颜自琦

（武汉凯迪绿色能源开发运营有限公司，湖北武汉 430223)

电站锅炉EDTA二钠盐清洗工艺的探讨

颜自琦

（武汉凯迪绿色能源开发运营有限公司，湖北武汉 430223)

EDTA二钠盐具有对金属腐蚀性小、酸洗及钝化一步完成，临时系统简单，除盐水用量少，清洗工期短等优点，某电厂2×300MW #1机组采用了EDTA二钠盐清洗工艺，其清洗效果良好，符合电力行业标准。

EDTA二钠盐；清洗；钝化；钝化膜

1 工程概况

某发电厂300MW#1机组为新建机组，机组设备在制造、运输、现场存放和安装过程中，其热力系统不可避免地产生一些腐蚀产物及受到污染。为保证机组安全运行，确保锅炉在试运过程中水汽品质尽快合格，根据《火力发电厂锅炉化学清洗导则》的规定，在投产前其相关系统及蒸发受热面必须进行化学清洗。

2 清洗范围

其包括省煤器、水冷壁、水冷屏、1/2汽包、下降管、集箱、部分高压给水管道。

3 清洗方法及工艺要求

3.1 炉本体化学清洗工艺

EDTA具有对金属腐蚀性小、酸洗及钝化一步完成，临时系统简单，除盐水用量少，清洗工期短等优点。本工程采用易于溶解的EDTA二钠盐作为清洗介质。主要控制指标如下：EDTA二钠盐浓度4%～10%、药液pH为5.0～5.5、酸洗缓蚀剂浓度0.3%～0.5%、还原剂浓度0.2%、清洗温度120～140℃、终点pH为8.5～9.5、清洗时间12～24h。

3.2 化学清洗实施主要流程

3.2.1 系统水冲洗

3月14日8：10系统上水试漏并进行冲洗。流程：配药箱→清洗泵→省煤器→汽包→水冷壁（下降管）→水冷壁下集箱→定排坑，冲洗至出水清澈无杂质。

3.2.2 系统碱洗

3月14日13：25系统建立循环后开始投蒸汽加热，3月15日0：28开始将Na3PO4与Na2HPO4缓慢分批次加入到清洗箱中，并启动清洗泵进行循环溶解，3月15日04：52水温达到90℃开始碱洗计时，3月15日18：10碱洗结束。碱洗过程中温度控制在90～95℃，碱洗时间大约13h。

3.2.3 碱洗后的水冲洗

碱洗结束后，排尽系统中的碱液。3月16日2：15水冲洗结束，测出水pH=8.79。

3.2.4 EDTA二钠盐酸洗

3.2.4.1 升温实验

3月16日4：30系统建立循环后投十台烘炉机开始进行升温试验，炉水温度升至140℃后停止烘炉机系统循环1h，经过计算，升温速率大概在8℃/h。检查并紧固循环系统内所有的法兰螺栓，确认系统无泄漏后清洗泵运转正常，熄火停泵，水温降至85℃时排放部分除盐水，系统等待上药清洗。

3.2.4.2 配药及上药

3月17日13：00至3月18日0：05 进行加药工作。药品清单如下：15tEDTA钠盐，0.5t 抗环血酸钠，0.325t氢氧化钠，1t酸洗缓蚀剂。溶液配置符合要求后，启动清洗泵上药，至汽包水位计+50mm水位。

3.2.4.3 升温

3月18日0：30启动烘炉机开始升温，控制好烘炉机，保证炉膛各部位温度基本均匀，温度最高处不能超过140℃。每30min记录汽包压力，上、下壁温及水位，控制汽包上下壁温差＜40℃。升温过程中温度及压力控制范围为：汽包上壁温度120～140℃，当汽包压力达到0.23MPa时，适当开启排汽门，控制汽包压力在0.23～0.28MPa。

3.2.4.4 酸洗

（1）水冷壁侧的循环方式为烘炉机升温过程中产生的自然循环，并且用加热→冷却→加热的方法来增加清洗液在锅炉中的循环效率，省煤器侧的循环方式用清洗泵进行间断循环，以保证省煤器的清洗效果。

（2）3月18日07：00汽包壁温约120℃，开始酸洗计时并投入酸洗监视管。8：20停清洗泵，锅炉水冷壁侧建立自然循环。9：10停4台烘炉机，10：00烘炉机全部退出。12：30开清洗泵建立闭式循环，13：15停清洗泵。17：20开清洗泵建立闭式循环，汽包壁温119℃，投入5台烘炉机，19：00停清洗泵。23：10汽包壁温138℃，停5台烘炉机。

（3）3月18日21：00和22：00两个时间点取样分析结果显示：系统进出口全铁离子维持在5 600mg/L不变，系统残余游离EDTA浓度在0.65%左右，大家一致决定将监视管取出观察清洗效果，经检查监视管管壁清洁，无点蚀及二次锈，钢灰色钝化膜完整、均匀，显示清洗效果良好。系统再循环1h后于3月18日23：00结束，整个酸洗持续时间16h。之后开始排放EDTA清洗液。

（4）EDTA清洗过程监控

3.3 酸洗废液处理

系统水冲洗后的废液，调节pH在6～9，可以达到排放标准。

EDTA酸洗废液输送到煤场，洒到煤上送入锅炉焚烧。

4 清洗质量检验及评定

1）经计算：腐蚀速率1.39g/（m2·h）（清洗导则要求小于8 g/m2.h）和腐蚀总量27.71g/m2（清洗导则要求小于80g/m2），数据均符合清洗导则要求。

2）清洗后目测检查：管道及设备内氧化铁锈、污物已清洗干净，无残留物，无镀铜现象，钝化膜形成完整，成膜均匀。

3）对钝化膜进行酸性CuSO4点滴实验，变色时间均在7s以上，显示钝化膜形成良好。

4）经监理单位、业主等相关人员共同检查监视管及汽包清洗效果，清洗质量符合《火力发电厂锅炉化学清洗导则》中相关标准。

5）从图1 可以看出，随着酸洗的进行，游离EDTA逐步

消耗，浓度随之下降，清洗结束时残余EDTA浓度＞0.5%，说明EDTA加药量符合清洗设计要求；清洗液初始pH值控制在5.0～5.5的弱酸环境，使得依靠炉内自身物理化学变化的络合反应顺利进行，金属离子逐渐被络合溶解，保证了炉内铁锈及积垢的清除，而随着EDTA的消耗清洗液pH值逐渐升高至清洗结束，清洗介质达到碱性钝化条件，从而实现了酸洗、钝化一步完成。

图1 EDTA酸洗期间清洗液中游离EDTA浓度及pH随时间变化

6）从图2可以看出，在清洗结束前几个小时内，清洗液中总铁浓度趋于稳定，约为5 600mg/L，符合酸洗终点的判断。

5 结论

1）EDTA二钠盐具有对金属腐蚀性小、酸洗及钝化一步完成，临时系统简单，除盐水用量少，清洗工期短等优点。清洗以氧化铁垢为主的基建炉时效果优良，适用范围广，可用于各种材质的设备的清洗。

2）用EDTA清洗液对硅酸垢、钙镁垢起不到很大作用，运行炉还需考虑除硅措施。

3）EDTA价格昂贵，理论上说可以回收再利用，实践证明由于回收过程繁琐，过程中还要消耗大量化学药剂，回收药剂质量不高，对下一次清洗效果不能保证，这样不但达不到节省资金的目的，反而还加大了开支，因此实践中通常不进行回收。

图2 系统总铁含量随时间的变化曲线

[1] 封帆，葛鹏.超超临界锅炉的化学清洗[J].清洗世界，2016，32（12）.

Discussion on Cleaning Process of EDTA Disodium Salt in Utility Boiler

Yan Zi-qi

EDTA disodium salt has little corrosion to metal，pickling and passivation step is completed，the temporary desalted water system is simple，less dosage，shorter cleaning period，a power plant 2 * 300MW #1 unit using EDTA disodium cleaning process，the cleaning effect is good，accord with the standard of electric power industry.

EDTA disodium salt；cleaning；passivation；passivation film

TK228

A

1003–6490（2017）11–0154–02

2017–09–20

颜自琦（1984—），男，江西南昌人，工程师，主要研究方向为热力发电水处理及锅炉化学清洗。