火力发电厂凝汽器甲酸复合清洗剂制造技术

本发明专利技术公开了一种火力发电厂凝汽器甲酸复合清洗剂，该清洗剂由下述质量百分配比的原料制成：甲酸3.00％～5.00％、氨基磺酸0.50％～1.00％、2‑巯基苯骈噻唑0.02％～0.10％、乙二醇0.05％～0.20％、2‑氨乙基十七烯基咪唑啉0.01％～0.05％、表面活性剂OP‑10 0.00％～0.05％，余量为去离子水。采用该清洗剂清洗主材质为不锈钢管、铜管、钛管的凝汽器，对上述三种材质的清洗腐蚀速率均小于0.1g/m2·h，而且对不锈钢管不会产生晶间腐蚀，同时对水室及临时系统碳钢的腐蚀速率也能达到小于0.5g/m2·h，腐蚀速率均远远小于相关标准，而且除垢效果明显，可广泛应用于换热管主材质为不锈钢管及钛管凝汽器的化学清洗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力或化工行业设备的化学清洗
，具体涉及到电站凝汽器等管式换热器的化学清洗剂。
技术介绍
随着经济的发展，人类对水资源的需求量越来越大，为了满足用水需求，深水井、污染了的江、河水都引用进电厂循环冷却水系统，凝汽器换热系统运行过程中，循环冷却水不停挥发浓缩，冷却水中的微生物、钙镁盐等就会析出、附着在凝汽器换热管表面，引发凝汽器换热管结垢，最终导致换热效率急剧下降，并增加换热管产生垢下腐蚀风险。根据《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》DL/T957-2005的规定，为了保障凝汽器等换热设备的安全、经济运行，当凝汽器管内垢厚大于等于0.5mm或污垢导致凝汽器的端差大于8℃时，应进行化学清洗。近年，为了降低发电设备铜腐蚀风险，电厂凝汽器设备换热管都改造升级为不锈钢或钛管等无铜、耐腐蚀材质，因为不锈钢管对Cl-较敏感，易产生晶间腐蚀，所以对于主材质为不锈钢管的凝汽器不能采用盐酸等含有Cl-的清洗介质来清洗；又因为凝汽器管中所结垢的主要成分为钙、镁的碳酸盐垢，所以凝汽器管也不宜采用硫酸、柠檬酸为介质进行清洗，以防清洗中产生硫酸钙、柠檬酸钙沉淀堵塞管路。甲酸是最简单的羧酸，无色、有刺激性气味的液体，无氯，大多甲酸金属盐类化合物的水溶解性较好，所以具有较强的除垢效果。但是甲酸为有机酸，酸性较硫酸、磷酸等无机酸弱，对这些无机酸盐的溶解性较差、不利于清洗。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服凝汽器清洗中会对不锈钢产生晶间腐蚀及对设备腐蚀较严重的缺点，提供一种既能达到除垢目的又不会对不锈钢材质产生晶间腐蚀，而且对不锈钢及20G碳钢腐蚀均小的火力发电厂凝汽器甲酸复合清洗剂。解决上述技术问题所采用的技术方案是该火力发电厂凝汽器甲酸复合清洗剂由下述质量百分配比的原料制成：上述火力发电厂凝汽器甲酸复合清洗剂最佳由下述质量百分配比的原料制成：本专利技术甲酸复合清洗剂的制备方法为：按照上述原料的质量百分配比，先取70％～80％去离子水，加入乙二醇、表面活性剂OP-10，加热至60℃，再加入2-巯基苯骈噻唑并搅拌，使2-巯基苯骈噻唑溶解，然后加入2-氨乙基十七烯基咪唑啉，搅拌均匀后依次加入剩余去离子水、甲酸及氨基磺酸，制备成火力发电厂凝汽器甲酸复合清洗剂。本专利技术经过试验室配方研究和大型现场应用证明，采用该甲酸复合清洗剂清洗主材质为不锈钢管的凝汽器，对TP304不锈钢管和TP316L不锈钢管不产生晶间腐蚀且对铜、不锈钢、钛管的清洗腐蚀速率均小于0.1g/m2·h，远小于《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》DL/T957-2005规定的小于1.0g/m2·h的标准，同时对20G碳钢的腐蚀速率小于0.5g/m2·h，也远小于《火力发电厂锅炉化学清洗导则》DL/T794-2012规定的小于8.0g/m2·h的标准。本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术甲酸复合清剂能满足化学清洗需求，除垢效果好，而且对凝汽器设备的腐蚀小，不会对不锈钢材质产生晶间腐蚀，清洗安全性高，可广泛应用于主材质为铜、不锈钢、钛管等凝汽器的化学清洗。2、本专利技术中甲酸复合酸清洗温度低，室温情况下就能满足清洗要求。3、本专利技术采用甲酸为主要成分配制的清洗剂，加药安全、方便，制造成本比氨基磺酸为主要成分的清洗剂低。4、本专利技术通过在甲酸清洗剂中添加少量氨基磺酸，两者协同作用，达到了良好、迅速的除垢目的。另外，通过降低氨基磺酸的使用量，可以有效降低氨基磺酸中硫酸根杂质产生不溶或微溶性硫酸盐沉淀的风险。5、本专利技术将2-巯基苯骈噻唑、乙二醇和2-氨乙基十七烯基咪唑啉复配，三者协同作用达到了很好的缓蚀效果。6、对于垢量较大的凝汽器，采用本专利技术甲酸复合清洗剂经过多次清洗，同样能达到清洗除垢的目的。附图说明图1是甲酸复合清洗剂中2-巯基苯骈噻唑含量和腐蚀速率的关系曲线图。图2是甲酸复合清洗剂中乙二醇含量和腐蚀速率的关系曲线图。图3是甲酸复合清洗剂中2-氨乙基十七烯基咪唑啉含量和腐蚀速率的关系曲线图。图4是甲酸复合清洗剂中表面活性剂OP-10含量和腐蚀速率的关系曲线图。图5是鲁北发电有限责任公司#2机凝汽器清洗前的照片。图6是采用实施例1的甲酸复合清洗剂清洗鲁北发电有限责任公司#2机凝汽器后的照片。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术的保护范围不限于这些实施例。实施例1以制备本专利技术甲酸复合清洗剂1000kg为例，所用原料及其质量配比如下：其制备方法如下：先向700kg去离子水中加入1.5kg乙二醇、0.2kg表面活性剂OP-10，加热至60℃，再加入0.6kg2-巯基苯骈噻唑并搅拌，使2-巯基苯骈噻唑完全溶解，然后加入0.3kg2-氨乙基十七烯基咪唑啉，搅拌均匀后依次加入249.4kg去离子水、40kg甲酸、8kg氨基磺酸，搅拌均匀，制备成甲酸复合清洗剂。实施例2以制备本专利技术甲酸复合清洗剂1000kg为例，所用原料及其质量配比如下：其制备方法与实施例1相同。实施例3以制备本专利技术甲酸复合清洗剂1000kg为例，所用原料及其质量配比如下：其制备方法与实施例1相同。为了确定本专利技术的最佳原料配比，专利技术人进行了大量的试验室研究试验，各种试验情况如下：本专利技术清洗剂中的主介质为甲酸，其组份大小仅需要能够溶解垢即可，即经济又可减少对设备的腐蚀；少量的氨基磺酸为促进垢中少量难溶物溶解的作用，其余组份为助剂，能起到减缓腐蚀的作用。首先通过垢的成分、垢量大小分析，确定甲酸及氨基磺酸含量大小，其次通过正交试验确定氨基磺酸、2-巯基苯骈噻唑、乙二醇、表面活性剂OP-10、2-氨乙基十七烯基咪唑啉的含量，最后再进一步筛选各组分含量。1、确定甲酸及氨基磺酸含量本试验垢样选用鲁北电厂300MW#1机凝汽器TP304管样加工成的50mm长的垢环，首先测定管样的垢量，垢量测定按照DL/T794-2012《火力发电厂锅炉化学清洗导则》附录A中A.4.1方法测定。测定结果见表1和表2。表1垢量测定过程TP304材质的腐蚀速率计算结果m0m1m0-m1S(×10-3m2)t(小时)Vcorr(g/m2·h)12.0687g12.0686g0.0001g4.74220.0105表2某电厂300MW#1机凝汽器TP304管样垢量测定结果选取鲁北电厂#1机凝汽器TP304管样加工成30mm长的带垢试环5个进行溶垢试验，按照被清洗带垢试环表面积与甲酸水溶液的体积比为50:1计算，分别配制质量分数为2％、3％、4％、5％的甲酸水溶液各250g，将带垢试环置于甲酸水溶液中于20～30℃浸泡，不定时搅拌溶解垢环，5小时后测定残余甲酸质量分数和除垢率，初步确定甲酸含量。除垢率的测定按照DL/T794-2012《火力发电厂锅炉化学清洗导则》附录A中A.4.2测定。测定结果见表3。表3甲酸溶垢试验数据由表3的试验数据可知，对于垢量为538.27g/m2的鲁北电厂#1机凝汽器TP304管样，采用初始质量分数为3％～5％的甲酸水溶液均能达到除垢的目的(DL/T957-2005《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》规定除垢率不小于85％为合格，不小于95％为优良)。但是还残留约10％的垢，几乎不与甲酸反应，所以试验选择加入少量氨基磺酸(一种既不影响不锈钢管等管材稳定性又能有效去除强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火力发电厂凝汽器甲酸复合清洗剂，其特征在于该清洗剂由下述质量百分配比的原料制成：

【技术特征摘要】
1.一种火力发电厂凝汽器甲酸复合清洗剂，其特征在于该清洗剂由下述质量百分配比的原料制成：2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张全根，姚进伟，李卫锋，胡宗波，宫舒扬，
申请(专利权)人：西安协力动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61