余熱鍋爐清洗技術淺析
管側清理的作用是使管子表面清潔,均勻鈍化。本文通過分析余熱鍋爐清洗的注意事項,以避免實際操作中對余熱鍋爐不必要的損害。本文通過對某燃氣輪機的余熱鍋爐管側清洗技術進行研究,分析余熱鍋爐管側清洗技術特點,將為以后此類鍋爐管側清洗工作提供經(jīng)驗。
一、管側清理
在對余熱鍋爐清洗進行化學煮爐前,下列系統(tǒng)或控制必須處于正常工作狀態(tài),保護鍋爐安全:余熱鍋爐的所有報警、跳閘和連鎖系統(tǒng);所有的受壓件都已安裝完畢,并做好水壓試驗;所有保溫層都已安裝;所有排氣和疏水的連接管都已安裝到位;內燃氣輪機已具備運行條件。
根據(jù)余熱鍋爐的條件、運行范圍和工藝設備,采用不同的清理工藝??偟那謇矸椒ㄓ腥缦聨追N:
1.打開集箱、汽包上的人孔蓋,盡大可能手工除去油脂、油和其它雜物。手工清理仔細可以減少其它清理的時間。
2.有機物清理:手工清理完成后,再清除余熱鍋爐內表面上所有殘留的有機物,如油、油脂或管子保護涂層等,否則會阻礙金屬的正常鈍化,阻礙清洗,影響熱交換。另外,任何滯留在管子內表面的雜物也必須清除掉。
3.化學氧化物皮去除:這一步用來除去氧化皮或其他沉淀物,一般用酸或溶劑方法清洗。先加熱,在余熱鍋爐內保持或循環(huán)一些時間,直到反應率下降為止。人孔應打開,底座表面應沖洗,然后再裝上新墊片。
二、余熱鍋爐吹掃工藝
在余熱鍋爐初次安裝或大修后,確保從鍋筒到終點的蒸汽管道清潔,需要徹底清理??傮w上,可采用吹蒸汽、空氣或化學清潔/吹蒸汽(空氣)的組合。
吹蒸汽的工藝是用高速蒸汽通過蒸汽管道而達到足夠的清洗倍率(CR)。CR是指相通蒸汽在吹汽條件下和基本設計工況下的蒸汽密度(ρ)和蒸汽速度平方(V2)的乘積的比。
對管壁產(chǎn)生的剪切力與介質通過管道的動壓頭成比例,因此清洗倍率越大則剪切力越大(即管壁清潔越好),一般發(fā)電鍋爐要求最小1.6的清洗倍率以保證蒸汽流通表面上充分清洗。有時對低壓系統(tǒng)可采用較小的清洗倍率但最小不得低于1.2。
低壓(高單位體積)介質可以產(chǎn)生最大的動壓頭,使實際需要的水量最小。因此,清理管子時可用低壓介質。很重要的一點,所有蒸汽管道的支管要有正確的清洗倍率,不同形狀的蒸汽管道要求計算不同的清洗倍率。
當燃氣輪機運行且有足夠的經(jīng)處理的水時,一般用蒸汽吹掃,利用燃氣輪機作為鍋爐產(chǎn)生其所要求的蒸汽出力的熱源。煮爐后,須用高質量的凝結水來產(chǎn)生蒸汽,然后用蒸汽吹洗過熱器和蒸汽管路中松散的氧化皮和其它顆粒。
吹洗時,鍋爐壓力應保持在工作壓力的75%左右,同時保持適當?shù)牧髁浚迪磿r間不應少于30分鐘。蒸汽吹掃一般有兩種:間斷的和連續(xù)的。
間斷吹汽包括相應汽包增壓至預設定值上限,然后打開在管道末端的快速吹汽閥門由汽包內的閃蒸水產(chǎn)生高速蒸汽;當汽包壓力回到計算的較低壓力時(要求最小的清洗倍率),關閉吹汽閥再使鍋爐整壓,再重復操作。
連續(xù)吹汽是余熱鍋爐在一段持續(xù)時間內減壓運行時進行,減壓產(chǎn)生很大比容流量(高速)連續(xù)通過蒸汽管道。通過減少間斷吹汽的循環(huán)次數(shù),這樣連續(xù)吹汽可以大大減少人工;但連續(xù)吹汽要用大量的經(jīng)處理的水,一般四小時的連續(xù)吹汽能放空大水箱。
當沒有足夠的水時,可用吹氣來達到吹汽的同樣效果。外置空氣箱加壓到預定的壓力后與蒸汽管道相連,空氣吹入蒸汽管道至產(chǎn)生足夠要求的清洗倍率,然后外置空氣箱再加壓重復操作如同間斷吹汽。因為空氣密度小,一般要求速度比蒸汽高。
為滿足標準的清潔要求,在蒸汽(空氣)清洗前對蒸汽管道進行徹底的化學清洗可以減少所需時間,在間斷吹汽時特別明顯?;瘜W清洗可以將蒸汽管道和水管道一起做而明顯降低成本。當所要求的清洗倍率達到時,將蒸汽靶插入臨時蒸汽管道做測試,測試蒸汽吹洗條件,然后必須取出作標記和印記,最終清洗要求(靶上的標記數(shù)和深度)。
為達到最佳效果,吹汽閥應用犧牲蝶閥或閘閥,因為球閥內多余蒸汽流堵塞可導致閥座快速磨損,更易因滲漏堵塞而銹蝕。如果電廠沒有足夠補給水產(chǎn)生所需的可利用水,不能達到蒸汽要求的軟化用水量的要求,可用輔助的除鹽設備用于蒸汽吹洗。鍋爐吹汽運行是非常短暫的運行,要求司爐工全神貫注,在間斷吹汽和連續(xù)吹汽過程中閥門開度變化可使汽包水位大幅度波動。當多臺機組連在一起的時候,多臺鍋爐可能需要在同一管道內產(chǎn)生所要求的清洗倍率,多臺機組同時運作時多臺余熱鍋爐間不要有過多的壓差。如果可能將蒸汽取樣探測器應該從蒸汽管道內取出,防止損害探測器或堵住取樣孔。蒸汽流量測量設備應在吹蒸汽前取出,并以其他臨時短管替用。插入檢測板作為靶子驗證鍋爐清洗倍率是否達到要求。如未達到,再次插入板靶子,然后再啟動鍋爐達到要求的清洗倍率。吹汽時,蒸汽禁止從余熱鍋爐的主蒸汽閘閥排出,這些閥門易被通過“臟”蒸汽損壞;吹汽時,要犧牲臨時閥門來控制壓力系統(tǒng)的升壓速率。在加熱余熱鍋爐前必須裝上絕熱保護層。絕熱保護層可以對操作人員提供保護,也可以防止在極端溫度條件下,鍋爐運行時會出現(xiàn)的表面微觀裂紋。
三、注意事項
當余熱鍋爐清潔時,鍋爐的外部管道,包括給水儲存或處理設備也應該清潔。如果做不到,最好將氧化皮清理放在給水系統(tǒng)松散沉淀物去除后進行。在清理過程中,可能會損壞的調節(jié)閥、流量孔板和其他儀表,所在應移開。鍋爐在安裝以后,要經(jīng)常檢查并清潔。根據(jù)實際情況,提出具體的清潔計劃。在化學清洗時,必須確保清潔液進入除過熱器外其它部件。在化學清洗時,汽包內件可以裝在汽包內一起清洗。如果清潔液對不銹鋼板制成的網(wǎng)板材料有損害,則應事先被取出,然后在吹掃或運行前再裝入。如果取出百葉窗分離器作檢查,必須按原位置裝回去。如果汽包內件上有雜質,會導致蒸汽純度問題。因此內件必須按要求進行檢查和清洗。吹掃或化學清洗時,所有取樣管必須隔離開。任何化學清洗工藝必須安全、可靠。蒸汽吹掃管道時,需要在管道上安裝一個蒸汽吹氣消音器來降低噪音。如果在管道出口處裝一個臨時減壓裝置,降低蒸汽速度達到降低噪音。如果使用堿液進行煮爐,過熱器必須被隔離開,否則會造成過熱器損壞。
上述工作合格后,鍋爐開始全負荷下連續(xù)72小時試運行,同時在試運行過程中應時刻檢查。余熱鍋爐的管側清洗結果決定著整個系統(tǒng)的運行安全和穩(wěn)定,一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題可能嚴重的將影響余熱鍋爐和與之配套的汽輪發(fā)電機的使用壽命,要對清理過程嚴格把關,以提高設備健康水平。