甲酸在大容量凝汽器清洗中应用,这篇凝汽器论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
凝汽器论文参考文献：
摘 要：文章介绍了甲酸在大型电站凝汽器化学清洗中的应用.该方法具有新颖性和实用性,降低了国内大容量凝汽器化学清洗的难度和费用,并取得了良好的效果.
关键词：甲酸；1 000 MW超超临界机组；凝汽器；化学清洗
中图分类号：TK264.11 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）17-0175-02
1 清洗现状
在电力行业化学清洗中,各研究单位和酸洗单位对锅炉的化学清洗技术进行了大量研究,总结了许多成功的清洗经验,但对凝汽器的清洗技术却重视不够.现阶段,随着锅炉参数越来越高,凝汽器的技术参数也随之提高,凝汽器经长时间运行,换热管逐步形成一层以碳酸钙为主的硬垢,严重影响了凝汽器换热效率.国内现阶段凝汽器普遍采用不锈钢管和钛管,凝汽器结垢后的清洗介质基本采用氨基磺酸,而在实际实施中由于氨基磺酸对钙的溶解度有限,影响清洗效果.利用甲酸及其盐类和多种金属化合物都能生成可溶性盐类,在水中溶解度高不析出沉淀,对金属的腐蚀小且甲酸中不含氯离子的特点,可以使用甲酸清洗凝汽器的不锈钢管和钛管.
2 试验研究
2.1 甲酸的性质
甲酸是最简单的羧酸,别名蚁酸,无色透明液体,有强烈刺激性酸味.甲酸的酸性很强,能任意比例溶于水,甲酸及其水溶液能溶解许多金属、金属氧化物、氢氧化物及盐,所生成的甲酸盐都能溶于水,因此常用作化学清洗剂,而甲酸不含氯离子,可以广泛应用于含不锈钢和钛材料的设备清洗.
2.2 试 验
配制2组500 ml含3%甲酸+0.3%缓蚀剂的酸洗液,分别将含水垢的不锈钢管和钛管分别放入酸洗液中.采用浸泡清洗,当垢环放入酸液时,立即产生大量的气泡,换热管表面的硬垢迅速溶解,浸泡30 min后观察,不锈钢管和钛管表面的水垢全部溶解,溶液底部基本无残留.
一般凝汽器换热管所形成的水垢主要成分是碳酸钙,甲酸和碳酸钙产生以下化学反应：
2HCOOH+CaCO3→Ca（COOH）2+H2O+CO2↑
3 甲酸在某超临界电厂锅炉酸洗中的应用
3.1 工程概况
某海滨电厂为两台1 000 MW超超临界燃煤机组,所配凝汽器型号为N-45000,凝汽器换热管采用钛管,机组自投产运行已有四年多,因凝汽器结垢严重,严重影响机组热效率.为清除钛管表面的水垢,厂方决定采用甲酸对换热管在停机检修期间进行一次化学清洗.该机组凝汽器基本参数,见表1.
3.2 清洗流程
该机组凝汽器采用单流程布置,分为高压侧和低压侧两组,根据凝汽器布置特点,采用两台额定流量为1 600 t/h,扬程20 m的清洗泵进行循环清洗,如图1所示,循环流程如下：
第一循环：清洗泵→B2出水室人孔→B2进水室→B1出水室→B1进水室人孔→A1进水室人孔→A1出水室→A2进水室→A2出水室人孔→清洗泵.
第二循环：清洗泵→A2出水室人孔→A2进水室→A1出水室→A1进水室人孔→B1进水室人孔→B1出水室→B2进水室→B2出水室人孔→清洗泵.
第二循环是第一循环的逆向循环.
3.3 清洗流速
上述清洗流程中,通流通流面积为5.87 m2,清洗泵额定流量为1 600 t/h,两个平台同时启动流量约为3 200 t/h,在此流量下,清洗流速约为0.151 m/s,可满足清洗流速要求.
3.4 清洗工艺和技术指标
整个清洗可分为酸洗前水冲洗、酸洗、冲洗、人工吹球、冲洗等步骤.
①凝汽器水室清理：打开凝汽器,将水室内的杂物清理干净.
②凝汽器汽侧灌水查漏：凝汽器水侧干燥状态下向凝汽器汽侧注水至接喉部,检查钛管及管口胀接处有无泄漏,如果钛管泄漏时则应先作记号,然后内漏管加堵,确认严密无泄漏后仍应将汽侧灌水至接喉部.
③酸洗前系统的隔离：在凝汽器水室内将循环水进、出水管用钢板封堵严密.
④水冲洗：启动清洗泵,用工业水对凝汽器进行酸洗前的水冲洗,直至出水澄清,无杂物.
⑤酸洗：冲洗合格后,用清洗泵建立循环,然后加0.3～0.5%甲酸缓蚀剂,然后向系统缓慢加入甲酸,清洗过程中根据分析化验结果,如果酸浓度连续稳定不降低,说明垢已除净,可结束酸洗.
⑥酸洗后水冲洗：酸洗结束后,排空凝汽器内酸液,酸液排完后,再向凝汽器进工业水,并启动清洗泵进行循环冲洗,冲洗中注意将循环水进出水管及各死角也冲洗好,至pH≥6时结束冲洗.
⑦人工清洗：酸洗后钛管内表面仍可能存在有少部分泥沙,为了保证质量,水冲洗结束后,用汽水混合物进行吹洗,吹洗时每根钛管内放入2个胶球,加强吹洗效果,清除管内污泥.
⑧水冲洗：人工清理后,用工业水再进行水一次水冲洗,清理水室.
3.5 清洗结果
①钛管腐蚀速率的测定.酸洗前在凝汽器水室内挂两个钛管试环,酸洗后取出用除盐水冲洗,并用酒精擦洗吹干后称重,用万分之一天平称重,两个钛环指示片清洗前后无明显失重,确定此次酸洗腐蚀指示片腐蚀速率为零.
②清洗效果评价.#1机组凝汽器化学清洗结束后,对凝汽器钛管内部进行检查,钛管内表面水垢清洗干净,漏出钛材金属基体表面,钛管除垢彻底.
4 结 语
此次凝汽器采用甲酸清洗取得了良好的清洗效果,清洗质量达到了优良标准.结合甲酸在本次清洗中的成功应用,甲酸较传统清洗具有以下优势：
①甲酸清洗除垢能力强,可以有效地清除凝汽器换热管表面的水垢,除垢率更为彻底,而传统的氨基磺酸对钙镁水垢的溶解能力较弱.
②凝汽器采用甲酸清洗在常温条件下即可取得良好的效果,清洗不需要加热,大大降低了清洗条件的限制.
③甲酸中不含氯离子,对于采用不锈钢和钛材质的凝汽器,不用考虑氯离子的晶间腐蚀,甲酸对钛管的腐蚀极低,几乎可以忽略,对于凝汽器来说,甲酸清洗是一种对金属较为安全的清洗介质.
④甲酸常温下为液态,运输中可以采用槽车运输,加药时通过酸泵向清洗箱中甲酸,避免了人员直接接触浓酸,降低了酸洗的安全风险.
参考文献：
[1] DL/T 957-2005,火力发电厂凝汽器化学清洗导则[S].
[2] 窦照英.实用化学清洗技术（第二版）[M].北京：化学工业出版社,2001.
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