器)、省煤器3、水冷壁4和启动分离器5后进入贮水箱内，再通过管道回到EDTA清洗箱1内。冲洗要求送水量不小于400t/h。冲洗终点为出水基本澄清，无杂物。

在清洗过程中，其蒸汽加热过程如图3所示，打开01号电动阀，蒸汽引入辅助蒸汽联箱7内，打开10号疏水阀疏水，疏水排入锅炉有压放水母管，逐步暖管至蒸汽压力应维持在0.8～1.2MPa，温度350℃左右。全开03、05号电动阀门、06号手动阀门及07号高加气动疏水阀，控制04号气动调节阀9将管道系统及#2高加预暖。暖管结束后以04号气动调节阀9控制蒸汽流量10～15t/h，以7号气动疏水阀11控制高加疏水水位，进行升温试验，回液出现温升后开始计时，如1.5h内净升温15℃或2h净升温30℃，则认为加热系统和炉膛封闭合格，否则应采取补救措施。

本实用新型的DCS加热控制过程具体如下：在进行高温EDTA钠盐化学清洗过程中，控制其温度为120℃左右，时间为6～8h。建立炉本体系统循环回路，开启动分离器向空排气门。通过DCS控制器控制04号气动调节阀9调节蒸汽流量，控制#2高加的疏水管上的气动疏水阀(即7号阀)11控制高加疏水水位，开始升温，以DCS上高加汽侧水侧及锅炉水冷壁温度测点作为监控，当水冷壁温度升至65℃左右时，维持水温，添加EDTA，控制浓度在4％～6％，调整pH值在5.5～6.0。加药完毕后将EDTA清洗箱1解列，关启动分离器5排气门，控制04号气动门调节阀9使蒸汽流量持续升温，控制储水箱正常水位，当温度达到120℃时，维持温度即可。清洗过程中汽水分离器顶上排汽管处于关闭状态，清洗开始每小时化验一次，待出口全铁离子总量2～3次取样化验基本不变，残余EDTA浓度维持在0.5％以上，再循环1h左右即可完成清洗。

在清洗阶段结束后，系统降温，等温度降至约85℃，仍按清洗阶段的方式运行，加氢氧化钠调整PH 8.5～9.5，维持温度90±5℃，开始计时，钝化4～6小时。钝化结束后，停清洗泵，然后通过各路排放钝化液。

湖北能源鄂州电厂三期项目2×1050MW超超临界机组采用了本实用新型中的清洗进行清洗，采用#2高加作为加热器其加热面积大加热效率高；利用DCS系统对锅炉水冷壁等温度进行在线监控精确调节，使清洗所需温度精确控制在120℃左右，清洗效果良好；锅炉无需投油点火，节省了大量燃油和除盐水以及点火时各风机消耗的厂用电，达到安全、节能降耗的目的。而且采用#2高压加热器加热，还减少临时系统管材用量，降低施工成本，节省临时系统安装时间，间接提高了经济效益。

以上所述，只是本实用新型的一个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种超超临界锅炉投高加加热的高温EDTA清洗系统，其特征在于：所述清洗系统包括清洗管路和DCS系统，所述清洗管路包括依次串联的EDTA清洗箱(1)、清洗泵(6)、高压加热系统(2)、省煤器(3)、水冷壁(4)和启动分离器(5)，所述高压加热系统(2)包括依次串联的#3高加、#2高加和#1高加，#2高加的加汽侧加热蒸汽口通过加蒸汽管(8)与辅助蒸汽加热系统(7)联通，在加蒸汽管(8)上设有气动调节阀(9)；所述DCS系统包括DCS控制器、设置在水冷壁(4)外壁的第一温度传感器(12)、分别设置在高压加热系统(2)进水口及出水口的第二温度传感器(10)，所述第一温度传感器(12)和第二温度传感器(10)的信号输出端均与DCS控制器的信号输入端连接，DCS控制器的信号输出端与气动调节阀(9)的控制端连接。

2.根据权利要求1所述的一种超超临界锅炉投高加加热的高温EDTA清洗系统，其特征在于：所述#2高加的水位变送器的信号输出端与DCS控制器的信号输入端连接，DCS控制器的信号输出端与#2高加的疏水管上的气动疏水阀(11)控制端连接。

3.根据权利要求1所述的一种超超临界锅炉投高加加热的高温EDTA清洗系统，其特征在于：所述辅助蒸汽加热系统(7)包括辅助蒸汽联箱(7-1)、设置在辅助蒸汽联箱(7-1)蒸汽进口处的蒸汽输入管(7-2)、设置在辅助蒸汽联箱(7-1)蒸汽出口的蒸汽输出管(7-3)和设置在辅助蒸汽联箱(7-1)上的疏水管(7-4)，辅助蒸汽联箱(7-1)的蒸汽输入管(7-2)通过的加蒸汽管(8)与#2高加连联通，气动调节阀(9)设置在蒸汽输入管(7-2)上，并在加蒸汽管(8)上设有6号手动阀，在蒸汽输出管(7-3)设有通向除氧器的支管，并在支管上的2号电动阀，在气动调节阀(9)两端的蒸汽输出管(7-3)上的分别设有3号电动阀和5号电动阀，辅助蒸汽联箱(7-1)的蒸汽输入管(7-2)与辅助蒸汽母管联通，并在蒸汽输入管(7-2)上设有1号电动阀；在疏水管(7-4)上设有8号、9号和10号电动阀。

4.根据权利要求1所述的一种超超临界锅炉投高加加热的高温EDTA清洗系统，其特征在于：在省煤器(3)的外壁上也设有与DCS控制器信号连接的第三温度传感器(3-1)。

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