一种用于加氧工况锅炉的化学清洗液及清洗工艺的制作方法

1.本发明属于电站锅炉化学清洗技术领域，具体涉及一种用于加氧工况锅炉的化学清洗液及清洗工艺。


背景技术：

2.目前，越来越多超(超)临界参数机组锅炉投给水加氧运行，随着给水加氧运行，高加水侧的流动加速腐蚀、锅炉省煤器水冷壁受热面的腐蚀沉积均得到有效控制，同时也形成了一层致密的α-fe2o3保护层，由于α-fe2o3保护层结垢物的晶粒微小且致密，采用普通有机酸清洗工艺不能有效去除高加水侧及锅炉受热面的α-fe2o3结垢物，影响清洗后续金属基体的钝化效果，进而影响锅炉化学清洗质量。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有清洗工艺存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于加氧工况锅炉的化学清洗液及清洗工艺，采用该清洗工艺能够有效地去除高加水侧及锅炉受热面的α-fe2o3结垢物，保证锅炉化学清洗质量，提高锅炉受热面传热效率，保证锅炉清洗后的经济运行。
4.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种用于加氧工况锅炉的化学清洗液，按质量百分比计，包括：
6.3％～6％清洗剂、1％～3％催化剂、0.2％～0.4％缓蚀剂、0.1％～0.2％还原剂、0.05％～0.2％清洗助剂和余量的除盐水。
7.作为本发明的进一步改进，所述清洗剂由质量百分比含量的50％～70％柠檬酸、10％～20％乙二胺四乙酸、10％～15％草酸、5％～10％乙醇酸和4％～10％甲酸混合而成。
8.作为本发明的进一步改进，所述催化剂由质量百分比含量的70％～80％柠檬酸三铵、20％～30％含量为20％氨水混合而成。
9.作为本发明的进一步改进，所述缓蚀剂由质量百分比含量的30％～50％苯骈三氮唑、10％～20％甲基苯骈三氮唑、5％～15％咪唑林、5％～10％巯基苯骈噻唑钠盐和余量除盐水混合而成。
10.作为本发明的进一步改进，所述还原剂由异抗坏血酸钠、联胺中的一种或两种混合而成。
11.作为本发明的进一步改进，所述清洗助剂由磷酸二丁酯、二甲苯、单乙醇胺、磷酸三钠中的一种或一种以上混合组成。
12.作为本发明的进一步改进，化学清洗液的ph值为3～6范围。
13.一种用于加氧工况锅炉的化学清洗液的清洗工艺，包括如下步骤：
14.按比例混合得到化学清洗液，并控制控制清洗温度为80～95℃，清洗流速为0.2～0.5m/s，对加氧工况锅炉的α-fe2o3结垢物进行清洗。
15.其中，所述加氧工况锅炉的化学清洗回路为：清洗箱
→
清洗泵
→
临时管道
→
高加
水侧
→
给水管道
→
省煤器
→
水冷壁
→
启动分离器
→
储水箱
→
临时管道
→
清洗箱。
16.本发明提供的技术方案具有如下优点：
17.本发明提供的一种用于加氧工况锅炉的化学清洗液，由清洗剂、催化剂、缓蚀剂、还原剂、清洗助剂和除盐水混合而成，化学清洗液对加氧机组高加水侧及锅炉受热面形成的致密α-fe2o3结垢物具有良好的溶解去除能力，解决了常规清洗工艺对加氧机组锅炉结垢物清洗去除不彻底的问题。本发明清洗工艺可有效控制清洗液对受热面金属基体的均匀腐蚀，控制碳钢基体的腐蚀速率小于8g/(m2﹒h)，同时能抑制清洗液对受热面金属基体的点腐蚀及晶间腐蚀。本发明清洗工艺应用效果可靠稳定、且易于实现，保证了加氧机组锅炉化学清洗的质量，提高了锅炉清洗后运行的经济效益。
附图说明
18.图1为加氧机组锅炉省煤器受热面管样清洗前内表面状态。
19.图2为采用常规清洗工艺对加氧机组锅炉省煤器受热面清洗后的内表面状态。
20.图3为采用本发明实施例1清洗工艺对加氧机组锅炉省煤器受热面清洗后的内表面状态。
具体实施方式
21.为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。
22.本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本发明的范围，即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
23.本文中，所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此，数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
24.本文中，若无特别说明，“包含”、“包括”、“含有”、“具有”或类似用语涵盖了“由
……
组成”和“主要由
……
组成”的意思，例如“a包含a”涵盖了“a包含a和其他”和“a仅包含a”的意思。
25.本文中，为使描述简洁，未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合，所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。
26.本发明提供的一种用于加氧工况锅炉的化学清洗液，由质量百分比3％～6％清洗剂、1％～3％催化剂、0.2％～0.4％缓蚀剂、0.1％～0.2％还原剂、0.05％～0.2％清洗助剂和除盐水混合而成，并控制清洗温度和清洗流速。
27.其中，清洗剂作为关键组分用于去除加氧工况下高加水侧及锅炉受热面中致密的α-fe2o3结垢物，由质量百分比50％～70％柠檬酸、10％～20％乙二胺四乙酸、10％～15％草酸、5％～10％乙醇酸和4％～10％甲酸混合而成。
28.催化剂用于调节清洗液的ph值在3～6范围内，确保清洗液对α-fe2o3结垢物的最佳溶解能力，由质量百分比70％～80％柠檬酸三铵、20％～30％含量为20％氨水混合而成。
29.缓蚀剂用于清洗过程中控制清洗液对受热面金属基体的均匀腐蚀，控制碳钢基体的腐蚀速率小于8g/(m2﹒h)；，由质量百分比30％～50％苯骈三氮唑、10％～20％甲基苯骈三氮唑、5％～15％咪唑林、5％～10％巯基苯骈噻唑钠盐和除盐水混合而成。
30.还原剂用于抑制清洗液中还原性离子对受热面金属基体的点腐蚀及晶间腐蚀，由异抗坏血酸钠、联胺中的一种或两种混合而成。
31.清洗助剂用于促进清洗液对α-fe2o3结垢物的溶解去除能力，由磷酸二丁酯、二甲苯、单乙醇胺、磷酸三钠中的一种或一种以上混合组成。
32.清洗工艺中主要控制清洗温度为80～95℃，控制清洗流速为0.2～0.5m/s。
33.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
34.下列实施例中使用本领域常规的仪器设备。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。下列实施例中使用各种原料，除非另作说明，都使用常规市售产品，其规格为本领域常规规格。在本发明的说明书以及下述实施例中，如没有特别说明，“％”都表示重量百分比，“份”都表示重量份，比例都表示重量比。
35.实施例1
36.本实施例一种用于加氧工况锅炉的化学清洗液，采用质量百分比5％清洗剂、1.8％催化剂、0.32％缓蚀剂、0.1％还原剂、0.15％清洗助剂和余量除盐水组成，并控制清洗温度为90℃，控制清洗流速为0.3m/s。
37.其中，清洗剂由质量百分比65％柠檬酸、15％乙二胺四乙酸、10草酸、6％乙醇酸和4％甲酸混合而成，催化剂由质量百分比75％柠檬酸三铵、25％含量为20％氨水混合而成，缓蚀剂由质量百分比50％苯骈三氮唑、15％甲基苯骈三氮唑、10％咪唑林、10％巯基苯骈噻唑钠盐和除盐水混合而成，还原剂为异抗坏血酸钠，清洗助剂由磷酸二丁酯、二甲苯混合组成。
38.化学清洗回路为：清洗箱
→
清洗泵
→
临时管道
→
高加水侧
→
给水管道
→
省煤器
→
水冷壁
→
启动分离器
→
储水箱
→
临时管道
→
清洗箱，组成清洗循环回路。
39.清洗后通过同材质腐蚀指示片进行腐蚀速率测定，腐蚀指示片的腐蚀速率为0.68g/(m2﹒h)，腐蚀指示片无点腐蚀及晶间腐蚀发生。
40.清洗前及采用本发明工艺清洗后省煤器受热面管样的内表面状态分别见图1、图3。采用常规清洗工艺对加氧机组锅炉省煤器受热面清洗后的内表面状态见图2。通过对比图1～图3可以看出，采用本发明化学清洗工艺，可完全将加氧过程中形成的致密α-fe2o3结垢物完全清洗去除。
41.实施例2
42.本实施例一种用于加氧工况锅炉的化学清洗液，采用质量百分比3％清洗剂、2％催化剂、0.4％缓蚀剂、0.15％还原剂、0.2％清洗助剂和余量除盐水组成，并控制清洗温度
为85℃，控制清洗流速为0.2m/s。
43.其中，清洗剂由质量百分比68％柠檬酸、10％乙二胺四乙酸、12草酸、5％乙醇酸和5％甲酸混合而成，催化剂由质量百分比70％柠檬酸三铵、30％含量为20％氨水混合而成，缓蚀剂由质量百分比40％苯骈三氮唑、20％甲基苯骈三氮唑、15％咪唑林、5％巯基苯骈噻唑钠盐和余量除盐水混合而成，还原剂为异抗坏血酸钠和联胺组成，清洗助剂由单乙醇胺、磷酸三钠混合组成。
44.实施例3
45.本实施例一种用于加氧工况锅炉的化学清洗液，采用质量百分比4％清洗剂、3％催化剂、0.3％缓蚀剂、0.1％还原剂、0.15％清洗助剂和余量除盐水组成，并控制清洗温度为80℃，控制清洗流速为0.2m/s。
46.其中，清洗剂由质量百分比50％柠檬酸、20％乙二胺四乙酸、15草酸、10％乙醇酸和5％甲酸混合而成，催化剂由质量百分比80％柠檬酸三铵、20％含量为20％氨水混合而成，缓蚀剂由质量百分比40％苯骈三氮唑、20％甲基苯骈三氮唑、15％咪唑林、5％巯基苯骈噻唑钠盐和余量除盐水混合而成，还原剂为联胺，清洗助剂为磷酸二丁酯。
47.实施例4
48.本实施例一种用于加氧工况锅炉的化学清洗液，采用质量百分比6％清洗剂、1％催化剂、0.2％缓蚀剂、0.2％还原剂、0.05％清洗助剂和余量除盐水组成，并控制清洗温度为95℃，控制清洗流速为0.5m/s。
49.其中，清洗剂由质量百分比70％柠檬酸、10％乙二胺四乙酸、10草酸、5％乙醇酸和5％甲酸混合而成，催化剂由质量百分比75％柠檬酸三铵、25％含量为20％氨水混合而成，缓蚀剂由质量百分比50％苯骈三氮唑、10％甲基苯骈三氮唑、5％咪唑林、8％巯基苯骈噻唑钠盐和余量除盐水混合而成，还原剂为异抗坏血酸钠，清洗助剂为二甲苯。
50.实施例5
51.本实施例一种用于加氧工况锅炉的化学清洗液，采用质量百分比4％清洗剂、3％催化剂、0.3％缓蚀剂、0.1％还原剂、0.15％清洗助剂和余量除盐水组成，并控制清洗温度为80℃，控制清洗流速为0.2m/s。
52.其中，清洗剂由质量百分比58％柠檬酸、16％乙二胺四乙酸、10草酸、8％乙醇酸和8％甲酸混合而成，催化剂由质量百分比75％柠檬酸三铵、25％含量为20％氨水混合而成，缓蚀剂由质量百分比50％苯骈三氮唑、10％甲基苯骈三氮唑、5％咪唑林、8％巯基苯骈噻唑钠盐和余量除盐水混合而成，还原剂为异抗坏血酸钠和联胺组成，清洗助剂由磷酸二丁酯、二甲苯、单乙醇胺、磷酸三钠混合组成。
53.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
54.最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。