循环流化床低压蒸汽锅炉的碱煮清洗

循环流化床低压蒸汽锅炉的碱煮清洗

1、清洗对象简介

西安某供热有限公司(大庆路)调峰锅炉房为供热锅炉，单台设计蒸发量为150t/h。本工程锅炉采用低压循环流化床蒸汽锅炉4台。锅炉的主要性能及设计参数如表1所示。锅炉点火用0号或20号轻柴油。厂区设移动式油罐车，主厂房东侧邻屋设输油泵房，每台锅炉配2台点火油枪，以满足点火需要。

2、碱煮锅炉目的

低压蒸汽锅炉清洗，碱煮锅炉是为了清除新建锅炉的汽包、水冷壁、省煤器等部件在制造、运输、存放、安装过程中残存在其中的高温氧化轧皮、腐蚀产物、铁锈、油脂、污垢及其它杂物，并在其内壁上形成保护膜，防止腐蚀、蒸汽品质恶化，以及避免受热面因结有很厚的水垢而影响传热和确保锅炉机组的安全、经济运行。根据低压锅炉水汽品质的要求，最终确定化学碱煮锅炉范围:省煤器、水冷壁系统、汽包中心线以下部分。

3、碱煮清洗回路

清洗工艺回路系统:省煤器入口集箱—省煤器蛇形管—省煤器出口集箱—连接管—锅筒—下降管—水冷壁下集箱—水冷壁—水冷壁上集箱—连接管—锅筒。过热器系统不参加碱煮，采用碱煮后用蒸汽吹扫获得清洁;减温水管不参加碱煮，采用碱煮前用除盐水冲洗获得清洁。锅炉碱煮时，锅筒—下降管—水冷壁下集箱—水冷壁—水冷壁上集箱—连接管—锅筒形成第Ⅰ闭合回路;省煤器通过打开再循环管上阀门，形成第Ⅱ闭合回路，即省煤器入口集箱—省煤器蛇形管—省煤器出口集箱—连接管—锅筒—再循环管—省煤器入口集箱。参与碱煮的还有水冷壁下集箱排污管、第Ⅰ、第Ⅱ闭合回路范围内连接管的上排空阀、混合集箱、加热管(包括锅筒内加热器)、混合集箱前所有上水系统设备(包括给水泵、给水操作台阀门及其管道等)、加药设备系统等。壁无油垢，金属表面无锈斑。锅炉碱煮的验收标准碱煮结束，待锅炉充分冷却后，放尽炉水，打开锅筒人孔门，割开水冷壁下集箱和省煤器下集箱手孔进行检查。要求锅筒、水冷壁及省煤器下集箱内调试应具备的条件：

(1)低温烘炉工作结束，烘炉的临时设施拆除，烘炉期间发现的缺陷已消除。

(2)锅炉漏风及风压试验合格，内部临时设施拆除，杂物清理干净，缺陷消除。

(3)锅炉过热蒸汽出口联箱电动主汽门前管道系统安装全部结束，水压试验合格，管道的支、吊架齐全、牢靠，经过调整可以自由膨胀，保温完毕。

(4)汽包水位计水位标志清晰，位置正确，能清晰看到水位。

(5)给水系统安装完毕，管路试压合格，并冲洗干净，除氧给水系统分系统试运结束。

(6)锅炉有关的疏放水系统安装完毕。

(7)汽包、各联箱的膨胀指示器安装正确、牢固，冷态指针调整至零位。

(8)油管路安装完，保温、水压合格、并经压缩空气彻底吹洗，管路干净，具备供油条件。

(9)引风机、一次、二次风机、给煤机等转动机械拉合闸及事故按钮试验、联锁试验合格，经过8h分部试运。

(10)所有汽水阀门、烟风挡板经开关检查，灵活好用，开关方向标志正确，并经过调整验收。

(11)锅炉油枪雾化试验合格，雾化良好，油枪出力试验完毕。

(12)燃煤输送系统试运合格，具备上煤条件。碎煤系统试运合格，能随时向锅炉上足够数量的符合设计要求的原煤。

(13)除灰、除渣系统全部安装完毕，系统设备分部试运工作结束并办理签证。

(14)有关冷却水系统安装完毕，并经过通水试验合格。

(15)有关的排水系统安装施工完毕，排水畅通(如果地沟排水不通畅，可以考虑在地沟内适当位置放置潜水泵)。

(16)化学的汽水取样系统安装、施工完毕，管道经过冲洗，排水畅通。

(17)化学水系统能连续供给足够数量的、合格的软化水。

(18)电厂化学人员上岗，并能随时提供锅炉水质情况。

(19)锅炉有关的热工仪表远方操作、声光音响讯号、保护装置安装校验结束，可投入使用。

(20)锅炉所有的联锁保护回路安装完毕，经过静态试验，所有的联锁、保护、报警定值按要求整定好，声光报警系统调试完毕。

(21)试运现场的通道及设备应有必要的照明，道路畅通，沟盖板、孔洞盖好。通讯完备，保证联系畅通。

(22)碱煮所需药品已准备好。

按照部颁《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》有关规定，各方职责如下:

4、安装单位

(1)负责试运设备的检修、维护及消缺工作。

(2)负责该系统分部试运后的验收签证工作。

(3)在碱煮过程中，监视系统的膨胀及受力情况。如发现异常，及时汇报，停止升压进行处理，保证安全。

5、建设单位

(1)负责系统试运中设备的启停，运行调整及事故处理。

(2)负责锅炉碱煮期间的运行操作工作。

(3)准备运行的规程、工具和记录报表等。

(4)负责试运中的巡检及正常维护工作。

(5)负责碱煮参数的记录及整理工作。

(6)参加分部试运后的验收签证工作。

(7)编写调试报告。

6、监理单位

(1)监理单位应对烘炉全过程进行监理工作。

(2)监督碱煮措施的实施，主持碱煮质量评定，碱煮的工艺及步骤碱煮工艺分三大步骤:煮前大流量水冲洗;用化药品的配置及临时加药系统在锅炉的烘炉工作结束后，将炉水换至合格，把洗液，药品试剂配比(按纯度100%)为:磷酸三晶态)4.00kg/m3，氢氧化钠4.00kg/m3。水容积按锅炉厂说明书78m3计算，每台炉需要准备氢氧化钠(30%纯度)1000kg，磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)900kg。碱煮过程采用临时加药箱加药，利用临时加药泵将药液打入锅炉的方式，因此需要在锅炉房零米处布置一台临时水箱及一台临时加药泵。

6.1调试单位

(1)负责试运措施的编制工作，并进行技术交底。

(2)负责锅炉碱煮过程的技术指挥工作。先将NaOH溶液加入临时加药箱、搅拌，再将Na3PO4·12H2O缓慢投入到另备的清洁容器中，加软化水搅拌至充分溶解。待药品全部溶解后，确认炉内无压力，将药液倒入临时加药箱，通过临时加药泵注入炉内(不可将固体药品直接加入锅炉内)。

(3)转机、电动风门挡板、电动门送电。

(4)热控计算机、表盘送电。

(5)冷却水系统、燃油系统投用。

采用含碳量≤3%流化床炉渣，颗粒度3～10mm，底料厚度400～800mm。(1)启动引风机、二次风机、一次风机，保持炉室下端负压，逐渐打开一次风门，增加风量至临界流化风量，检查床料的流化状态。

(1)锅炉吹扫。

(2)检查床下风道点火器所有挡板的位置、开度应在正确位置。

(3)调整好油压，点燃床下点火油枪，调整油燃烧器风门，逐渐加大风量，保证燃烧良好。点燃点火燃烧器后，应根据根部风挡板，使火焰稳定，燃烧器温度正常，不得向外窜火。

(4)点火后1h属预热阶段，不可升温太快。因此，油量要逐渐增加。点火1h后，逐步加大油量，保持床下风道点火器出口烟气热烟气温度在870℃以下，此时要密切监视风室内风温及床层温度变化。根据床温上升速度要求调整油枪油量及一次风量。

(5)当床温升到550℃时，开始少量或间断给煤，同时开大播煤风门，注意监视平均床温和氧量的变化，调整一次风量控制床温上升速度。连续投煤时的床温，应根据煤的点火而定，若间断投煤一段时间后床温开始缓慢上升，在看火孔处已发现火星，证明投入的煤着火，否则应停止给煤，积蓄预热料层。

(6)床温达到800℃且燃烧稳定，在增加燃煤量的同时逐渐减小床下点火器的油压和出力，给煤机连续投入运行，给煤量控制床温，关闭根部风挡板。

(7)床温稳定时根据锅炉升压的需要，尽早启动罗茨风机投入循环灰系统，积蓄料厚至正常，然后开启旋风分离器下螺旋除灰器以控制床温。投入罗茨风机后，应注意监视床温的变化，配合给煤送风，投入后可根据负荷增加风量。防止大量冷灰涌入炉膛造成床温急剧降低，甚至灭火。

(8)随着主汽温度的升高投入减温水。

(9)调整燃烧风量和燃煤量，并维持氧量，注意任何工况下，一次风量不允许小于临界流化风量。当负荷增至30t/h以上时，可投入二次风。

(10)确认除渣系统运转正常，根据需要逐渐开始排渣，根据炉渣的颜色分析炉内燃烧状况，调节给煤及风量，及时进行燃烧调整。

(11)注意监视汽包水位。水位过高时可开启汽包事故放水阀门进行放水，以维持水位正常。

升温升压考虑到炉墙烟道内衬的膨胀和汽包上下壁温差，开始时升温升压速度不可太快，应控制在2～3℃/min，汽包的上下壁温差不超过40℃。待压力升至0.8MPa时，稳住压力，进行碱煮24h。升压速度及升压过程中进行的工作:

(1)压力为0.1MPa时关闭汽包、过热器系统所有空气门，冲洗水位计，关闭过热器入口联箱疏水门。

(2)控制汽包上、下壁温差<40℃，并监视过热蒸汽温度不超过295℃。

(3)汽包压力升至0.2MPa时，维持压力，冲洗各仪表管同时对各联箱放水一次。

(4)汽包压力升至0.4MPa时，维持压力，在热态状态下对各承压部分的连接螺栓进行热紧工作。

(5)分别在以下时间段记录膨胀:上水前、上水后、0.4MPa、0.6MPa。

碱煮操作内容及控制时间。

(1)从点火升压至0.4MPa，保持汽包低水位，升压应缓慢进行，控制在6h左右。

(2)保持压力0.4MPa左右，进行热紧螺丝，保持排汽量15t/h左右(排汽量以给水量为参考)。

(3)用6h升压至0.8MPa，维持压力稳定，测定炉水pH。待pH稳定后，开始碱煮、计时。在此压力下碱煮24h。视给水流量，开向空排汽门，控制排汽量在15t/h左右。

(4)碱煮后热冲洗。冲洗步骤主要为:给水—省煤器—汽包—(下降管炉膛四周水冷壁及蒸发管)—底部放水。

当汽包压力降为0.2～0.3MPa时，轮流开启底部各排污门，冲去粘附在所碱煮系统内表面上的混合碱液及留存在系统内的各种杂物。直至排出水透明、无杂物、碱度、磷酸根的标准与锅炉试运时所允许的标准相接近为止，停止冲洗。

(5)热冲洗结束后，正常停炉，并按规程待汽包压力降到0.1MPa以下，床料真实温度低于250℃后维持0.8MPa压力，碱煮24h，排汽量在15t/h左右碱煮总时间碱煮操作内容及控制时间。

(6)从点火升压至0.4MPa，保持汽包低水位，升压应缓慢进行，控制在6h左右。

(7)保持压力0.4MPa左右，进行热紧螺丝，保持排汽量15t/h左右(排汽量以给水量为参考)。

(8)用6h升压至0.8MPa，维持压力稳定，测定炉水pH。待pH稳定后，开始碱煮、计时。在此压力下碱煮24h。视给水流量，开向空排汽门，控制排汽量在15t/h左右。锅炉升压曲线如图2所示。

(9)加药后，每隔2h取炉水样化验碱度1次。如果碱度小于43mmol/L，应通过加药系统适当补加药液。碱煮期间要严格监视水位，严禁满水与缺水。

(10)停炉冷却后，打开汽包人孔、水冷壁各联箱及省煤器联箱手孔等处，进行观察，检查金属表面无油垢、氧化轧皮、焊渣等。其表面应有完整、致密的一层保护膜，即达到碱煮的目的。

(11)对各联箱、汽包内进行检查时，发现有沉积物，应及时、彻底清除。

(12)碱煮结束后，检查燃烧室密相区。检查炉墙有无鼓包、裂纹或脱落，再次确认烘炉效果。

7、安全注意事项

(1)参加调试的所有工作人员应严格执行《电力建设安全工作规程(第一部分:火力发电厂)》及现场有关安全规定，确保调试工作安全、可靠地进行。煮炉过程中的危险源及应采取的措施见表3。

(2)碱煮只投一支汽包就地水位计，就地投一支经校验合格的压力表，电接点水位计未做好隔离措施，不允许投入运行。运行时应密切监视汽包水位，并及时通知司水人员，准备好备用的水位计云母片。

(3)碱煮过程中，汽包应保持高水位，但严禁满水，使碱液进入过热器。

(4)启动和运行中，注意监视过热器壁温，严防超温爆管，必要时投入减温器。

(5)锅炉点火升压中，其升压速度可用燃料量大小调整，还可用向空排汽阀门调节。碱煮时向空排汽阀门一般应全开(控制锅炉蒸发量在额定的10%～15%)。

(6)碱煮期间，不得随意开启定排阀门、连排和省煤器疏水门，保证药液浓度。

(7)鉴于本次碱煮期间首次投煤运行，运行调整须及时准确，防止结焦等事故的发生。

(8)锅炉启动中，要定期检查各部热膨胀。发现膨胀不良要停止升压。

(9)注意加强监视一次风室风压、炉膛负压变化和床温变化情况。

(10)在锅炉运行期间，燃油系统应处于随时备用状态。油枪投运期间，必须有专人监视油枪运行状况。如发现油枪灭火，但未跳闸，应及时停运油枪。

(11)注意加强燃烧调整。当床温不稳定时，要及时调整，投油助燃，防止结焦。保持机组的有关参数在正常范围，尽量避免超限报警。若发生报警，应及时采取措施消除，以免发生事故。

(12)碱煮前，应做好与其它机组的隔离工作，禁止碱液进入给水、疏水等系统。

(13)加药配置人员应穿工作服，戴防护面罩、橡胶手套等防护用品。碱等药品禁止肩扛或手抱。

(14)碱煮现场应道路畅通，照明充足，张贴“碱煮危险”等标语，设有防护栏、围栏。在碱煮现场，应有冲洗水龙头、肥皂、毛巾，急救药品和医生值班。当发生碱液溅到皮肤或眼睛内时，立即用0.2%的硼酸液中和后，再用清水冲净。重伤者立即送医院抢救。

(15)碱煮期间，如果遇到法兰、螺丝等连接处发生渗漏，若不影响碱煮时，等碱煮结束后再处理;若泄漏较大影响运行时，可泄压处理。如果焊口产生泄漏，不可带压焊补，必须泄压后，方可根据具体情况进行处理。

(16)碱煮结束后，汽包人孔需待锅筒壁温降至小于50℃以下时方可打开，并有人监护。当螺帽松剩2～3扣时，应用木质棍棒撬开人孔门(此刻严禁工作人员站在门正面)，待内部负压消失后，方可打开人孔门，并在人孔门上加装网状封板。

(17)措施未提及的，按锅炉运行规程执行。发生事故时，按事故处理规程及时处理。

(18)碱煮结束后，由有关人员参加对锅炉汽包可见部分进行观察及检查。金属表面无油垢、氧化轧皮、焊渣等，其表面应有完整、致密的一层保护膜，即达到化学碱碱煮工作的目的。

(19)当汽包检查结束后，安装公司应对沉积物进行彻底的清除。清除完毕，安装好汽包内部的装置，

(20)碱煮后的锅炉，如在短时间内暂不投运，可使用余热烘干法进行停炉保护。或用NH3混合保护液(ρ(NH3)=500mg/L;ρ(N2H4)=300mg/L;pH=9.5～10.0)保护。

8、结束语

2号锅炉碱煮期间，碱浓度控制在65.5～103.0mmol/L，冲洗结束后pH<8.5。碱煮结束后，监理、工程部、运行、施工方组成的联合验收组对2号锅炉碱煮效果进行了检查:锅筒、水冷壁下集箱内部干净，内壁无锈斑、无油垢，结果评定优良。此次碱煮实践证明，对于这一类型锅炉采用此工艺进行