KR100939301B1

KR100939301B1 - 배열회수 보일러의 세정조성물 및 세정방법

Info

Publication number: KR100939301B1
Application number: KR1020080017616A
Authority: KR
Inventors: 이원재
Original assignee: 한국중부발전(주)
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2010-01-28
Also published as: KR20090092392A

Abstract

본 발명은 비이온성의 탈지세정제를 혼합하기 때문에 세정종점판정에 영향을 미치지 않으면서 우수한 세정효과를 갖는 배열회수 보일러의 세정조성물 및 세정방법에 관한 것이다.

본 발명의 주요구성은 물 100중량부에 대하여 탈지세정제 0.1~0.05중량부, 부식방지제 0.2~0.1중량부, 산세정제 2.0~1.0중량부를 혼합한 배열회수 보일러의 세정조성물에 있어서, 부식방지제는 디부틸 티오요소(D.B.T: Dibutyl thiourea)와 지방산 알코올 알콕시레이트(F.A.T: Fatty Alcohol Alkoxylate)인 것을 특징으로 한다.

배열회수 보일러, 세정방법, 물, 순수, 탈지세정제, 부식방지제, 산세정제

Description

배열회수 보일러의 세정조성물 및 세정방법{Cleaning agent and cleaning method for heat recovery boiler}

건설화학세정은 공사를 완료하고 Boiler, Super Heater, Reheater, Boiler Feed water Line, Condensate Water Line 등과 같은 설비들에 대하여 시운전 또는 사용 전에 이들 설비들의 제작과정 또는 건설기간 중에 발생되는 유지분, 녹, 슬러지 및 기타 여러 이물질을 청소하는 일련의 작업이다.

화학세정의 목적은 운전시 주요 기기들에 대한 운전장애나 파손을 방지하고 보일러, 히터 등에는 열효율을 향상시키는데 있다.

이러한 목적으로 시행하는 화학세정은 운전 중 화학세정과 건설화학세정으로 크게 분류할 수 있으며 건설화학세정 중에는 유지분만 제거하고 녹, 슬러지 등은 후속공정인 증기세척으로 제거하는 알칼리세정과 구연산, 개미산, 수산 등을 사용하여 일괄세정하는 유기산 세정 및 무기산 세정(염산, 인산, 불산 등을 세정제조 사용)이 있다. 여기서 불산화학 세정은 여타 무기산 세정과는 달리 탈지 세정공정을 산세정전에 실시하는 특징을 가지고 있으며, 이러한 세정방법을 사용하면 발전소 건설 후 보일러 튜브의 증기세척기간이 극히 짧아 주로 사용된다.

본 발명의 목적은 비이온성의 탈지세정제를 혼합하기 때문에 세정종점판정에 영향을 미치지 않으면서 우수한 세정효과를 갖는 배열회수 보일러의 세정조성물 및 세정방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 한번의 세정으로 세정을 완료할 수 있어 세정시간을 단축시킬 수 있는 배열회수 보일러의 세정조성물 및 세정방법을 제공함에 있다.

본 발명의 배열회수 보일러의 세정조성물은, 물 100중량부에 대하여 탈지세정제 0.1~0.05중량부, 부식방지제 0.2~0.1중량부, 산세정제 2.0~1.0중량부를 혼합한 배열회수 보일러의 세정조성물에 있어서,
상기 부식방지제는 디부틸 티오요소(D.B.T: Dibutyl thiourea)와 지방산 알코올 알콕시레이트(F.A.T: Fatty Alcohol Alkoxylate)인 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 배열회수 보일러의 세정조성물은 비이온성의 탈지세정제를 혼합하기 때문에 세정종점판정에 영향을 미치지 않으면서 우수한 세정효과를 나타내는 장점이 있다.

또한, 하나의 세정제를 사용하기 때문에 세정시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 배열회수 보일러의 세정조성물 및 세정방법에 대하여 자세히 설명한다.

본 발명의 배열회수 보일러의 세정조성물은 물 100중량부에 대하여 탈지세정제 0.1~0.05중량부, 부식방지제 0.2~0.1중량부, 산세정제 2.0~1.0중량부를 혼합하여 제조된다.

이때, 물은 이물질이 포함되지 않은 순수를 사용하며, 탈지세정제는 비이온성을 갖는 디부틸 티오요소(D.B.T: Dibutyl thiourea)를 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 비이온성 탈지세정제를 사용하면 배열회수보일러 내부 표면을 친수성으로 변화시켜 산세정 효과를 증진시키면서 비이온성이므로 세정수를 제거한 후 세정수가 남아 있는지를 확인하는 플러싱(flushing) 종료판정에 영향을 미치지 않는다. 비이온성 탈지세정제는 물 100중량부에 대하여 0.1 내지 0.05중량부로 혼합되며, 0.1중량부 초과 첨가되면 탈지효과는 증가되지만 비용이 증가되는 단점이 있고, 0.05중량부 미만 첨가되면 탈지효과가 낮아지는 단점이 있다.

부식방지제는 디부틸 티오요소(D.B.T: Dibutyl thiourea)와 지방산 알코올 알콕시레이트(F.A.T: Fatty Alcohol Alkoxylate)를 사용한다. 부식방지제는 산세정제에 의한 모재의 부식을 방지한다. 부식방지제는 물 100중량부에 대하여 0.2~0.1중량부로 혼합되며, 0.2중량부 초과 첨가되면 산세정제에 의한 불순물 제거 효율이 낮아지며, 0.1중량부 미만 첨가되면 모재의 부식을 완전히 예방할 수 없는 단점이 있다.

산세정제는 배열회수 보일러 내부의 용접봉, 더트(Dirt), 녹(Rust) 등의 불순물을 제거하여 내부를 깨끗하게 세정한다. 이러한 산세정제는 불산(HF)인 것이 바람직하다. 이러한 산세정제는 물에 대하여 2.0~1.0중량부로 혼합되며, 2.0중량부 초과 첨가되면 산세정제의 산에 의해 모제가 부식될 수 있으며, 1.0 미만 첨가되면 배열회수 보일러 내부의 불순물이 완전히 제거되지 않은 단점이 있다.

본 발명의 배열회수 보일러의 세정방법은 먼저, 순수를 이용하여 보일러 계통 내의 먼지(Dirt) 등을 먼저 세척하여 제거한다.

그 후, 보일러 계통에 물(순수)를 채운 상태에서 탈지세정제, 부식방지제, 산세정제를 혼합한 세정조성물을 약 60℃의 온도에서 투입하여 약 300시간 세정시켜 용접봉, 더트(Dirt), 녹(Rust) 등의 불순물을 제거한다. 이때, 세정수중 유지분이 10ppm 이하로 검출되고, 전철이온이 일정한 농도로 검출되면 세정종점으로 판정 한다.

세정종점으로 판정되어 세정이 종료되면 배열회수 보일러의 내부를 순수로 플러싱(flushing)하여 배부에 남아 있는 세정수를 완전히 제거한다. 이때, 배출되는 순수의 전도도가 20㎲/cm 이하이면 플러싱 종점으로 판정한다.

그 후, 약 pH 9.6의 암모니아수(순도 25%)를 투입하여 산성화된 배열회수 보일러를 알칼리성으로 변화시켜 계통의 부식환경을 제거한다.

마지막으로, 과산화수소(H₂O₂;순도 30%)를 투입하여 배열회수 보일러 내면에서 녹이 발생하지 않도록 코팅한다.

이하, 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다.

<실시예1~3>

보일러 계통을 순수를 이용하여 1차 세척하고, 다시 순수 740ton를 채운 후에 디부틸 티오요소(D.B.T: Dibutyl thiourea)인 탈지세정제 360kg, 디부틸 티오요소(D.B.T: Dibutyl thiourea)와 지방산 알코올 알콕시레이트(F.A.T: Fatty Alcohol Alkoxylate)의 부식방지제 1152kg, 순도 60%의 불산를 산세정제로서 14000kg을 각각 첨가하였다. 세정수의 온도를 약 60℃로 유지한 상태에서 312시간 동안 세정하였다. 그 후, 세정수에 포함된 유지분과 전철이온을 측정하여 유지분이 10ppm 이하로 검출되고, 전철이온이 고온부(HP)에서 약 1400ppm, 중간부(IP)에서 약 940ppm, 저온부(LP)에서 약 950ppm이 유지될 때에 세정종점으로 판정하여 종료하였다.

세정 종료후 약 순도 25%이고 pH 9.6의 암모니아수 600kg를 투입하여 산성화된 배열회수 보일러를 알칼리성으로 변화시켜 계통의 부식환경을 제거시킨 후에 순도 30%인 과산화수소(H₂O₂) 2200kg을 투입하여 방청하였다.

이와 같은 방법으로 세정을 실시한 결과, 고온부, 중간부 및 저온부의 유지분 제거율과 부식감량을 측정하여 표 1에 기재하였으며, 세정전과 후의 드럼 내부의 사진을 도 1 및 2에 각각 나타내었다.

구분	실시예1 (고온부)	실시예2 (중간부)	실시예3 (저온부)	평균	비고
유지분 제거율(%)	99.85	99.78	99.92	99.85
부식감량(mg/cm²)	0.42	0.41	0.38	0.40	기준치 :1.0mg/cm²이하

표 1에 나타난 바와 같이, 유지분 제거율은 실시예1 및 실시예3에서는 99.85%를 넘었으며, 실시예2에서도 99.78%를 넘었고, 평균 99.85%로 매우 우수한 유지분 제거효율을 갖는 것을 알 수 있다. 또한, 도 2의 사진에서 알 수 있듯이 드럼 내부의 불순물이 깨끗하게 제거된 것을 알 수 있다.

한편, 본 발명의 세정에 포함된 산세정제에 의해한 부식감량도 기준치인 1.0mg/cm²의 약 50%이하를 나타내어 내부 드럼에 영향을 미치지 않는 것을 확인할 수 있다.

도 1은 세정전 보일러 드럼 내부 사진.

도 2는 본 발명에 따라 세정된 후의 보일러 드럼 내부 사진.

Claims

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물 100중량부에 대하여 탈지세정제 0.1~0.05중량부, 부식방지제 0.2~0.1중량부, 산세정제 2.0~1.0중량부를 혼합한 배열회수 보일러의 세정조성물에 있어서,

상기 부식방지제는 디부틸 티오요소(D.B.T: Dibutyl thiourea)와 지방산 알코올 알콕시레이트(F.A.T: Fatty Alcohol Alkoxylate)인 것을 특징으로 하는 배열회수 보일러의 세정조성물.
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