氨基磺酸清洗冷却器施工方案.doc

氨基磺酸清洗冷却器施工方案1、 化学清洗工艺的确定原则化学清洗工艺的确定包括清洗剂的选择和清洗工艺条件的确定清洗剂应根据被清洗设备的材质、性能及清洗设备的结构、结垢的类型、组成及垢量的大小进行综合选择，然后根据选定的清洗剂确定合理的清洗工艺条件清洗剂的品种和清洗方法多种多样，被清洗设备与污垢页千差万别，但选择与确定具体的清洗剂与清洗工艺时；有一些共同的原则，才能选择出最有效、最安全、最经济的清洗方案2、 氨基磺酸清洗技术2.1清洗特点氨基磺酸是中等强度的固体无机酸，可溶于水，相对分子质量为97，斜方晶系片状结晶，无色无臭，密度为2.126g/cm3，熔点约为205℃其特点是不挥发，可避免因挥发而造成的人员安全、环境污染等问题，又因是固体物料，所以便于运输氨基磺酸稳定性很高，室温下存放多年性质不变，不挥发、不吸潮，分解温度高达207℃-260℃才能完全分解，只要维持干燥，则性质稳定，水中溶解性能良好，清洗时不生成盐类沉淀，不含氯离子，对材质使用性广，且对金属的腐蚀性小，加水加热溶解后，易水解为酸或硫酸铵，它可同金属氧化物、硫酸盐等反应生成溶解度很大的氨基磺酸铁、钙、鎂等盐类，从而可将这一特性用于清洗水垢和钢铁表面除锈。

因此对钙镁垢清洗能力强但清洗铁垢特别是氧化皮的能力稍差目前仅用于材质为不锈钢、碳钢、铜及合金等的热交换器、管道等设备的清洗 氨基磺酸在清洗水垢方面适合饮用茶炉等生活用品的除垢，安全可靠电力系统已经有关单位采用氨基磺酸进行大型锅炉的清洗2.2氨基磺酸除垢机理氨基磺酸与水垢有如下反应:CaCO3+2NH2SO3H→Ca(NH2SO3)2+H2O+CO2 ①Ca3(Pa4)2+6NH2SO3H→3Ca(NH2SO3)2+2H3PO4 ②氨基磺酸与钢铁的腐蚀产物有如下反应：Fe3O4+8NH2SO3H→Fe(NH2SO3)+2Fe(NH2SO3)2+2Fe(NH2SO3)+4H2O ③Fe3O3+6NH2SO3A→2Fe(NH2SO3)3+3H2O ④FeO+2NH2SO3H→Fe(NH2SO3)+H2O ⑤反应生成的氨基磺酸、钙、鎂、铁、盐等在水溶液中的溶解度很大，所以氨基磺酸清洗剂有优良的除垢和除锈效果2.3 氨基磺酸的废液处理氨基磺酸是除草剂的主要原料之一，氨基磺酸废液如果直接排放到植物生长区域，会造成植物的大面积死亡，当需要对氨基磺酸废液进行处理时，可按等物质量加入亚硝酸钠，利用亚硝酸钠的氧化性，将氨基磺酸转变成无害的硫酸氢钠，自身还原成氮气，其反应式为：NH2SO3H+NaNO2→NaHSO4+H2O+W2 ⑥3. 化学清洗案例某电厂发电机空气冷却器材质为钛管，由于管壁薄，又不能抽管进行酸洗前的小型试验，但管内结垢主要成分是碳酸钙。

因此，根据上述清洗工艺确定原则，为保证发电机空气冷却器的酸洗效果，酸洗废液环保排放以及以后设备的运行安全根据设备特点和政府环保要求，经过科学论证和选择最终确定了氨基磺酸的清洗工艺，3.1受清洗设备概况 某电厂现装2台A公司生产的WX23Z-109LL200MW发电机机组，冷却器使用CEA公司生产的冷却器，冷却方式为空气冷却冷却器将发电机空气回路的热量传递给冷却水，冷却水在管道中流动受洗设备铭牌参数如表1所示：表1冷却器铭牌参数型号3425/1120/10/4-TSV-32Q182冷却器元件数/组4水质河水水的温升/℃6功率散热/KW2400所需水量/（m3·h-1）135冷却水入口温度最大值/℃33工作极限压力/mpa0.6极限测试压力/mpa0.9单组冷却器水容积/m30.12冷却器钛管内径/mm9-10管壁厚度/mm1材质钛管单组根数/根350发电机额定入口风温/℃4.0绝缘热力等级F级3.2设备存在问题及分析冷却器自2004年投运以来，发电机冷却器效率逐渐下降，特别是在每年7-9月份，发电机入口风温高成为制约发电机出力主要原因 由于该厂发电机组冷却系统为开式循环系统，使用河水为冷却水源，水中杂质比较多，使冷却器容易脏污，影响换热效果，尤其是近年的7-9月份，冷却水入口温度偏高。

2008年6月中旬，为降低发电机冷却水温进行了系统改造，加装了冷却水机力冷却塔，机力在设计方面可为发电机提供不超过33℃的冷却水，但自机力冷却投运以来，由于存在设计缺陷以及运行中水质控制不当，导致冷却管内壁又出现了结垢现象经检查发现积垢硬度较大且与管壁紧密粘附，主要为碳酸钙及碳酸镁累物质，积垢导致了冷却管壁粗糙，更容易挂住冷却水中的污物赌赛管路，冷却器赃污程度加剧，脏污速度加快，冷却器效率也迅速减低表2 循环水及发电机风温日期循环水发电机风温/℃端差温度/℃入口温度入口压力出口温度入口出口330.213737560330.173737550330.153738561330.17363852.52330.2237405733.3清洗工艺及实施难点清洗剂：4%-7%氨基磺酸，缓蚀剂：0.3%-0.5%钛材使用缓蚀剂温度：常温循环清洗清洗范围：冷却器1-4组，每组冷却器分别进行清洗循环回路为：清洗箱→清洗泵→换热器→清洗箱，清洗水容积约为10m3实施的难点①、有效排除反应产生的大量二氧化碳气体，防止钛管产生震动，防止气塞影响除垢率②、防止钢制临时系统中的绣渣对钛材污染引起腐蚀，③、快搜派出清洗中临时系统产生的氢气，防止氢气在系统内聚集导致钛管局部严重吸氢。

为了保证氢气的有效排放，在冷凝器两端高处设置排氢气管，并回流至清洗箱，④、在狭窄的作业空间内有效完成任务并不对其它设备造成影响3.4化学清洗步骤 水清洗，水压试验的目的是清洁临时系统，湿润水垢，计量系统容积，①、以除盐水彻底冲洗各临时水箱，开启各临时泵冲洗所有临时管道冲洗至排水澄清且无明显颗粒物②、根据临时系统脏污情况，决定是否先单独酸洗临时系统清洗方法以质分数为3%氨基磺酸清洗0.5-1h，酸洗后将临时系统冲洗至排水呈中性③、确认临时系统冲洗干净后，上除盐水将换热设备充满，开启清洗泵大流量冲洗整个系统排水澄清后，以清洗泵对清洗系统顶压闸漏，压力为清洗泵最高压力，系统放空，处理泄漏点酸洗①、在清洗箱内配置氨基磺酸和LAN-826的质量分数为3%-5%和0.3%的清洗液②.建立清洗箱→清洗泵→换热器→清洗箱循环维持流量40-50t/h，且回水母管压力不大于0.1mpa,投入监视管道③.酸洗过程中化验监测频率：氨基磺酸浓度为1次/15min，硬度为1次/30min④.当氨基磺酸质量分数低于1.5%时从溶液箱箱清洗箱中补加浓酸，酸洗中质量分数应维持在1.5%-5.0%⑤.酸洗终点的判断标准，氨基磺酸浓度平衡1h以上，排气管基本无气体排放，且监视管样已洗净。

⑥.达到酸洗终点后，停止循环，将清洗液排入污水处理池水冲洗水冲洗的目的是冲净系统存在酸液①. 除盐水充满系数，开清洗泵连续大流量50-80t/h冲洗冲洗至PH值接近7.0时建立循环②. 循环0.5-1.0h若PH值稳定，停止循环，排空系统若PH值降低，则重复节中的1、2条操作清洗效果评价标准除垢率达100%，钛材腐蚀速率不大于（1g/cm2·h）、20#钢腐蚀速率不大于（10g/cm2·h），钛管吸氢量不大于0.015%废液处理①.系统排酸前，根据计算向污水处理池注入适量液碱②.充分搅拌废液，调节PH值为7-9，向池中注入漂白液③. 废液排放标准：COD的质量浓度不大于100mg/L，PH值为6-9无色澄清3.5清洗过程监测数据分析2011年9月30日 11：30 分别对4组冷却器进行清洗主要过程记录如表3所示表3酸洗工程中的分析化验结果时间氨基磺酸/%硬度/mol·L-1时间氨基磺酸/%硬度/mol·L-111:00加酸加酸12:103.950.4411:151.20.0812:354.00.4111:225.590.2713:054.040.4411:403.990.413:404.060.4311:553.950.45从表3可以看出，酸液浓度成规律变化，由于酸洗刚开始除垢及反应速度，而配酸加酸过程需一定时间，以此系统中酸液浓度先慢慢升高在下降。

在酸洗后期，随着除垢反应 的进行，冷却管内的垢逐渐被去除，反应速度降低，系统中的酸液浓度应逐渐上升至基本不变，这表明此时酸洗终点达到而硬度在酸洗开始后，除垢反应在迅速进行，随着反应不断进行，反应速度逐渐降低，当酸洗终点达到时，硬度含量趋于稳定3.6酸洗效果评价清洗后，除垢率达100%，钛材腐蚀速率、20#钢腐蚀速率及钛管吸氢量均达到标准酸洗前后，循环水温度在25℃情况下，冷却器的端差变化对比如表4所示表4清洗前后对比情况清洗前后循环水发电机风温端差温度入口温度入口压力出口温度入口出口前250.153035545后250.1536365604.0结语氨基磺酸清洗工艺在近年来应用经验较少，尤其在清洗发电机空气冷却器钛管方面本次清洗经过科学论证及对化学清洗全工程严格监测控制，达到了预期目标，为其它有类似情况的设备清洗工艺的选择提供了可借鉴的经验。