1、干息焦余热锅炉化学清洗工程一、工程概述干熄焦（CDQ）工艺是目前世界上普遍采用的焦碳生产技术，其最大优点是：减少了环境污染；余热回收利用发电；提高成品焦品质、降低了生产成本；同时焦碳中不含水分，保证了高炉的稳定操作。马钢干熄焦工程是“十五”期间的重大技改项目，建成后将为马钢新建高炉提供大量优质焦碳。干熄焦工程配套余热锅炉，是引进日本新日铁干熄焦的先进技术，进行国产化的余热锅炉。根据干熄焦的工艺流程，整个系统是一个循环的密闭回路，任何一个环节出问题，都会引起整个装置的停产乃至影响整个钢厂的产量，干熄焦锅炉肩负着冷却循环气体，产生过热蒸汽发电的重任。马钢干熄焦锅炉采用露天布置，汽水系统由自然循环和
2、强制循环组成，汽包固定于顶部平台钢架上，整个锅炉炉墙由前、后、左、右膜式壁组成，炉内受热面由二级过热器、一级过热器、光管蒸发器、翅片管蒸发器以及相对独立的翅片管省煤器组成，炉内受热面为强制循环，膜式壁部分为自然循环。锅炉用板材和管材在轧制、加工过程中形成了高温氧化鳞皮及油污，锅炉本体在制造、组装、运输、存放过程中又形成焊渣、氧化垢和灰尘等污染物。如果新建锅炉不经清洗和钝化预膜而直接投入使用，将导致锅炉管内腐蚀、降低锅炉寿命、恶化蒸汽品质，严重的甚至堵塞炉管、引起爆管。为了保证锅炉一次试车成功，提高锅炉水汽品质和使用寿命，考虑对该干熄焦锅炉进行化学清洗和钝化预膜，以彻底清除锅炉内部的污染物和积垢
3、，形成良好的保护膜。 本干熄焦锅炉主要由除氧器给水泵、除氧器、锅炉给水泵、省煤器、汽包、强制循环泵、光管蒸发器、翅片蒸发器、一次过热器、二次过热器、水冷壁、下降管、炉膛和支撑梁等组成。锅炉的水汽循环流程为强制循环自然循环型，其流程为：除氧器给水泵 除氧器 锅炉给水泵 省煤器 汽包 光管蒸发器 上升管 下降管 强制循环泵 汽包 翅片蒸发器 上升管 下降管 水冷壁 上升管 汽包一次过热器 减温器 二次过热器 蒸汽系统二、清洗范围及主要参数1、锅炉部件的材质和水容积如下： 序号部件材质水容积（m3）1）汽包19Mn619.852）省煤器20g6.2473）光管蒸发器20g5.8754）翅片蒸发器20
4、g4.8225）一次过热器12Cr1MoV2.356）二次过热器12Cr1MoV2.357）主蒸汽管15CrMo2.68）水冷壁20g5.649）管道20g12.7510）（合计）62.4842、 清洗范围汽包、水冷壁、蒸发器、省煤器及循环管道(不含一、二次过热器及主蒸汽管道)等结生的高温氧化物、锈蚀产物、油污、焊渣和泥沙杂物等，系统总容积48.23m3。2.1污垢成分：锈蚀物为主，另有一定量的油污、焊渣、泥沙等。2.2垢厚和分布：垢厚小于1.5mm，基本为均匀分布。3、 锅炉主要参数3.1 干熄焦锅炉技术参数型号：HLG125/78-4.6/450 规 格：160010000焦碳处理量：最大
5、125t/h 额定蒸发量：最大78t/h 汽包最大工作压力：5.79Mpa 锅炉给水温度：104过热蒸汽压力：4.6Mpa 过热蒸汽温度：450 3.2烟气条件烟气量：177500m3/h（最大） 进气压力：110mmH2O入口温度：930 出口温度：1601803.3水质条件PH：8.09.5 硬度：0mmol/L（以CaCO3计）油：1mg/L 溶解氧：0.015mg/L 含盐量：1.0mg/L三、施工准备及组织1、 清洗设备及原、辅材料准备（1） 移动式中型清洗泵站两套，清洗槽2只；（2） 通讯联络及照明设施齐备，工器具妥当齐全；（3） 监测设备完备，有专人负责；（4） 安全标志牌、安全
6、绳、急救药品及其他安全用品齐全，工程用车一辆；（5） 酸洗用药剂提前一天运抵现场，并有专人管理；（6） 认真作好酸洗用药剂的纯度检测，确保符合工程要求；（7） 1336临时管线200m，耐酸碱胶管200m；（8） 相关法兰、堵板、仪表、阀门等的准备。2、 相关管线、仪表的隔离和短接，确保非酸洗对象的断开（1） 做好未用的安全阀、水位表、流量孔板、压力表、减压阀等的关闭、断开和隔离工作；（2） 过热器、减温器不在本次酸洗范围内，应用盲板焖死蒸汽、水进出口；（3） 水冲洗结束后临时封闭省煤器、蒸发器、第一级过热器、第二级过热器的定排管线；（4） 根据现场实际，就近连接临时引水管线作为水源；（5）
7、关闭循环泵的进出口阀门及取样管阀门；（6） 设置锅筒、清洗槽临时取样点；（7） 其它。3、 组织和协调本次清洗对象为电站锅炉，工期紧，责任重大。为确保质量和工期，需加强领导和协调，特由市质量技术监督局、马钢公司安环部、煤焦化公司机械项目部、鞍山华泰干熄焦技术有限公司、五冶项目部等相关人员组成工程领导小组。（1） 施工组织机构：工程总指挥 现场负责人 技术负责人 后勤负责人 调度 安全员 施工一队 施工二队（2） 施工人员组成如下：工种电工焊工管工化验工清洗工临时用工甲方配合人员 1 1 2 2 10 4-8 4-6四、方案编制依据4.1方案编制依据1、锅炉水处理监督管理规则（99）（国家质量技
8、术监督局）2、锅炉化学清洗规则（99）（国家质量技术监督局）3、蒸汽锅炉安全技术监察规程（国家质量技术监督局）4.2 合格标准1） 被清洗的表面应清洁，无金属粗晶析出的过洗现象，无镀铜现象。2） 腐蚀速度：6g（m2h）,腐蚀总量：72g/m2。清洗表面形成均匀致密的钝化膜，金属表面无二次浮锈及点蚀。4.3. 清洗工艺及检测项目1） 、清洗工艺和药剂的确定本干熄焦锅炉为新建锅炉，其污染物主要为高温氧化鳞皮、油污、焊渣、氧化垢和灰尘等。针对此结构特点，适用采用经典的碱洗、酸洗、漂洗、钝化预膜等化学清洗工艺。首先进行碱洗，去除油污、灰尘及可能存在的汽包防锈漆，使结垢疏松以利于清除，并使炉管表面湿润
9、以提高亲水性，从而充分地保证其后的酸洗和钝化预膜的质量。酸洗采用4%-7%的稀盐酸加0.3%-0.4%的缓蚀剂，以对高温氧化鳞皮、焊渣、氧化垢等进行有效清除。漂洗采用0.1%-0.3%的柠檬酸加0.1%的缓蚀剂剂和氨水调整PH值至3.54.0以防止酸洗后金属表面的二次锈蚀。钝化预膜将对受洗后的锅炉金属表面提供一个保护膜，在短期内防止锅炉产生二次浮锈。2）、 清洗工艺流程和监测项目为了保证钝化预膜的效果，采用如下原则清洗工艺流程：水冲洗 碱洗 水冲洗 酸 洗 中和水冲洗 漂 洗 钝化。本次清洗采用正反切换循环的清洗方式。所有检测项目应保证进出口同时取样，具体项目详见附件2. 干熄焦锅炉清洗工艺和
10、监测项目。特别注意在酸洗时，应加强清洗浓度分析。3）. 化学清洗系统设计为了保证受洗设备各部分的内表面与清洗剂接触的时间大致相同，采用可正反切换的循环清洗系统。在清洗系统设置了流量计、压力表与温度计，以达到对清洗系统进出口清洗过程参数都进行有效监测的目的。 （1）正循环A：清洗循环泵B：锅炉主给水管道C：汽包D：清洗循环槽 B 省煤器进口集箱 省煤器 水冷壁管A 强制循环泵入口 下降管 C 水冷壁下降管 水冷壁集箱 D A强制循环泵出口 蒸发器 上升管 紧急放水管 （2）反循环即正循环的逆行。 具体详见附件3. 干熄焦锅炉化学清洗系统配管图（正循环反循环）4）. 化学洗净重要条件及试件准备4）
11、1试件准备需要与干熄焦锅炉设备上的管段同材质的管段及材料作为试验管段和监测试片，用于监测腐蚀状况和清洗预膜效果。序号材料牌号数量备注120g600mm管材219Mn6板材4）. 2 水、电、气品名规格数量用途软水流量50m3h约350m3清洗，废液处理电380V（5050）Kw清洗泵等气（压缩空气、氮气）25Kgf/cm2约500m3顶出废液、吹扫、氮封蒸汽1012 Kgf/cm2约65t清洗剂加热用4）、3 安全教育清洗施工正式开始前，业主应对我公司现场施工人员进行安全教育，安全教育合格后我公司人员方可在现场进行清洗作业。五. 化学清洗施工操作步骤5.1 化学洗净前准备及临时清洗系统配置(1
12、) 施工前准备 施工前的准备:水、电、气、汽的技术参数（流量、压力、温度等）满足方案要求，清洗结束后须将其恢复原样。（2）隔离、标记将受洗锅炉、锅炉循环水、汽系统各附件用盲板封死或关闭，以保证清洗过程中无串线、无异常升温。并在拆除的阀门和拆除部位以及盲板位置设置明显标记。（3）拆除、盲板加封拆除锅炉给水泵进出口阀门，并短接；将一台强制循环泵进出口和出口止逆阀门内件拆除，进出口作清洗进出口，另一台循环泵进出口关死；水冷壁集箱闷头割除作为清洗进出口；拆除省煤器进水口止逆阀门内件，以保证循环所有安全阀拆除并加盲板；所有远传二次仪表拆除；汽包内件的拆除：打开人孔，拆除汽包内所有非焊接的内件置于汽包外汽
13、包内污物清理完毕后，汽包内件装入汽包内或置于槽内同时清洗（4）清洗系统安装、检漏干熄焦锅炉化学清洗系统配管图（正循环反循环）连接清洗系统，以清洗压力（46kgf/cm2）对受洗系统（含临时清洗系统）检漏，以30分钟系统无渗漏为合格。5.2 水冲洗及上水（1） 用脱氧器给水泵注上水，用循环泵对锅炉进行水冲洗。（2） 使用介质：工业水；测定项目：目测排出污染物。（3） 判定标准：放气口水溢流出为满水排出口水清洁无污染物5.3 升温（1） 起动循环 起动循环泵将锅炉及清洗系统中的纯水进行循环运动，开启蒸汽加热阀门、边循环、边加热。（2） 操作程序 循环泵使清洗系统中的软水进行循环；循环同时，注入蒸汽
14、加热；（3） 测定项目 温度，每30分钟测一次。5.4 碱洗（1） 使用化学药品浓度 碱洗主剂 1.5 碱脆防止剂 0.2 促进剂包括浸润剂渗透剂 0.1（2） 药品溶解 边循环边慢慢加入化学药品，混合均匀。（3） 清洗液注入清洗循环系统 清洗按正循环运行，按升温流程逐步升温至5060左右，流量控制在5080m3h.调整流量向循环槽慢慢加入碱洗液。（4） 操作程序 碱洗液加入以后，流量控制适当，温度为8010左右，正循环34h，反循环34h，碱洗总时间24h； 化学分析：每4小时测定一次温度和PH值；（5） 测定项目：温度、PH（6） 判定基准： 时间满24小时；（7） 碱洗液排出 废液中和处
15、理后排放； 排液完毕后，系统上满水再冲洗。5.5 水洗升温通过水洗，使经过碱洗后锅炉内循环水PH值为79，温度升至8010。 （1）操作程序： 向清洗槽内加水，边循环边上水，使回流口出水。 水洗至循环水PH值为79。 以升温流程将温度升为8010左右。 （2）测定项目：PH值，温度。 （3）判定标准：PH值79，温度8010。5.6 酸洗 酸洗洗为去除受洗部件内部氧化物及焊渣的主要步骤。 （1）用药品浓度 名称 浓度稀HCL 47缓蚀剂 0.3-0.4点蚀抑制剂 0.3 （2）药品溶解及加入 将计量的缓蚀剂和点蚀抑制剂逐步加入循环槽中循环1小时。 将上述溶液循环混合均匀后，加入稀HCL，边加边
16、循环分步完成。加完后用氨水将清洗剂PH值调至34。 (注：在稀HCL加入循环槽之前，应将各试片挂在清洗槽中相对流速小的部位，并自此时计时) （3）操作程序 清洗剂加入后，即开始正循环清洗，流量5080m3h，温度控制在8010左右，循环1小时，切换成反向循环； 每隔半小时测一次清洗液浓度，Fe2、Fe3、PH值、温度； 清洗时间68小时；（4）测定项目 清洗剂浓度、Fe2、Fe3、PH值、温度。 （5）判定标准 清洗液浓度稳定 Fe3稳定 试样管段已清洗干净。 （6）清洗液排出 清洗液用NaOH中和后排放。5.7 水冲洗 待清洗废液排尽，在清洗槽内上水，边上水边循环进行水冲洗，直至出水口无污物
17、。 （1）测定项目PH值 （2）判定基准 PH值47 目测无污物5.8 漂洗 除二次浮锈，为钝化作准备 （1）使用化学药品浓度 柠檬酸0.5，氨水 （2）药品加入 系统循环加温，温度在5060开始加药； 加入除锈液（计量），边循环边加药。 （3）操作程序 除锈液加入后，加入计量的氨水将PH值调至34，保证总循环净时间2小时，温度为8010，流量为5080m3h。 （4）测定项目：PH值、温度 （5）判定基准 温度8010，PH值34。5.9 钝化预膜（1）使用药品浓度 氨水，钝化剂10（2）药品加入 停止加热，利用余热保温。 漂洗液中徐徐加入计量氨水，正循环0.5小时，调PH值至911 加入计
18、量的钝化剂。（3）操作程序 总时间为6小时（4）测定项目PH值（5）判定基准PH值911，循环6小时六. 化学监督6.1 试片和监视管段准备试片和监视管段，重量和表面状况经确认后，在清洗前分别挂于汽包及循环槽中，用于腐蚀状况监测。化学清洗过程中腐蚀率以试片为准，数量及设置部位见下表试片监视管段材 质清 洗 槽备 注试片120g2试片219Mn62监视管段接在临时系统循环回路上，清洗后观察清洗效果。6.2 测定项目 按测定要求及测定项目认真做好清洗化学监督工作，做到及时准确。6.3 酸洗和钝化 酸洗时定期（2次h）观察清洗槽中试片的表面状况，并记录于化学分析与化学监督报告。6.4 记录 如实填写
19、化学分析与化学监督报告和工艺流转卡七. 安全措施（1）遵守建设单位的规章制度，做好安全生产三级教育；（2）清洗前，所有人员必须学习清洗安全和操作规程，熟悉清洗用药的性能和灼伤急救方法；（3）现场应挂上安全字样及清洗区域标志，禁止无关人员进入；（4）清洗现场严禁吸烟，动火办理动火证，动火完毕清理现场，消灭火种；（5）用水、电、汽（气）必须经厂方同意后，在指定的地点使用；（6）高空作业或危险作业时，必须佩带安全带，施工中严禁高空坠物；（7）清洗中，禁止在清洗系统上进行其他工作，尤其不准明火作业；（8）清洗中必须有检修人员，随时检修清洗设备；（9）所有清洗人员必须穿戴好劳动保护用品； 进入厂区必须戴
20、安全帽； 进入施工区工作服，乳胶手套，防酸胶鞋必须穿戴整齐； 加入清洗剂时，必须戴好防护眼镜，以防药液飞溅伤人；（10）搬运清洗剂，严禁肩扛、手抱；（11）在夜间施工行走时，注意扶梯，孔洞、地面盖板等是否可靠，防止滑倒、坠落；（12）清洗中，应注意用电、用汽安全；（13）清洗现场配置急救水源、毛巾、药棉及其它医药用品，以备急救时使用；（14）按照本公司ISO9001规定的作业程序文件实施各施工步骤；八. 附件附件1. 干熄焦锅炉原则流程图附件2. 干熄焦锅炉清洗工艺和监测项目附件3. 干熄焦锅炉化学清洗系统配管图（正循环反循环）附件4. 干熄焦锅炉化学清洗工程工时工序表附件5. 干熄焦锅炉化学
21、清洗工程用原料或药剂一览表附件6. 干熄焦锅炉化学清洗工程用设备一览表附件7. 干熄焦锅炉化学清洗工程化学分析监督用试剂、仪器一览表 附件2. 清洗工艺和监测项目序号工 序清洗介质工艺参数监 测备 注PH值温度（）流 量（m3h）时间（h）项目取样位置频次（次h）终点1水冲洗软水常温508024目测无污物大循环2碱煮氢氧化钠磷酸三钠碱脆抑制剂8010508024温度时间各溢流口1满24h大循环3水冲洗软水常温508024各溢流口目测无污物大循环4酸洗稀HCL4%7腐蚀抑制剂348010508068清洗液浓度Fe3Fe2温度进出口22相隔30分钟清洗液0.2Fe3稳定大循环5中和水冲洗软水常温5
22、08024各溢流口目测无污物大循环6漂洗柠檬酸0.5氨水34801050802温度PH值进出口满2小时大循环7钝化钝化剂10911保温508068满6小时大循环浸泡8废液处理工业盐酸 片碱69常温PH69洗前准备 水冲洗及上水碱 煮废液处理中和水冲洗钝 化漂 洗水冲洗酸 洗 附件4. 干熄焦锅炉化学清洗工程工时工序表1234567891011121314151617运输进场安全教育系统隔离配管升温、水冲洗碱洗水冲洗酸洗水冲洗漂洗、钝化系统恢复交工验收附件5. 干熄焦锅炉化学清洗工程用原料或药剂一览表序号名称数量备注1NaOH240kg2Na2CO3380kg3Na3PO4540kg4碱脆防止剂
23、140kg5活性剂140kg6消泡剂70kg7盐酸15050kg8盐酸1200kg中和用9缓蚀剂240kg10点蚀抑制剂230kg11柠檬酸350kg12氨水2500kg13常温钝化剂7000kg附件6. 干熄焦化学清洗工程用设备一览表序 号名 称型号及规格数 量备 注1循环泵37、22KW各一台“”后为备用IS型2加液泵IS80651601台3水冲泵RPP5411011台4压力表01.6MPa21只5温度计015041只6闸阀Dg1002只循环泵出口用7闸阀Dg50（或65）Pg16Dg80 Pg16Dg32 Pg16102只162只82只水冷壁管道连接用循环清洗用试压、流量控制用8流量计转
24、子流量计3台9配电箱常规2套10橡胶管40100m放空、排污用11无缝钢管80*450（或65）*425*4约175m约100m约50m12循环槽8m31套13废液处理槽8m31套可现场制作14配液槽3m31套可现场制作15法兰Dg200Dg80Dg150Dg100Dg254306102轴流泵进出口，省煤器进口，水冷壁下降管，给水泵进口，锅筒、蒸发器省煤器排污口，过热器排污口16电焊机2只17氧乙炔2套附件7. 干熄焦锅炉化学清洗工程化学分析监督用试剂、仪器一览表（1）化学监督用药剂一览表序号名称等级或浓度数量备注1NaOHAR，0.2molL1000mLH2酚酞指示剂11000mL3PH试纸
25、广泛试纸20本4H2SO4AR，0.05mol/L500mL总碱度5氨水AR，1：1100mL调PH6磺基水杨酸指示剂10100mL7KCNS指示剂40100mL8溴百里酚蓝指示剂0.230mL9EDTAAR0.01molL1000mL测Fe3、Fe210H2SO40.5 molL120mL11过硫酸铵10100mL12HCIAR 1：4100mL调PH13硫酸铜溶液1.330mL滴定钝化效果14高氯酸镁5120mL（2）分析仪器一览表序号名称数量备注1酸碱式滴定管、滴定架2套25mL2温度计1只01003三角烧瓶、烧杯各1只250mL4胖肚吸管、吸管各1根1，2，5mL5吸耳球、取样杯各4只6干燥剂、滤纸若干7PH计1台8CNT40微型调温电热锅1台加热9
