燃煤电厂300mw机组润滑油系统清洗初步方案毕业设计初稿(编辑修改稿)

燃煤电厂300mw机组润滑油系统清洗初步方案毕业设计初稿(编辑修改稿)内容摘要：

程设计规范》 （ 6） 中华人民共和国环境保护法（ 1989 年） ； （ 7） 中华人民共和国水污染防治法实施细则（ 2020 年 3 月） ； 模拟 300MW机组汽轮机润滑油系统 本方案以 运行年限较长且 严重污染的某 燃煤电厂 300MW机组汽轮机润滑油系统作为原型 进行化学清洗。 系统的 管道材料为不锈钢（ 0Cr18Ni9)材料 ，管道内部有积渣、油泥等沉积物附着。 润滑油 油质 如表 11，从表中知该机组润滑油 酸值、水分、颗粒度、运动粘度都严重超 标，证明油质 已经 严重 老化变质。 综上， 该润滑油系统的管道已经受污染和 严重锈蚀 ，需要进行化学清洗。 表 11 润滑油 油质分析（牌号： ISO VG 32 透平油） 性质 现状 标准要求 检测方法 外观 颜色浑浊变暗 手摸有颗粒感 透明，无机械杂质 目测 酸值 ~≤（加防锈剂） GB/T264 水分 500~800mg/L ≤100 mg/L GB/T7600 或GB/T7601 燃煤电厂 300MW 机组润滑油系统清洗初步方案 第 5 页 共 32 页 运动粘度 mm2/s ~ mm2/s (40℃ ） GB/T265 清洗工艺概述 清洗范围 本 方案设计的 清洗范围包括润滑油系统和顶轴油系统。 该方案清洗的 设备 主要包括：主油箱、冷油器、 滤油器 、润滑油泵、排油漏斗 、顶轴油排 等。 清洗前准备 循环管路连接 化学清洗 主要是在原机组汽轮机润滑油系统基础上，进行 增加临时管、水箱 或者盲管堵截等方法将需要清洗的设备和管道连接 构成系统回路。 连接 清洗系统 管道时，循环主 管路尽量 选择 直径比较大、比较长的管道 ， 让清洗液在 其 内部循环， 以 保证清洗效果。 系统中 其余 的 短接 也采 用肓板堵死 的方法， 定时排放 清洗液 ，以 维持短接内清洗液 量。 清洗过程中遵循低进高出的原则 ， 将回液管架高，尽量排空管路中的 余 气，以免形成死角。 本方案中汽轮机润滑油清洗系统主要包括以下关键点： （ 1） 清洗箱选用：主油箱。 （ 2）清洗泵选用： 交流润滑油泵 （必要时开启直流润滑油泵）。 （ 3）配药 ：设临时配药箱， 药液从配药箱通过 药液输送泵 送到主油箱。 （ 4） 除盐水水源：从水处理部门除盐水箱引临时管到主油箱作为水源。 （ 5） 工业水水源：从主油箱处工业补水母管接临时管到主油箱作为工业水源。 （ 6） 加热源： 再热蒸汽管道，设临时接管，作为加热源。 （ 7） 气源：从最 近的压缩空气管路引临时管道清洗泵入口作为气源。 要求气体 干燥、无油， 压力在 ~。 （ 8） 高压油泵和直流油泵进出口阀门彻底关死；高压泵出口管与润滑油泵出口管连接阀关死，高压调速油 进 出口用堵板堵死； 顶轴油泵 进 出口阀门关死 [4]。 （ 9）汽轮机轴承进出油管路 用临时管 短接。 轴瓦和励磁机拆除后，进出口连接。 （ 10）为保证各回油管路内充满 清洗液 ，将回主油箱的各回油管路分别加装孔板，各拆除部套处加联箱，联箱加装排放空气门。 （ 11）在润滑油系统回油母管接临时管到至废水池或中和池。 （ 12）在回油母管安装 临时在线 pH计 、 温度计 、压力计、流量计以及取样管。 燃煤电厂 300MW 机组润滑油系统清洗初步方案 第 6 页 共 32 页 （ 13） 将所有阀门调到最大开度，拆除一切不必要的会限制流量的部件（如节流装置），再用临时管连接。 （ 14）参洗系统的端部和最高点加装排空气门，防止气塞现象的发生。 （ 15） 参洗系统要尽量保证操作简单并最大限度减少死区。 （ 16） 在 主油箱 装一道 40目的滤网 ，以 防止 清洗的杂物重新进入油系统 中， 导致油系统的污染。 （ 17）所有 临时系统尽量用法兰连接，连接焊口用全氩弧焊接工艺，以防止恢复系统时造成二次污染。 其他 准备 （ 1） 将 油系统中 卸 下的较小 需要 清洗 的部件， 放在 主油箱中， 以在清洗过程中 进行浸泡处理 ，达到清洗的效果。 （ 2） 购买和准备 化学清洗 以及 废液处理所需 要 化学药品。 （ 3）准备好清洗 时 所 采 用 的监视 管段 以及终端监测所用的实验药品和仪器。 （ 4）化学清洗前选择样管进行试清洗，以得到最佳配药方案。 清洗工艺 工艺流程 本次 化学清洗 采用的 工艺流程 为 ：水压试验 —热水冲洗 —碱洗 —水冲洗 —酸洗 —水冲洗 —漂洗 —钝化 —水冲洗 —镀油膜。 (1)水压试验 水压试验首先向油系统内 冲满 水并保持循环， 主要目的 检验 临时管 的 连接合理性，检查系统漏泄点 ， 确定油箱安全液位，试验加热速度，调整 回油系统中 孔板的孔径。 水压检漏试验时，将每个系统注满水，调整泵、出口阀门进行循环，控制泵压至 ~，然后 检查系统中临时配管焊缝、短管、法兰连接处泄漏 的 情况并 进行 及时处理，以保证清洗过程的正常运行。 (2)热水冲洗 水冲洗 的 目的是除去系统中积灰、泥沙、脱落的金属氧化物及其它疏松污垢。 在系统中加入水和汽加热水， 水温加热至 60~80℃ 时 ，进行循环清洗 ，适当时候 开路 放水冲洗 ， 热水冲洗的作用是初步 加热 了需要清洗的 油系统部件 ，并且进行了 初步清洗，为碱洗 工艺 提供 了条件。 冲洗过程中 需监测 出水浊度，当浊度小于 5ppm 时，冲洗结束。 燃煤电厂 300MW 机组润滑油系统清洗初步方案 第 7 页 共 32 页 (3)碱洗 碱洗的目的是清除 油 系统 管道和设备 内壁的 附着的 油泥 、 污物 ， 保证酸洗 步骤中 酸洗液与 输油管道 内壁 的金属 腐蚀产物充分接触。 无机盐碱 ， 如 Na3PO NaOH 等， 货源广 、 除油垢效果好、 成本低，常用作工业设备的 除油剂。 然而，单纯的无机碱洗液除油效果并不很好，若结合表面活性剂使用，可大大提高碱洗液的除油效果。 有机表面活性剂 ，如聚醚（ P75）、 6501 等， 与无机盐碱 结合使用，具有 用量少 且耐低温的特点，可获得更好的 清洗 除油 效果。 (4)水冲洗 碱洗后水 冲洗的目的是去除 清洗 系统内残留的碱洗液 ，并 带走部分杂质。 具体方法是 碱洗合格后，采用 80℃ 除盐水 循环 冲洗 15~30 min 后 ，然后 进行开路冲洗，冲洗 过程中监测浊度和 pH，至浊度小于 500ppm 时停止冲洗。 水冲洗结束后，排 空 主油箱内 的积水， 并对 主油箱内污物 进行 人工清理。 (5)酸洗 酸洗的目的主要是通过酸 对汽轮机油系统中的金属 氧化 产物进行反应 ， 生成可溶性物质随清洗液带走。 油系统除锈蚀的清洗剂 主要为酸，而 盐酸等 强腐蚀性 无机酸对系统腐蚀比较大 ， 采用有机酸 ， 如 HEDP、氨基磺酸、柠檬酸等 比较合适。 采用有机酸作为油系 统除锈蚀的清洗剂有 对设备钢材的腐蚀率小 且 除锈蚀产物的能力较强 的优点。 实践证明， 采用柠檬酸 作为清洗剂 可 以 除去铁锈 ，因为 在一定浓度、温度、 pH值等条件下，柠檬酸 能与铁锈发生络合反应 ，可以利用此反应出去系统中的铁锈。 因此 本 方案采用柠檬酸配缓蚀剂作为 油系统除锈蚀 部分的 清洗剂。 酸洗过程中 ，需要 监测 金属离子 (Fe2+、 Fe3+ )的 浓度 、清洗液的 温度、 pH值。 清洗过程中要保证酸洗过程中 柠檬酸浓度无变化 ，柠檬酸浓度降低必须及时补充。 金属离子浓度趋于稳定 ， 监视管段 内 锈蚀产物 几乎全部 清洗干净， 则酸洗 停止。 (6)水冲洗 酸洗 后水冲洗的主要目的是 除去 系统中 残留的酸洗液 以及 脱落的固体颗粒 ， 以便进行漂洗和钝化预处理。 排净酸洗的 废液后 ， 采用 80℃ 除盐水 循环 冲洗 15~30 min 后 ，然后 进行开路冲洗，冲洗 过程中监测浊度、 pH 及铁离子的浓度。 待 排水的 pH = 6~10，且 cFe 50 mg/L 时，冲洗结束。 燃煤电厂 300MW 机组润滑油系统清洗初步方案 第 8 页 共 32 页 (7)漂洗 漂洗的目的是 为了去除管道内壁的 浮锈，为钝化做准备。 在加入钝化药剂前 ， 清洗系统内溶液的总铁离子浓度不宜大于 350 mg/L。 利用低浓度的柠檬酸水溶液 去除 系统内在水冲洗过程中形成的浮铁锈 ， 柠檬酸还能螯合 Fe2+、 Fe3+， 使系统总铁离子浓度降低 ， 以保证钝化预膜效果。 (8)钝化 酸洗后的金属表面 处于 活化 状态 ， 对管道进行钝化处理可以 防止管道 内壁金属 重新氧化生锈。 钝化液的选择： H2O NaNO2都 是油系统酸洗后 进行钝化的 理想钝化剂。 其中，H2O2具有用量少 、 钝化时间短 、 钝化膜质量好 的优点。 并且 H2O2虽属氧化型钝化剂 ，但在使用浓度和温度条件下 ， 由于 H2O2的自身分解 ， 钝化处理废液中的 H2O2含量已所剩无己。 因此 大大简化了钝化后废液 处理 过程。 NaNO2是一种优良的钝化剂 ， 但它是 一种有毒的致癌物质，并且 钝化后的废液处理较为困难。 因此， 本方案采用 H2O2作为钝化剂。 理想状态下钝化后可以得到一层均匀致密的钢灰色氧化膜。 钝化过程中严格监控 pH，并且在处理过程中，随时监测钝化剂的浓度，在钝化剂含量减少过程中必须及时添加，以保证优质的钝化膜效果。 (9)水冲洗 钝化后水冲洗的目的是除去系统中残留的钝化液 ，为镀油膜做准备。 (10)空气吹扫 空气吹扫的目的是干燥系统内部使无积水和细小颗粒，保证镀油膜的效果。 采用压缩空气吹扫润滑油系统，并用在回油母管用变色硅胶来检测系统中是否还有水分。 (11)镀油膜 由于 油系统的结构复杂、管径的差异较大、 封堵的端头较多， 油系统内各 部位钝化处理状态不一 样，存在钝化膜缺陷部位。 钝化膜缺陷部位 易重新氧化 生锈 ，因此必须 对钝化后的油 系统 管路 进行 镀油膜处理。 在主油箱中含 T746 防锈剂的干净 32 号透平油，进行循环镀油膜处理。 镀油膜过程中，保证 滤油机对油质过滤 作用 ， 油中 无水、 大颗粒 燃煤电厂 300MW 机组润滑油系统清洗初步方案 第 9 页 共 32 页 杂质， 并且 化验合格后， 完成 镀油膜。 清洗工艺条件及监控 清洗过程中工艺条件 很关键，关系到清洗的效果，因此必须严格控制清洗的工艺条件，表 12为本方案所采用的工艺条件。 表 12 清洗工艺条件 清洗步骤 清洗介质 介质浓度 温度时间 清洗流速 /ms1 水压试验 工业水 —— 常温 ~ 热水冲洗 除盐水 —— 60~80℃ ~ 碱洗 除盐水 NaOH Na3PO3 6501 —— % 2% % 80℃ 4~5 h ~ 水冲洗 除盐水 —— 60~80℃ ~ 酸洗 除盐水 柠檬酸 柠缓 1 号 TSX04 NH3H 2O —— 3~4% % % PH=~ 85~90℃ 小于 6 h ~ 水冲洗 除盐水 —— 大于 60℃ ~ 漂洗 除盐水 柠檬酸 —— % 85~90℃ 2 h ~ 燃煤电厂 300MW 机组润滑油系统清洗初步方案 第 10 页 共 32 页 表 13 监控要求和监控参数 清洗步骤 监控要求 监控参数 水压试验 开路冲洗 —— 热水冲洗 循环冲洗、开路冲洗结合 ， 排水澄清（浊度小于 500ppm)止。 浊度 （ 15~30min/次） 碱洗 循环清洗 ， 油垢 、 污泥全部洗净 止。 碱度、油含量、温度 （ 30min/次） 水冲洗 开路冲洗、循环冲洗结合 ， 冲洗至排水澄清 （浊度小于 500ppm)， pH 止。 排出口冲洗液的 pH 值 （ 30min/次） 酸洗。