发表时间：2020-11-20T02:12:07.178Z 来源：《河南电力》2020年6期 作者： 曾雪凌[导读] 以期为化学清洗公司、业主单位或第三方监理机构控制化学清洗质量提供借鉴。（中国能源建设集团广东火电工程有限公司）
摘要：本文简要探讨了电站锅炉过热器化学清洗过程中氧化皮溶解问题及剥离速度问题，解决采用常规清洗剂配方工艺对氧化物的溶解效果差，清洗效果不明显；
以及采用常规清洗配方和工艺不能同时兼顾这些材料表面氧化层的溶解和对基材金属的腐蚀控制。以期为化学清洗公司、业主单位或第三方监理机构控制化学清洗质量提供借鉴。
关键词：锅炉；化学清洗腐蚀；清洗剂；过热器氧化皮溶解；清洗工艺； 前言；
电站锅炉过热器和再热器换热管蒸汽侧氧化皮的脱落、堵塞问题日益突出，严重影响火力发电厂的安全稳定运行。采用化学清洗技术可以清除这些换热管水汽侧的氧化皮，同时能大幅度提高锅炉的热效率。但由于过热器和再热器的结构、材质、运行温度等情况，其运行期间表面生成的氧化层采用常规清洗剂很难有效溶解，因此采用现有相关标准导则及书籍资料提供的清洗剂配方及工艺进行过热器和再热器换热管的化学清洗不能解决如下问题：
1）多数电站锅过热器和再热器运行期间生成氧化层的量很大，尤其是垢量达到1000g/m2以上时，清洗配方控制不当会造成大量氧化皮在清洗期间剥落，并在U（W）型管底部沉积堵塞，造成清洗中断或清洗失败，需要控制清洗配方对氧化层剥离速度；
2）由于锅炉过热器和再热器长期在高温、高压的蒸汽条件下运行，换热管内壁形成的氧化物具有量多、结构致密、多层结构等特点，采用常规清洗剂配方工艺对氧化物的溶解效果差，清洗效果不明显；
3）过热器和再热器的换热管根据不同蒸汽温度段，采用不用的金属材料，涉及铁素体钢（如12CrMoV、T22、T23、T91等）和奥氏体钢不锈钢（如TP347H、Super304H、HR3C等），采用常规清洗配方和工艺不能同时兼顾这些材料表面氧化层的溶解和对基材金属的腐蚀控制；
4）常规柠檬酸清洗配方工艺在垢量大的设备清洗过程中，容易发生柠檬酸铁沉淀的情况，造成清洗中断或清洗失败，通常的经验值是要求清洗液中的铁浓度不能超过8000mg/L，这会造成大量清洗剂的浪费，增加清洗废液量。
因此，过热器、再热器化学清洗工艺迫切寻找一种能显著提高柠檬酸对过热器和再热器氧化层的溶解作用，且在清洗过程中不会出现氧化层大量剥落的电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂。
通过对过热器和再热器管内壁的氧化皮成分和结构进行分析，发现该氧化皮不同于锅炉水冷壁、省煤器等系统以#20钢为主的材质，具有成份复杂，部分管材含铬较高，且氧化皮量多、结构致密、多层结构等特点。根据这些特点进行清洗助溶剂的筛选，经过不断地做小型试验和对比最后发现由下面混合物组成的助剂清洗助溶效果明显。该混合物是由联胺、氨水、吗啉、三乙醇胺、二甲胺、乙二胺四乙酸、羟基乙叉二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、二乙基三胺五乙酸混合组成。柠檬酸助溶清洗剂，按常规方法即可制备得到，具体包括如下步骤：按上述配比将各组分混合后定容，即得。
另外，如上所述的电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂能确保清洗系统涉及的铁素体钢（如20G、12CrMoV、T22、T23、T91等）和奥氏体钢不锈钢（如TP347H、Super304H、HR3C等）等所有金属材料的腐蚀速度都能控制在相关标准规定的指标范围内。 实施例1
一种电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂，按质量百分比计，包含如下组分： KL6008.0%； 缓蚀剂0.3%； 还原剂1.0%； 柠檬酸10.0%；
除盐水余量；
其中，所述KL600，按质量百分比计，包括如下组分： 联胺0.5%~5%； 氨水1.0%~10.0%； 吗啉1.0%~10.0%； 三乙醇胺1.0%~10.0%； 二甲胺1.0%~10.0%； 乙二胺四乙酸0.3%~3.0%； 羟基乙叉二膦酸0.3%~3.0%； 氨基三亚甲基膦酸0.3%~3.0%； 二乙基三胺五乙酸0.3%~3.0%；
上述电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂的制备方法，包括如下步骤：按上述配比将各组分混合后定容至300mL，即得。
然后将上述制备得到的电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂，升温至90℃，密闭条件下，清洗垢量为2361g/m2的12CrMoV过热器管氧化层，清洗48小时，氧化层清洗干净，管样表面残余垢量为3g/m2。 实施例2
一种电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂，按质量百分比计，包含如下组分： KL6006.0%； 缓蚀剂0.3%； 还原剂0.5%； 柠檬酸10.0%； 除盐水余量；
其中，所述KL600，按质量百分比计，包括如下组分： 联胺0.5%~5%； 氨水1.0%~10.0%； 吗啉1.0%~10.0%； 三乙醇胺1.0%~10.0%； 二甲胺1.0%~10.0%； 乙二胺四乙酸0.3%~3.0%； 羟基乙叉二膦酸0.3%~3.0%； 氨基三亚甲基膦酸0.3%~3.0%； 二乙基三胺五乙酸0.3%~3.0%；
上述电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂的制备方法，包括如下步骤：按上述配比将各组分混合后定容至300mL，即得。
然后将上述制备得到的电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂，升温至95℃，密闭条件下，清洗垢量为1680g/m2的T91过热器管氧化皮，清洗48小时，氧化层清洗干净只剩富铬层，管样表面无残余垢量。 实施例3
一种电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂，按质量百分比计，包含如下组分： KL6005.0%； 缓蚀剂0.3%； 还原剂0.5%； 柠檬酸8.0%； 除盐水余量；
其中，所述KL600，按质量百分比计，包括如下组分： 联胺0.5%~5%； 氨水1.0%~10.0%； 吗啉1.0%~10.0%； 三乙醇胺1.0%~10.0%； 二甲胺1.0%~10.0%； 乙二胺四乙酸0.3%~3.0%； 羟基乙叉二膦酸0.3%~3.0%； 氨基三亚甲基膦酸0.3%~3.0%； 二乙基三胺五乙酸0.3%~3.0%；
上述电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂的制备方法，包括如下步骤：按上述配比将各组分混合后定容至300mL，即得。
然后将上述制备得到的电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂，升温至90℃，密闭条件下，清洗垢量为1226g/m2的T22过热器管氧化皮，清洗48小时，氧化层清洗干净，管样表面残余垢量为5g/m2。 实施例4
一种电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂，按质量百分比计，包含如下组分： KL6006.0%； 缓蚀剂0.3%； 还原剂0.3%； 柠檬酸6.0%； 除盐水余量；
其中，所述KL600，按质量百分比计，包括如下组分： 联胺0.5%~5%； 氨水1.0%~10.0%； 吗啉1.0%~10.0%； 三乙醇胺1.0%~10.0%； 二甲胺1.0%~10.0%； 乙二胺四乙酸0.3%~3.0%； 羟基乙叉二膦酸0.3%~3.0%；
氨基三亚甲基膦酸0.3%~3.0%； 二乙基三胺五乙酸0.3%~3.0%；
上述电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂的制备方法，包括如下步骤：按上述配比将各组分混合后定容至300mL，即得。
然后将上述制备得到的电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂，升温至95℃，密闭条件下，清洗垢量为652g/m2的TP347过热器管氧化皮，清洗48小时，氧化层清洗干净，管样表面只剩富铬层，无残余垢量。 实施例5
一种电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂，按质量百分比计，包含如下组分： KL6008.0%； 缓蚀剂0.3%； 还原剂2.0%； 柠檬酸12.0%； 除盐水余量；
其中，所述KL600，按质量百分比计，包括如下组分： 联胺0.5%~5%； 氨水1.0%~10.0%； 吗啉1.0%~10.0%； 三乙醇胺1.0%~10.0%； 二甲胺1.0%~10.0%； 乙二胺四乙酸0.3%~3.0%； 羟基乙叉二膦酸0.3%~3.0%； 氨基三亚甲基膦酸0.3%~3.0%； 二乙基三胺五乙酸0.3%~3.0%；
上述电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂的制备方法，包括如下步骤：按上述配比将各组分混合后定容至100mL，即得。
然后将上述制备得到的电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂，升温至95℃，密闭条件下，溶解2.5g四氧化三铁，24小时后四氧化三铁全部溶解，测得溶液中含铁量为18062mg/L，未出现沉淀情况。 结束语
本工艺通过将特定含量及其特定种类的KL600添加至柠檬酸或柠檬酸铵溶液制备得到电站锅炉清洗用柠檬酸助溶清洗剂，将其应用至电站锅炉低温省煤器、省煤器、水冷壁、过热器、再热器等换热管表面或其它金属设备的化学清洗过程中，该清洗剂中铁浓度最高到
18000mg/L也不会出现沉淀，能够显著提高柠檬酸对过热器和再热器氧化层的溶解作用，且在清洗过程中不会出现氧化层大量剥落。工程应用；该种助溶剂已经在中国华电集团贵港电厂#2机组过热器化学清洗项目中成功应用。 参考文献：
[1]DL/T794—2001《火力发电厂锅炉化学清洗导则》[J].曹杰玉.2012 [2]缓蚀剂[J].张天胜.“十五”国家重点图书.2002
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