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一种 过热器和再热器抗沉积型复合清洗剂、装置和方法

阅读：1030发布：2020-05-27

专利汇可以提供一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗剂、装置和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗剂、装置和方法，包括以下成分，环己六醇磷酸酯、柠檬酸、甲酸、聚丙烯酸、偏硅酸、有机酸缓蚀剂及相应步骤。本发明可以带来如下有益效果：药剂复配协同能力显著，清洗能力强，清洗配方具有很好的抗沉积和稳定悬浮性能，清洗中可自动形成一层完整、致密的环己六醇磷酸酯‑金属螯合物覆盖在金属内壁上，改善了清洗介质和金属内壁的界面结构，大幅降低腐蚀速率；避免了危险性阳极、阴极或复合型缓蚀剂的高含量使用，降低了缓蚀剂剂量；可显著降低沉积量，避免过热器、再热器管形成气塞和堵塞，降低了清洗后爆管几率，提高了清洗质量和安全性。，下面是一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗剂、装置和方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗剂,其特征是：包括以下成分，环己六醇磷酸酯、柠檬酸、甲酸、聚丙烯酸、偏硅酸、有机酸缓蚀剂；所述环己六醇磷酸酯的浓度为3～8％、所述柠檬酸的浓度为1～1.5％、所述甲酸的浓度为0.3～0.8％、所述聚丙烯酸的浓度为0.2～0.4％、所述偏硅酸的浓度为0.1％～0.2％、所述有机酸缓蚀剂的浓度为0.3～0.4％；
所述有机酸缓蚀剂为苯并三唑。
2.一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗方法，其特征是：包括以下步骤，步骤一，选取如权利要求1中所述的原料环己六醇磷酸酯、柠檬酸、甲酸、聚丙烯酸、偏硅酸、有机酸缓蚀剂；
步骤二，使用一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗装置，打开进水口(3)，将水注入所述清洗箱(1)中，将过热器或再热器放入，再将所述清洗箱(1)中的水温升高至70～95℃，调整清洗箱(1)内液体流速为0.8～2m/s；
步骤三，依次加入0.3～0.4％有机酸缓蚀剂和0.1％～0.2％偏硅酸，循环20～30分钟；
步骤四，提升清洗箱(1)内的流速至1.0～2.5m/s；依次加入3～8％环己六醇磷酸酯、
0.3～0.8％甲酸，循环20～30分钟；
步骤五，依次加入0.2～0.4％聚丙烯酸、1～1.5％柠檬酸，循环16～24h，取出过热器或再热器；
所述一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗装置，包括清洗箱(1)、多孔板(2)、进水口(3)、出水口(4)、排污口(5)和清洗泵(6)；
所述多孔板(2)设置于所述清洗箱(1)的内部；
所述多孔板(2)上设置有圆孔；
所述进水口(3)设置于所述清洗箱(1)的顶部；
所述出水口设置于所述多孔板(2)的上部；
所述排污口(5)设置于所述清洗箱(1)的底部；
所述清洗泵(6)和所述出水口(4)连接。

说明书全文

一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗剂、装置和方法

技术领域

[0001] 本发明属于过热器等小管径蛇形管束的化学清洗药技术领域，特别涉及到一种过热器和再热器清洗剂、装置和方法。

背景技术

[0002] 受经济技术影响，即使工业锅炉补给水采用二级除盐水，热力系统结垢、腐蚀、积盐现象仍然存在，过热器、再热器是提升锅炉热效率、降低烟气温度的重要受热面，工作时它的内部流通的是高温高压水蒸气，外部是高温、含有颗粒物和盐的烟气。根据汽水对盐分在不同参数下的溶解特性，蒸汽依靠溶解携带或机械携带(汽包炉)，蒸汽中的盐分会根据其溶解特性和分配系数等影响，在过热器、再热器、汽轮机等水蒸气系统内部沉积，积盐速率与汽包内部装置完整性、汽水品质、运行参数与负荷、蒸汽携带系数、时间等参数有关，此外过热器、再热器还会发生停(备)用氧腐蚀、酸(碱)性腐蚀和高温水蒸气腐蚀。

[0003] 盐分、腐蚀物的沉积会降低换热效率、导致管束超温甚至过热爆管的情况，经统计，锅炉爆管非停事故的90％是“四管”泄漏，而因高温腐蚀、盐分沉积堵塞等因素过热器、再热器爆管泄漏占“四管”泄漏56％以上，也就是说腐蚀、积盐引起的机组非停占整个机组非停的50％左右，此外，国内超临界机组和超超临界机组的过热器和再热器普遍存在高温水蒸气腐蚀，水蒸气腐蚀产生的氧化皮达到一定厚度，锅炉的温度、负荷、燃烧参数等变化较大时，氧化皮就会分层脱落，尤其是机组启停阶段，因此，过热器、再热器氧化皮的治理是当前超临界机组和超超临界机组面临的突出困难。目前，有三种措施治理氧化皮，其中之一就是化学清洗《，火力发电厂锅炉化学清洗导则》(DL/T 794—2012)中也对过热器和再热器清洗进行了规定，清洗的机理均是采用大流量低扬程清洗泵保证清洗流速高，复配药剂充分溶解腐蚀产物和盐分，最大限度地避免氧化皮成块、成层大面积脱落，形成堵塞、气塞。由于化学清洗能够更好保证清除效果和效率，清洗后一定周期不再会出现氧化皮堵塞爆管事故，因此，过热器、再热器的化学清洗是保证机组安全、经济、稳定运行的重要技术措施。

[0004] 目前，全国掌握并实施过过热器、再热器化学清洗的单位不超过3家，之所以少，主要是因为化学清洗药剂配方是确保清洗质量和安全的关键，而化学清洗药剂配方均通过专利保护，组成为：无机酸复合药品+缓蚀剂+助溶剂、+分散剂+湿润剂+其他各种助剂。过热器、再热器清洗中或清洗后存在的问题突出表现为：药剂成本很高、清洗费用很高，一台350MW参数锅炉过热器清洗费用就达到300～400万；药剂对氧化皮的溶解能力还有待改进，仍然存在发生清洗中堵塞和清洗后爆管的事故；受药剂性能影响，清洗时间长。

[0005] 因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗剂、装置和方法，其目的是保证、提升过热器和再热器质量和安全，进一步避免清洗堵塞，缩短清洗工期。

[0007] 一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗剂,包括以下成分，环己六醇磷酸酯、柠檬酸、甲酸、聚丙烯酸、偏硅酸、有机酸缓蚀剂。

[0008] 所述环己六醇磷酸酯的浓度为3～8％、所述柠檬酸的浓度为1～1.5％、所述甲酸的浓度为0.3～0.8％、所述聚丙烯酸的浓度为0.2～0.4％、所述偏硅酸的浓度为0.1％～0.2％、所述有机酸缓蚀剂的浓度为0.3～0.4％。

[0009] 所述有机酸缓蚀剂为苯并三唑。

[0010] 一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗装置，包括清洗箱、多孔板、进水口、出水口、排污口和清洗泵；

[0011] 所述多孔板设置于所述清洗箱的内部；

[0012] 所述多孔板上设置有圆孔；

[0013] 所述进水口设置于所述清洗箱的顶部；

[0014] 所述出水口设置于所述多孔板的上部；

[0015] 所述排污口设置于所述清洗箱的底部；

[0016] 所述清洗泵和所述出水口连接。

[0017] 所述出水口和所述清洗泵之间还设置有滤网。

[0018] 所述滤网的侧方设置有冲洗管。

[0019] 一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗方法，包括以下步骤，

[0020] 步骤一,，选取如前所述的原料环己六醇磷酸酯、柠檬酸、甲酸、聚丙烯酸、偏硅酸、有机酸缓蚀剂；

[0021] 步骤二，使用如前所述的一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗装置，打开进水口，将水注入所述清洗箱中，将过热器或再热器放入，再将所述清洗箱中的水温升高至70～95℃，调整清洗箱内液体流速为0.8～2m/s；

[0022] 步骤三，依次加入0.3～0.4％有机酸缓蚀剂和0.1％～0.2％偏硅酸，循环20～30分钟；

[0023] 步骤四，提升清洗箱内的流速至1.0～2.5m/s；依次加入3～8％环己六醇磷酸酯、0.3～0.8％甲酸，循环20～30分钟；

[0024] 步骤五，依次加入0.2～0.4％聚丙烯酸、1～1.5％柠檬酸，循环16～24h，取出过热器或再热器。

[0025] 通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：药剂复配协同能力显著，清洗能力强，相同单位体积和酸度下，该药剂对垢类、积盐的清洗容量是其他配方药剂的2.5倍以上；清洗配方具有很好的抗沉积和稳定悬浮性能，该复合药剂除垢除氧化皮的机理在于：络合+溶解为主，分散+悬浮为辅机理，具有很好的流态化能力，比其他配方的沉积量低于
60％左右；清洗中，可自动形成一层完整、致密的环己六醇磷酸酯-金属螯合物覆盖在金属内壁上，改善了清洗介质和金属内壁的界面结构，大幅降低腐蚀速率；过热器、再热器的腐蚀氧化皮，主要是Fe、Cr、V、Mo等高价态的金属氧化物，环己六醇磷酸酯能优先与高价金属物质发生螯合反应，保证了氧化皮的清除效果；充分发挥环己六醇磷酸酯盐的沉淀反应形成的致密完整吸附型氧化膜降低腐蚀速率，避免了危险性阳极、阴极或复合型缓蚀剂的高含量使用，对缓蚀剂剂量和性能技术要求降低，降低了缓蚀剂剂量；水温(0～100℃)、pH值(pH2.5～12)对药剂水解、络合能力基本无影响，同时对清洗腐蚀速率、腐蚀总量影响基本恒定，最大变化不超过15％；清洗液对垢层剥离能力低，但对杂质、沉积物良好的吸附和络合作用，反应产物具有良好的胶体特征和分散作用，可显著降低沉积量，避免过热器、再热器管形成气塞和堵塞，降低了清洗后爆管几率，提高了清洗质量和安全性；废液稳定性好，不易变质，不会对环境产生重金属污染，且易于处理，能够采用燃烧、中和等常规手段处置；
环己六醇磷酸酯络合能力很大，对pH值、温度依赖性很小；配方的使用，避免了湿润剂、助溶剂、表面活性剂等常规清洗助剂的大量使用；避免了常规的多次清洗工艺，与常规清洗相比，可节省清洗时间约1/2～2/3，对清洗流速要求有所降低。
附图说明

[0026] 以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：

[0027] 图1为本发明一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗方法的流程框图。

[0028] 图2为本发明一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗装置的剖视示意图。

[0029] 图中，1-清洗箱、2-多孔板、3-进水口、4-出水口、5-排污口、6-清洗泵。

具体实施方式

[0030] 一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗剂,包括以下成分，环己六醇磷酸酯、柠檬酸、甲酸、聚丙烯酸、偏硅酸、有机酸缓蚀剂。

[0031] 所述环己六醇磷酸酯的浓度为3～8％、所述柠檬酸的浓度为1～1.5％、所述甲酸的浓度为0.3～0.8％、所述聚丙烯酸的浓度为0.2～0.4％、所述偏硅酸的浓度为0.1％～0.2％、所述有机酸缓蚀剂的浓度为0.3～0.4％。

[0032] 所述有机酸缓蚀剂为苯并三唑。

[0033] 一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗装置，如图2所示，包括清洗箱1、多孔板2、进水口3、出水口4、排污口5和清洗泵6；

[0034] 所述多孔板2设置于所述清洗箱1的内部；

[0035] 所述多孔板2上设置有圆孔；

[0036] 所述进水口3设置于所述清洗箱1的顶部；

[0037] 所述出水口设置于所述多孔板2的上部；

[0038] 所述排污口5设置于所述清洗箱1的底部；

[0039] 所述清洗泵6和所述出水口4连接。

[0040] 所述出水口4和所述清洗泵6之间还设置有滤网。

[0041] 所述滤网的侧方设置有冲洗管。

[0042] 一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗方法，如图1所示，包括以下步骤，[0043] 步骤一,，选取如权利要求1中所述的原料环己六醇磷酸酯、柠檬酸、甲酸、聚丙烯酸、偏硅酸、有机酸缓蚀剂；

[0044] 步骤二，使用如权利要求4所述的一种过热器和再热器抗沉积型复合清洗装置，打开进水口，将水注入所述清洗箱1中，将过热器或再热器放入，再将所述清洗箱1中的水温升高至70～95℃，调整清洗箱1内液体流速为0.8～2m/s；

[0045] 步骤三，依次加入0.3～0.4％有机酸缓蚀剂和0.1％～0.2％偏硅酸，循环20～30分钟；

[0046] 步骤四，提升清洗箱1内的流速至1.0～2.5m/s；依次加入3～8％环己六醇磷酸酯、0.3～0.8％甲酸，循环20～30分钟；

[0047] 步骤五，依次加入0.2～0.4％聚丙烯酸、1～1.5％柠檬酸，循环16～24h，取出过热器或再热器。

[0048] 实施例1

[0049] 选择长5m、宽2.5m、高3.5m的清洗箱1，中间设置多孔板2,多孔板2的厚度为0.5mm，多孔板2上布满圆孔，圆孔的直径为4mm。多孔板2分为上下两层，下层高0.6m，用于存储清洗下来的少量沉积物，清洗泵6吸入口高度为0.8m，且向上呈15度倾斜。

[0050] 打开进水口3，给清洗箱1注水，将过热器或再热器放入，再将所述清洗箱1中的水温升高至80℃，调整清洗箱1内液体流速为1.5m/s；

[0051] 关闭进水口3，依次加入0.3％有机酸缓蚀剂和0.1％的偏硅酸，循环25分钟；

[0052] 提升清洗箱1内的流速至2m/s；依次加入3％环己六醇磷酸酯、0.6％甲酸，循环30分钟；

[0053] 依次加入0.3％聚丙烯酸、1.5％柠檬酸，循环20h，取出过热器或再热器，完成清洗工作。

[0054] 静置2小时后，清洗箱1中废水里的颗粒沉淀到多孔板2下方，打开清洗泵6将清洗箱1中的废水通过出水口4排出，再打开排污口5，将污物排出，即可进行下一次清洗工作。

[0055] 本清洗方法具有清洗容量大，清洗液抗沉积、稳定悬浮性能佳，流态、分散作用良好，对垢层的剥离少，杂质沉积率低，不易发生清洗堵塞，腐蚀速率低，缓蚀剂和清洗助剂使用量低等显著特点，因此，该方法兼具安全、高效、环保、经济的优点，有良好的应用前景。

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