一种超临界电站锅炉过热器管道化学清洗方案的设计方法技术

本发明专利技术提供一种超临界电站锅炉过热器管道化学清洗方案的设计方法，包括：确定即氧化皮生长的数学模型；在不同温度及浓度下进行静态试验，确定氧化皮与酸液完全反应所需要的时间、单位时间单位面积上酸液的反应量，确定不同温度及浓度下酸液的化学反应速度；针对过热器管道的运行状况预测过热器管道的爆管概率，基于过热器管道的爆管概率确定过热器管道开始酸洗的时刻；在化学反应速度不变的情况下确定氧化皮酸洗的理论时间；进行酸液的配置，至此确定出超临界电站锅炉过热器管道化学清洗方案。本发明专利技术为电厂过热器管道的清理提供了新思路，选取管道开始酸洗的最佳时间，增强过热器管道的运行时间，减少管道爆管造成的经济损失。

A design method of chemical cleaning scheme for superheater pipe in supercritical power station boiler

The invention provides a design method of a supercritical boiler superheater pipe chemical cleaning program includes determining the mathematical model of oxide growth; the static test at different temperature and concentration, determine the reaction amount of oxide scale and acid reaction time required per unit time per unit area of acid liquid, determine the speed of chemical reaction of acid solution at different temperatures and concentration; operating conditions for the prediction of superheater pipe pipe explosion probability of superheater pipe, pipe explosion probability of superheater pipe began pickling time superheater pipe based on theory of time; determine the pickling rate of a chemical reaction in the same circumstances; the acid configuration, so far the supercritical power plant to determine the chemical cleaning of boiler superheater pipe project. The invention provides a new idea for cleaning the superheater pipeline of a power plant, selects the best time for pickling the pipeline, enhances the running time of the superheater pipeline, and reduces the economic loss caused by the pipeline bursting.

【技术实现步骤摘要】
一种超临界电站锅炉过热器管道化学清洗方案的设计方法
本专利技术属于过程控制
，具体是一种超临界电站锅炉过热器管道化学清洗方案的设计方法。
技术介绍
火力发电厂的工质是水，在常规条件下，水经加热温度达到给定压力下的饱和温度时，将产生相变，水开始由液态变成气态，当蒸汽压力达到22.129MPa时，水在该压力下加热至374.15℃时，被全部汽化，过热器在电厂的工作环节中的作用主要是取出饱和蒸汽中的水分，保护汽轮机，主要是过热的方法让蒸汽干燥。这个过程中，由于过热器管道内部高温、高压的蒸汽环境，金属内壁会与蒸汽接触氧化，过热器蒸汽的运行温度在571℃，在此温度下，空气中的氧和过热器金属内壁结合，生成氧化膜，随着时间的进行氧化膜分为三层，由过热器管道金属基体一直向内依次为FeO-Fe3O4-Fe2O3，处在外层的四氧化三铁和三氧化二铁氧化物结构致密，化学性质稳定，内层的氧化亚铁结构疏松，当过热器管道的温度发生剧烈变化时，由于管道基体和铁氧化物的热应力不同，氧化膜会发生破裂，蒸汽通过氧化皮裂缝渗入到金属基体进一步氧化，迫害了氧化皮的整体稳定性，氧化膜易于脱落，并在管道内累计，造成管道的堵塞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超临界电站锅炉过热器管道化学清洗方案的设计方法，其特征在于，包括：确定过热器管道在额定工况的工作条件下过热器管道的运行时间与对应的氧化皮厚度的关系曲线，即氧化皮生长的数学模型；在不同温度及浓度下进行静态试验，确定氧化皮与酸液完全反应所需要的时间、单位时间单位面积上酸液的反应量，确定不同温度及浓度下酸液的化学反应速度；针对过热器管道的运行状况预测过热器管道的爆管概率，基于过热器管道的爆管概率确定过热器管道开始酸洗的时刻；在化学反应速度不变的情况下确定氧化皮酸洗的理论时间；基于氧化皮酸洗的理论时间，进行酸液的配置，至此确定出超临界电站锅炉过热器管道化学清洗方案。

【技术特征摘要】
1.一种超临界电站锅炉过热器管道化学清洗方案的设计方法，其特征在于，包括：确定过热器管道在额定工况的工作条件下过热器管道的运行时间与对应的氧化皮厚度的关系曲线，即氧化皮生长的数学模型；在不同温度及浓度下进行静态试验，确定氧化皮与酸液完全反应所需要的时间、单位时间单位面积上酸液的反应量，确定不同温度及浓度下酸液的化学反应速度；针对过热器管道的运行状况预测过热器管道的爆管概率，基于过热器管道的爆管概率确定过热器管道开始酸洗的时刻；在化学反应速度不变的情况下确定氧化皮酸洗的理论时间；基于氧化皮酸洗的理论时间，进行酸液的配置，至此确定出超临界电站锅炉过热器管道化学清洗方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化皮生长的数学模型的建立方法如下：获取额定工况的工作条件下过热器管道的历史数据，其中包括过热器管道运行时的蒸汽温度、压强、t时间氧化皮厚度、运行时间；对历史数据回归处理，拟合出在蒸汽温度、压强一定的情况下过热器管道的运行时间与对应的氧化皮厚度的关系曲线，得到氧化皮生长的数学模型。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述氧化皮的生长的数学模型为：其中，δ为t时间氧化皮的厚度，A为待定系数，n在[1，2]中取值，n＝1时，氧化皮的生长曲线呈线性，n＝2时，氧化皮的生长曲线呈抛物线形状，依据过热器管道的历史数据进行待定系数A的估计。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定不同温度及浓度下盐酸的化学反应速度，具体方法是：分别配制浓度不同的酸液，设置不同温度，分别切割面积相同的氧化皮进行静态试验，记录氧化皮与酸液完全反应所需要的时间；根据氧化皮与酸液完全反应所需要的时间，确定单位时间单位面积上酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖伟，王洋，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21