專利名稱：用于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑及其制備和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣氣換熱器(GGH)上垢的清洗用的清洗劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用 于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑及其制備和使用方法。
背景技術(shù)：
石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝因其脫硫效率高、技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠，脫硫劑廉 價(jià)易得，成為我國(guó)燃煤電廠煙氣脫硫的首選工藝。為了提高脫硫后凈煙氣的溫度，國(guó)內(nèi)外 很多電廠在脫硫系統(tǒng)中設(shè)置了氣氣換熱器(GGH)，用以強(qiáng)化煙囪排煙中污染物的擴(kuò)散。然 而，幾乎所有的GGH都或多或少地遇到結(jié)垢和堵塞的問(wèn)題。當(dāng)GGH換熱面結(jié)垢后，其換熱 效率變差，進(jìn)入脫硫塔的原煙氣溫度超過(guò)設(shè)計(jì)值，使吸收塔耗水量增加；凈煙氣的溫升達(dá)不 到設(shè)計(jì)要求，易對(duì)下游設(shè)施造成腐蝕，影響污染物擴(kuò)散；另外，GGH結(jié)垢后，煙氣流動(dòng)阻力增 大，使得增壓風(fēng)機(jī)能耗增加。如果結(jié)垢特別嚴(yán)重，風(fēng)機(jī)處在小流量高壓頭工況下運(yùn)行時(shí)，還 可能造成風(fēng)機(jī)喘振而損壞設(shè)備，引發(fā)故障，影響電站鍋爐安全運(yùn)行。雖然電廠GGH在運(yùn)行過(guò) 程中采用了定期吹灰、高壓水和低壓水沖洗等措施，由于電廠GGH的垢為石灰石和石膏顆 粒粘附在換熱片表面所成的硬垢，有的即使采用高壓在線沖洗也無(wú)法清除干凈。當(dāng)GGH換 熱面結(jié)垢嚴(yán)重、阻力過(guò)大時(shí)，不得不停運(yùn)脫硫設(shè)備，人工拆解GGH的換熱面進(jìn)行機(jī)械除垢工 作，機(jī)械清垢不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且清垢不當(dāng)會(huì)損壞鍍有搪瓷的薄波紋板換熱元件，引起換熱 面機(jī)械損傷。采用化學(xué)清洗的方法不需拆解GGH，縮短清洗時(shí)間，提高清洗質(zhì)量，減少金屬材 質(zhì)的損壞。粘附在GGH上的垢為硅酸鈣和硫酸鈣的復(fù)合難溶垢，垢質(zhì)堅(jiān)硬，附著牢固，一般 的化學(xué)清洗劑很難清除。對(duì)于硅酸鹽和硫酸鹽復(fù)合難溶垢，傳統(tǒng)的清洗方法一般采用堿煮 使其轉(zhuǎn)化為碳酸鹽，然后用酸洗使碳酸鹽溶解，從而達(dá)到除垢的目的。但在脫硫系統(tǒng)的GGH 中不具備這種清洗條件，所以傳統(tǒng)的化學(xué)清洗劑不能使用在GGH的垢的去除上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)濕法脫硫系統(tǒng)GGH復(fù)合難溶垢的化學(xué)清洗問(wèn)題，提供一種不需拆解 GGH換熱元件即可清洗的復(fù)合化學(xué)清洗劑。該用于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑由絡(luò)合劑、滲透增溶劑、分散劑和 緩蝕劑復(fù)合而成，使GGH上的難溶垢晶格發(fā)生畸變，從而使成垢物質(zhì)松軟脫落，溶解，隨清 洗液排出系統(tǒng)外，進(jìn)行化學(xué)清洗的同時(shí)不腐蝕GGH的搪瓷表面，對(duì)GGH的鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)腐蝕性極本發(fā)明通過(guò)下述機(jī)理來(lái)實(shí)施。根據(jù)配位場(chǎng)理論，絡(luò)合劑作為配位體化合物，在其靜電場(chǎng)影響下，使難溶垢的Ca2+、 Mg2+的d軌道發(fā)生能級(jí)分裂，絡(luò)合劑配位體的π分子軌道作為接受配位體，從而形成穩(wěn)定 的配位化合物，破壞難溶垢的分子結(jié)構(gòu)，將溶解。為了增強(qiáng)清洗效果，清洗劑中還含有滲透 增溶劑和分散劑，在常溫常壓下，促進(jìn)清洗劑在難溶垢中的滲透性并使難溶垢中的硫酸鈣的溶解量提高5倍以上，使組成難溶垢的金屬離子高度分散在清洗液中。為了抑制GGH金 屬腐蝕，還在清洗劑中加入少量的金屬緩蝕劑。本發(fā)明所提供的可用于濕法脫硫系統(tǒng)GGH垢的清洗劑其組成包括乙二胺四甲叉 膦酸鈉、水解聚馬來(lái)酸酐、乙二胺四乙酸、甲酸鉀、表面活性劑、苯甲酸鈉、水。該清洗劑各組成成分及其質(zhì)量百分比如下乙二胺四甲叉膦酸鈉2 7% ；水解聚馬來(lái)酸酐6 21% ；乙二胺四乙酸0. 5 8% ；甲酸鉀1 20%;表面活性劑1 7%;苯甲酸鈉0· 5 3%;水余量。各組成成分質(zhì)量百分比之和為100%。所述表面活性劑可采用0P-10表面活性劑。其中，所述乙二胺四甲叉膦酸鈉的質(zhì)量百分比優(yōu)選3 6%。所述水解聚馬來(lái)酸酐的質(zhì)量百分比優(yōu)選6 18%。所述甲酸鉀的質(zhì)量百分比優(yōu)選10 20%。上述用于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑的制備方法步驟如下按配比稱 取乙二胺四甲叉膦酸鈉、水解聚馬來(lái)酸酐、乙二胺四乙酸、甲酸鉀、表面活性劑、苯甲酸鈉， 依序加入水中，混合攪拌均勻得到清洗劑原液。上述用于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑的使用方法將清洗劑原液加水 稀釋，按1 (9 10)的質(zhì)量比將清洗劑原液與水混合在清洗箱配制清洗藥品，通過(guò)輸送 水泵、清洗管道，將清洗劑從氣氣換熱器(GGH)檢修人孔門引入，對(duì)氣氣換熱器(GGH)換熱 元件進(jìn)行浸泡或者噴淋清洗，清洗液通過(guò)集水池收集后，返回清洗箱，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。返回清洗箱中的清洗液中，當(dāng)清洗劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本穩(wěn)定在2%不再下降時(shí)，化學(xué)清 洗結(jié)束。上述使用方法中，所述噴淋清洗為加壓噴淋洗滌，加壓噴淋洗滌時(shí)間為2 12小 時(shí)即可以將GGH上的難溶積垢、重垢清洗干凈，浸泡洗效果更佳。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的清洗劑用于熱力發(fā)電廠濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器 (GGH)上垢的清洗，可用于加速軟化、溶解GGH上的硬垢，使GGH上的硬垢與GGH表面剝離溶 解于清洗劑中，同時(shí)對(duì)GGH表面上的搪瓷和其他鋼材不受腐蝕。本發(fā)明制備過(guò)程簡(jiǎn)單，操作方便。同現(xiàn)有清洗劑相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、常溫下，難溶垢的溶解量大于30g/l (以硫酸鈣計(jì))；2、配制成的清洗液pH值在6. 5 8. 5之間；3、對(duì)GGH金屬或其他設(shè)備腐蝕性極?。?、清洗液環(huán)境危害性小，清洗廢液可排入電廠廢水處理系統(tǒng)即可。
具體實(shí)施例方式為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明，列舉以下實(shí)施例，但其對(duì)本發(fā)明的范圍無(wú)任何限制。
實(shí)施例1稱取乙二胺四甲叉膦酸鈉3kg、水解聚馬來(lái)酸酐6kg、乙二胺四乙酸1kg、甲酸鉀 10kg、0P-10表面活性劑1kg、苯甲酸鈉0. 8kg，依序加入78. 2kg水中，混合攪拌均勻得到原 液，按1 10的質(zhì)量比稀釋十倍。將現(xiàn)場(chǎng)取得的有積垢的GGH換熱片浸泡清洗液中，20°C 時(shí)溶解8小時(shí)，積垢的去除率達(dá)到100%，換熱元件表面的搪瓷鍍層無(wú)損失，金屬無(wú)腐蝕現(xiàn)象。
實(shí)施例2
稱取乙二胺四甲叉膦酸鈉4kg、水解聚馬來(lái)酸酐12kg、乙二胺四乙酸1. 5kg、甲酸 鉀20kg、0P-10表面活性劑0. 5kg、苯甲酸鈉1kg，依序加入61kg水中，混合攪拌均勻得到原 液，按1 9的質(zhì)量比稀釋十倍。將現(xiàn)場(chǎng)取得的有積垢的GGH換熱片浸泡清洗液中，25°C時(shí) 溶解6小時(shí)，積垢的去除率達(dá)到100%，換熱元件表面的搪瓷鍍層無(wú)損失，換熱元件金屬掛 片腐蝕試驗(yàn)表明腐蝕速率為0. OOSg · m_2 · IT1。實(shí)施例3稱取乙二胺四甲叉膦酸鈉6kg、水解聚馬來(lái)酸酐18kg、乙二胺四乙酸6kg、甲酸鉀 20kg、0P-10表面活性劑2. 5kg、苯甲酸鈉1. 5kg，依序加入46kg水中，混合攪拌均勻得到原液。將清洗劑原液加水稀釋，按1 10的質(zhì)量比將清洗劑原液與水混合在清洗箱配制 清洗藥品，通過(guò)輸送水泵、清洗管道，將清洗劑從氣氣換熱器(GGH)檢修人孔門引入，對(duì)氣 氣換熱器(GGH)換熱元件進(jìn)行加壓噴淋，清洗液通過(guò)集水池收集后，返回清洗箱，實(shí)現(xiàn)循環(huán) 利用，返回清洗箱中的清洗液中，當(dāng)清洗劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本穩(wěn)定在2%不再下降時(shí)，化學(xué)清洗 結(jié)束。室溫噴淋12小時(shí)，GGH積垢基本清除，系統(tǒng)阻力損失達(dá)到了正常值。
權(quán)利要求
1.用于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑，其特征在于該清洗劑各組成成分及 其質(zhì)量百分比如下乙二胺四甲叉膦酸鈉2 7% ；水解聚馬來(lái)酸酐6 21% ；乙二胺四乙酸0. 5 8% ；甲酸鉀1 20% ；表面活性劑1 ；苯甲酸鈉0. 5 3% ；水余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑，其特征在于 所述表面活性劑采用0P-10表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑，其特征在于 所述乙二胺四甲叉膦酸鈉的質(zhì)量百分比為3 6%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑，其特征在于 所述水解聚馬來(lái)酸酐的質(zhì)量百分比為6 18%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑，其特征在于 所述甲酸鉀的質(zhì)量百分比為10 20%。
6.權(quán)利要求1所述的用于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑的制備方法，其特 征在于該方法步驟如下按配比稱取乙二胺四甲叉膦酸鈉、水解聚馬來(lái)酸酐、乙二胺四乙 酸、甲酸鉀、表面活性劑、苯甲酸鈉，依序加入水中，混合攪拌均勻得到清洗劑原液。
7.權(quán)利要求1所述的用于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑的使用方法，其特征 在于將清洗劑原液加水稀釋，按1 (9 10)的質(zhì)量比將清洗劑原液與水混合在清洗箱 配制清洗藥品，通過(guò)輸送水泵、清洗管道，將清洗劑從氣氣換熱器(GGH)檢修人孔門引入， 對(duì)氣氣換熱器(GGH)換熱元件進(jìn)行浸泡或者噴淋清洗，清洗液通過(guò)集水池收集后，返回清 洗箱，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。
8.權(quán)利要求7所述的用于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑的使用方法，其特征 在于返回清洗箱中的清洗液中，當(dāng)清洗劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本穩(wěn)定在2%不再下降時(shí)，化學(xué)清洗結(jié)束。
9.權(quán)利要求7所述的用于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑的使用方法，其特征 在于所述噴淋清洗為加壓噴淋洗滌。
10.權(quán)利要求9所述的用于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑的使用方法，其特 征在于所述加壓噴淋洗滌時(shí)間為2 12小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于氣氣換熱器上垢的清洗用的清洗劑技術(shù)領(lǐng)域的一種用于清洗濕法脫硫系統(tǒng)氣氣換熱器的清洗劑及其制備和使用方法。該清洗劑各組成成分及其質(zhì)量百分比如下乙二胺四甲叉膦酸鈉2～7％；水解聚馬來(lái)酸酐6～21％；乙二胺四乙酸0.5～8％；甲酸鉀1～20％；表面活性劑1～7％；苯甲酸鈉0.5～3％；水余量。將各物質(zhì)依序加入水中，混合攪拌均勻得到清洗劑原液。使用時(shí)不需拆解GGH換熱元件即可清洗的復(fù)合化學(xué)清洗劑。本發(fā)明的清洗劑用于熱力發(fā)電廠濕法脫硫系統(tǒng)GGH上垢的清洗，可用于加速軟化、溶解GGH上的硬垢，使GGH上的硬垢與GGH表面剝離溶解于清洗劑中，同時(shí)對(duì)GGH表面上的搪瓷和其他鋼材不受腐蝕。
文檔編號(hào)C23G1/24GK102002721SQ201010551240
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者劉松濤, 趙莉, 陳傳敏 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)(保定)