燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉防腐及化学清洗

燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉防腐及化学清洗

0引言

为满足高效、环保、节能的生产要求，燃气-蒸汽联合循环机组不仅能够保证更高的热效率与供电效率，同时还能够减轻环境污染问题。为保证机组安全、经济、稳定的运行，在实际生产中必须要重视机组中余热锅炉的防腐与化学清洗，这对提高锅炉热效率，避免腐蚀延长使用年限具有重要意义，为机组的安全经济运行提供可靠保障。

1、余热锅炉特点

从广义角度上讲，余热锅炉即对生产系统中进行余热回收来降低能源损耗的设备，可以看作为一种换热器的*****，能够提高系统整体设备的热效率。对于燃气-蒸汽联合循环机组来讲，余热锅炉在提高整体能源利用率的同时，还可以降低环境污染。并且余热锅炉上下分别与燃气轮机与蒸汽轮机连接，这样就决定了燃气轮机排气影响余热锅炉性能，而余热锅炉性能影响蒸汽侧热力的特性，由此可见，余热锅炉在联合循环系统中具有承上启下的重要作用，其运行状态直接关系着联合循环机组的整体热效率与机组运行安全性。因此，在实际生产中，必须要基于余热锅炉的功能性特点，制定具有针对性的防腐与化学清洗方案，严格按照计划来进行维护管理，排除烟气腐蚀对设备性能造成的不良影响，为余热锅炉高效化、稳定化运行创造有利条件。

2、余热锅炉清洗防腐措施

锅炉腐蚀则可分为氧腐蚀、酸腐蚀、沉积物下腐蚀、应力腐蚀以及水蒸气腐蚀等，加速锅炉的损坏。从材料的角度应对余热锅炉抗腐蚀材料、工艺以及适用情况等进行综合分析和优化，提高其抗腐蚀性能。抗腐蚀材料以及涂层为影响锅炉发电效率以及运行维护费用的重要因素，目前余热锅炉的金属喷涂外涂层、外表面焊层以及碳钢为基底外层基本均采用高抗腐蚀材料覆盖加工工艺处理。

技术研究可知，受热管材表面喷涂几mm厚度的密集电焊涂层相比热喷涂涂层耐久性更高，且具有非常好的抗腐蚀性与粘附性。针对实际生产工艺要求，综合不同运行参数以及烟气条件，需要对余热锅炉各部分防腐蚀材料进行合理选择，蒸汽参数越高对应的管材耐腐蚀性也应越强，更好地来适应工艺条件，降低腐蚀问题的影响。Cr与Ni作为耐热合金中的两个主要合金元素，将Ni添加到Fe、Cr合金中可以得到机械强度以及耐高温腐蚀性能更强的材料，将其应用到见余热锅炉中可以进一步提高其防腐能力。

想要解决锅炉腐蚀问题，提高防腐效果，还应在生产过程中严格按照标准来控制水质指标;实时监测凝汽器是否存在泄露问题以及将炉水pH值调整到核实范围内;严格按照谁明书进行操作，必须要定期排污和连续排污，减少锅炉内积存的水渣;排除部分盐分和沉淀物，降低结垢与腐蚀问题对余热锅炉造成的不良影响，平时运行中虽然做了这些防腐工作，但是还是会产生一些问题，所以需要进行化学清洗。

3、余热锅炉化学清洗

3.1化学清洗难点

相比常规燃煤锅炉，相应的针对余热锅炉的化学清洗方面的经验不足，再加上余热锅炉与燃煤锅炉结构差异较大，汽水循环复杂性强，在实际操作中还存在较多问题：①联合循环机组余热锅炉一般均设置有高压、中压、低压汽水系统，进行化学清洗每次相当于针对3台锅炉作业，这样就导致清洗临时系统设计以及清洗泵流量计算难度增加，并且余热锅炉换热管基本上均为模块式结构设计，布置比较紧密，加大了清洗临时系统的安装难度，出现问题的概率增大。②联合循环机组余热锅炉的省煤器截面积比较小，同时蒸发器通流截很大，难以准确控制流速。③立式余热锅炉换热管均采用水平布置方式，难以将清洗液和清洗残渣彻底排出。

3.2化学清洗内容

对联合循环机组余热锅炉进行化学清洗，需要就凝结水系统、低压系统、中压系统以及高压系统进行清洗，涉及到的设备构件比较多，对清洗技术有着较高要求。基于化学清洗原则，面对余热锅炉化学清洗周期长的特点，在实际操作中，可以对凝汽器汽侧、凝结水管道以及汽封冷却器进行碱洗;高压给水管道、锅炉低压、中压以及高压系统的省煤器、蒸发系统、管道等可先用碱洗法除油，然后再进行清洗除垢。

3.3选择清洗介质

余热锅炉化学清洗可选择介质有盐酸、柠檬酸、EDTA以及有机复合酸等，但是实际的清洗效果不同介质会有一定差异，包括腐蚀速率、清洗操作安全性、废液处理以及作业成本等方面。相比来讲以盐酸清洗成本更低，但是清洗后很有可能会导致锅炉内存有酸液，并且氯离子还会加速炉管的氧化腐蚀，如果选择其作为清洗介质，需要重点控制冲洗流速及浓度。从操作安全性角度对比，EDTA优势更大，并且腐蚀速率低，清洗钝化膜好，二次锈蚀可能性更小。腐蚀速率方面则是盐酸更大，对冲洗除盐水量要求十分严格，并且水冲洗过程中存在较大的可能会产生二次锈蚀。相比各种清洗介质，EDTA产生的清洗废液量更少，因此可以选择应用低温EDETA铵盐采取间歇循环的方式来进行化学清洗，这样可以更大程度来对部分系统循环、部分系统浸泡，然后轮换进行循环与浸泡，对清洗泵流量的要求更小。但是因为该清洗流程系统切换操作较多，应安排经验丰富的专业人员负责。

3.4清洗临时系统设计

联合循环机组余热锅炉的化学清洗临时系统设计与常规锅炉存在一定区别，而这对各部位的清洗流速有较大影响。对预热锅炉清洗临时系统的设计，核心要求是流量分配以及缩短清洗周期。低、中、高压系统均为独立清洗，整个过程控制难度小，但是清洗时间比较长，在实际操作中还存在一定问题，难以完全适应生产现场要求。对于多系统组合清洗适应性较强，即对低、中、高压系统做并联一次性化学清洗，设计时应重点做好泵流量控制，提高清洗流程控制效果。另外，面对中、高压系统省煤器与蒸发器截面积相差过大的问题，可选择对省煤器增设旁路管道的方法应对，不仅可以维持蒸发器的清洗流速，而且能够将省煤器清洗流速控制在合理范围内。

3.5化学清洗流程

以EDTA作为化学清洗介质，对联合循环机组余热锅炉进行双氧水除油+EDTA铵盐低温清洗。选择质量分数分别为0.1%与4%~5%的H2O2与低温铵盐EDTA，设定(90±5)℃的清洗条件，要求清洗钝化一步完成，并在钝化后做热态冲洗。待清洗流程结束后，需要对预热锅炉各系统做一次全面检查，确保所有节点均符合专业标准。

3.6清洗废液处理

目前对煤机的化学清洗方法已经相对成熟，常见的如物理吸附法、活性污泥法、化学氧化法以及膜法处理等，但由于环保问题，严禁排放未经处理的酸、碱液以及其他的有毒废液，清洗后的废液必须要进行专业处理才能排放。

4、结语

综上所述，燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉防腐与化学清洗对于整个系统的运行效率以及安全具有至关重要的影响，需要提高对其的重视，积极采取有效措施进行优化，争取进一步来提高锅炉热效率，为机组高效率生产提供保障。