专利名称：一种热力设备运行清洗剂及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种清洗剂，尤其指应用于热力设备运行清洗中的清洗剂及其应用。
背景技术：
在当今社会，人类生产的发展和自然资源的有限性已经构成了现代生产中不可避免的矛盾。节约资源已经成为全球共同的目标。根据国家颁布的《“十二五”节能减排综合性工作方案》，对于热力发电企业，挖掘企业潜力，降低能耗，增大产出，提高劳动生产率是企业的立足和生存之本。而保证锅炉水汽品质，保持机组洁净，无腐蚀、不结垢，安全、高效率运行则是实现以上目标的根本途径。热力设备在运行和停(备)用过程中的腐蚀、结垢是一个自发过程，产生的污垢和腐蚀产物主要沉积于锅炉、汽轮机等换热设备的表面。由于污垢和腐蚀产物的导热能力远小于金属，在受热面就形成了较大的热阻，其危害表现在
(1)锅炉热效率大幅度下降
有资料表明换热设备积垢每增加1毫米，传热系数下降9% 9. 6%，能耗和排放将增加10%以上(摘自《超声波在线技术除垢降耗》，《中国化工报》2011-07-18作者王延辉)。结垢造成的能源浪费和经济损失是相当严重的，Garrett- Price对美国在换热器结垢方面带来的经济损失进行了估计，约为80 100亿美元，结垢给发达工业国家造成的损失平均占国民生产总值的0. 3% ；对我国这样的发展中国家，结垢使得换热器的运行效率下降50%。(摘自《超声波防除垢技术的工业应用》，《节能》2010年第1期(总第330期)第 62页作者姜延朔，李一明)。锅炉换热设备内积垢每增加1mm，排烟温度升高约15°C ；锅炉效率下降约1%，发电煤耗增加3 4g/kWh。按一台300丽机组年发电量15亿kWh计算，如果排烟温度下降 1°C，每年可节约标煤300 400吨。(2)汽轮机效率大幅度下降
当汽轮机叶片积盐、结垢和腐蚀时，汽流压降增加，隔板及推力轴承负荷增加；增大了汽耗量，降低了汽轮机的效率；
给水系统的各级加热器管结垢会导致给水温度下降，锅炉蒸发量减少；同时过冷给水进入汽包增加了汽包热应力，威胁安全生产；如果维持锅炉负荷不变，燃料量就要增加，排烟温度相应升高。(3)过热蒸汽、再热蒸汽温度下降
过热器，再热器内壁的污垢和腐蚀产物导致过热蒸汽、再热蒸汽温度下降。再热汽温的变化直接影响机组煤耗，有资料表明再热汽温每升降5°C，影响煤耗1. 46g/kWh，按一台 300MW机组年发电量15亿kWh计算，再热温度提高1°C每年可节约标煤400吨左右。(4)金属管壁超温和爆管
在省煤器，水冷壁，过热器，再热器等设备内壁，由于垢和腐蚀产物的沉积导致热阻增大而使管壁的换热能力明显下降，容易引起金属超温和爆管。
此外，结垢增加了水的流动阻力，迫使锅炉降负荷运行；结垢也会导致金属发生垢下腐蚀。综上所述，垢和腐蚀产物的存在严重影响着机组的安全、高效运行，清除它们势在必行！
为了除垢，国内已经开发和使用了很多清洗工艺。在这里，我们把它们统称为传统清洗工艺，传统工艺的共同特点是溶解除垢，即采用各种无机酸和有机酸做为清洗介质，在一定温度，浓度和流速下溶解设备内部的垢和腐蚀产物。存在的问题是这些清洗介质具有腐蚀性，在溶垢的同时也溶解和腐蚀金属设备。这是传统清洗工艺最大的负面效应，其结果是轻则缩短设备寿命，重则导致设备损坏。长期以来，在除垢的最大化和腐蚀的最小化之间一直缺乏理想的解决方案，导致所有设备都处于带垢运行状态。如果垢量超过了《导则》(DL/T794-2001)规定的上限就必须停运并进行化学清洗，洗净后再投入运行。因为没有运行中清洗除垢技术，设备在投入运行中又会产生新的垢和腐蚀产物， 当垢量超标时再停运和清洗。在这种间隔的传统清洗工艺下，保持机组长期洁净运行是难以实现的，节能减排更无从谈起。十八胺也称十八烷基胺，属于脂肪胺类，具有碱性，易溶于氯仿，溶于乙醇、乙醚和苯，微溶于丙酮，难溶于水，密度为860kg/m3，凝固点52. 9°C，沸点348. 8°C。十八胺在水中可以发生水解，与水中的部分氢离子结合，溶液中的氢氧根离子浓度相对增加，溶液呈现弱碱性。十八胺作为“热力设备停运防腐保护剂”，国内已经应用的较多，效果也很好。例如申请号02146593. 2，名称为“一种用脂肪胺保护停用锅炉的实施方法及设备”专利，在其说明书中专门谈到“因为十八胺同其他有机化合物一样，受热后会有一定程度的分解，所以当电站热力机组采用十八胺停用防腐保护时，一般是在机组停运前的滑停阶段进行加药， 加药期间对锅炉热力系统的要求是控制过热蒸汽的温度，通常认为不应超过400°C”。也就是说该专利在使用中要求严格控制十八胺加入时机，特别是其加入时过热蒸汽的温度不能超过400°C，以免被分解而失去作用。目前，把十八胺等脂肪类物质作为“热力系统运行清洗药剂”来使用，还未见报道。
发明内容
本发明提供一种脂肪胺类物质如十八胺、十六胺、十四胺、十二胺的新用途，可达到热力设备在运行条件下除垢、防垢的目的，使机组始终处于清洁状态，并在热力设备运行的高温高压下，既能保证清洗药剂的有效性又对设备无腐蚀，完全克服了传统清洗工艺的各种弊端。为此，采用如下技术方案一种热力设备运行清洗剂，包含脂肪胺。更进一步所述脂肪胺是十八胺。所述脂肪胺是十六胺。所述脂肪胺是十四胺。所述脂肪胺是十二胺。而且，所述清洗剂是所述十八胺或十六胺或十四胺或十二胺中的任两种或任三种
4或是四种的以任意质量比形成的混合物。所述热力设备运行清洗剂可用于亚临界、超临界、超超临界机组运行中的清洗剂， 不仅起到热力设备运行中除垢、防垢、防垢下腐蚀的作用，而且具有强化停用防腐的作用。本发明来源我们在进行盐酸清洗试验时，观察到了在金属表面生成的氢气对垢的剥离现象。受此启发，联想到十八胺既能吸附在金属表面，高温下又能分解气体，能否用这些气体来剥离除垢的问题。在用高压釜模拟运行条件进行十八胺除垢试验后，才发现和确认了十八胺的这一新用途。但如背景技术所述，十八胺等脂肪胺类物质在使用中，存在一种定向思维就是使用中绝不能使其分解，若分解就意味着失去防腐效果，所以使用温度一定不会超过其分解温度；而本发明却跳出十八胺等脂肪胺类物质的常规使用范围，进行反向思维，利用十八胺等脂肪胺类物质超过分解温度将分解的特性，分解反应产生的气体产物及其渗透、挤压、剥离等效应，使垢和腐蚀产物从金属表面逐步脱落，达到除垢的目的。本发明提供的脂肪胺类物质如十八胺、十六胺、十四胺、十二胺的新用途，可达到热力设备在运行条件下除垢、防垢的目的，使机组始终处于清洁状态，并在热力设备运行的高温高压下，既能保证清洗药剂的有效性又对设备无腐蚀，完全克服了传统清洗工艺的各种弊端。本发明涉及的功能和机理
本发明涉及脂肪胺类的几个主要物质如下
权利要求
1.一种热力设备运行清洗剂，其特征在于包含脂肪胺。
2.根据权利要求1所述的一种热力设备运行清洗剂，其特征在于所述脂肪胺是十八胺。
3.根据权利要求1所述的一种热力设备运行清洗剂，其特征在于所述脂肪胺是十六胺。
4.根据权利要求1所述的一种热力设备运行清洗剂，其特征在于所述脂肪胺是十四胺。
5.根据权利要求1所述的一种热力设备运行清洗剂，其特征在于所述脂肪胺是十二胺。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的一种热力设备运行清洗剂，其特征在于所述清洗剂是所述十八胺或十六胺或十四胺或十二胺中的任两种或任三种或是其四种的以任意质量比形成的混合物。
7.一种热力设备运行清洗剂的用途，可用于亚临界、超临界、超超临界机组运行中的清洗剂，不仅起到运行中除垢、防垢、防垢下腐蚀的作用，而且能够强化停用防腐的作用。
全文摘要
本发明提供脂肪胺如十八胺、十六胺、十四胺、十二胺在热力设备运行清洗中作为清洗剂的用途，进一步本发明提供十八胺或十六胺或十四胺或十二胺中的任两种或任三种或是其四种的以任意质量比形成的混合物在热力设备运行清洗中作为清洗剂的用途，本发明用非溶解性的剥离除垢取代了溶解除垢，不溶解和腐蚀金属，根除了传统清洗技术对设备的危害；实现了热力设备在运行中清洗，在清洗中保护，在保护中高效运行的生产模式。使机组始终处于清洁状态，从而使机组安全稳定运行，达到节能减排的目的，是传统清洗技术的重大突破。此外，本发明改变了十八胺做为“热力设备停运防腐保护剂”使用的加药条件，确保了成膜质量和防腐效果，强化了停用防腐的作用。
文档编号C23G1/14GK102312244SQ20111028782
公开日2012年1月11日 申请日期2011年9月26日 优先权日2011年9月26日
发明者张啸 申请人:张啸