复合酸清洗工艺在超临界直流锅炉的应用

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1、复合酸清洗工艺在超临界直流锅炉的应用1概述随着发电机组容量的不断增大，超临界机组越来越多。超临界锅炉的的设备结构和设备材质与亚临界及以下机组都发生了变化，在启动和运行过程中对汽水品质的要求更加严格，而锅炉清洗的质量直接影响启动阶段的汽水品质。因此选择经济合理的超临界直流锅炉清洗工艺的显得十分重要。2复合酸清洗原理锅炉复合酸清洗工艺是由山东电力研究院在分析比较各种传统清洗工艺优缺点的基础上，自主研究开发的锅炉清洗新工艺。它的主要原理是利用所选强酸和弱酸在清洗除垢方面有相互促进协调的作用，在清洗过程

2、中，清洗液中强酸的基团和弱酸的某一基团形成一种更强的复合酸，该复合酸具有强酸性，对氧化铁、钙、镁等垢有足够的溶解反应速度，且反应物在清洗液有很大的溶解度和化学稳定性。另外复合酸的酸根对铁、铜等金属离子具有一定的络合能力，它能与垢形成稳定的络合物，因此也具有络合溶解能力。总之，复合酸清洗剂的洗垢过程是靠酸性溶解和络合作用共同实现的。该锅炉化学清洗工艺1997年获集团公司科技进步二等奖，2000年获山东省科委科技进步三等奖，并已成功应用于100多台新建和运行自然循环汽包炉、新建和运行强制循环汽包炉的

3、化学清洗，在应用实践中显示出新工艺的优越性。3复合酸清洗工艺应用于超临界直流锅炉的小型实验研究针对超临界直流锅炉省煤器、水冷壁和管道阀门等材质的特殊性，为确保超临界直流锅炉化学清洗质量和效果，我们选择柠檬酸清洗工艺和新复合酸清洗工艺（针对超临界直流锅炉而研制的）进行了小型实验，以对该化学清洗工艺的清洗效果和缓蚀剂的缓蚀效果进行验证，确定各种清洗条件,制订超临界锅炉的清洗方案，同时进一步考核该清洗方案对水冷壁管材和省煤器管材的影响情况。实验过程和结果如下：3.1小型试验方法3.1.1酸洗将水冷壁管

4、样（管样材质为T12、T22、T23）、省煤器管样（#20钢）和腐蚀指示标准试片分别浸入500ml盛一定浓度酸溶液的烧杯中,在水浴过中加热至工艺要求的温度,在酸液中浸泡时间12h,观察管样内表面的垢溶解速情况，记录垢溶解的时间。3.1.2漂洗将管样取出,用除盐水冲洗,放入0.3%柠檬酸（用氨水调整pH值为3）漂洗液中，在50℃下进行漂洗1小时。3.1.3钝化向烧杯内分别加入氨水调整pH值为9.5以上，向烧杯内分别缓慢加入过氧化氢，使其浓度达0.3%，，钝化2小时后去出取出管样观察表面状态。3.2

5、小型实验结果表3.2.1复合酸和柠檬工艺试验结果步骤复合酸清洗工艺试验编号柠檬酸清洗工艺试验编号01020304酸洗酸浓度（%）5ÖÖ酸浓度（%）4ÖÖ缓蚀剂（‰）0.6-Ö缓蚀剂（‰）0.6-Ö温度（℃）55ÖÖ温度（℃）90ÖÖ--pH3-4ÖÖ实验结果氯离子（mg/L）00氯离子（mg/L）00实验现象管样表面有气泡产生溶解速度较快，管样表面无气泡产生实验现象管样表面有气

6、泡产生溶解速度较慢，管样表面无气泡产生溶解能力3h垢完全溶解5h垢完全溶解溶解能力4h垢完全溶解5h垢基本溶解管样清洗后表面状态管样内表面清洗干净，无残留氧化物，无过洗及点蚀现象，无晶粒析出管样清洗后表面状态管样内表面清洗干净，无残留氧化物，无过洗及点蚀现象，无晶粒析出漂洗柠檬酸0.3%ÖÖ柠檬酸0.3%ÖÖpH3-4ÖÖpH3-4ÖÖ实验结果总铁0mg/L0mg/总铁0mg/L0mg/氯离子（mg/L）00氯离子（

7、mg/L）00钝化pH>9.5ÖÖpH>9.5ÖÖH2O20.3%ÖÖH2O20.3%ÖÖ温度55℃ÖÖ温度55℃ÖÖ实验结果钝化膜状态银灰色钝化膜银灰色钝化膜钝化膜状态银灰色钝化膜银灰色钝化膜氯离子（mg/L）00氯离子（mg/L）00表3.2.2小型试验腐蚀指示片称量数据编号材质位置清洗前（g）清洗后（g）失重(g)×10-4时间（h）腐蚀总量（g/m2）腐蚀速

8、率(g/m2.h)2041#20碳钢#1烧(柠檬酸，未加缓蚀剂)20.214918.2814193351269058204220.557317.88772669612953794051304不锈钢21.170021.0400130012463.84052304不锈钢20.342320.0293133012463.85211316L20.884620.86292171280.75212316L19.525819.5108150125.40.455081317L20.541020.524416612