一种用脂肪胺保护停用锅炉的实施方法及设备技术

本发明专利技术提出了一种用脂肪胺，特别是十八胺保护火力发电厂停用的锅炉及汽轮机等水汽系统的实施方法及专用乳化注入设备，实施方法包括以下操作过程：在火力发电厂即将停炉前的数小时至数十小时，将脂肪胺固体加入专用乳化注入设备中，将水或除盐水由水管引入专用乳化注入设备，接通动力电源或开启发动机，专用乳化注入设备将脂肪胺固体和水制成由细小的脂肪胺固体颗粒悬浮于水中形成的悬浮乳液，并由专用乳化注入设备内配备的加压输送泵加压，以一定的压力和流量由管道注入电厂水汽系统，电厂水汽系统按照计划的停机操作程序停炉，可以达到良好的防腐保护效果。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属防腐保护技术，特别是大型工业锅炉和热力发电站锅炉及水汽系统的停用防腐保护技术。目前，国内在大型工业锅炉和热力发电站机组停用防腐保护方面，采用脂肪胺等药剂防腐技术已日趋普及，并在应用中取得了一定的成效与经验，为此项技术的开展打下了良好的基础。该项技术与其它停备用防腐技术相比，具有应用简单、保护范围广、保护期相对较长、不需人为干涉、保护效果好、药剂消耗小、劳动量较小、不会构成污染等优点。目前在停用防腐保护方面应用最多的脂肪胺是十八胺。十八胺也称十八烷基胺，属于脂肪胺类，其分子式为CH3(CH2)16CH2NH2，白色蜡状固体结晶，具有碱性，易溶于氯仿，溶于乙醇、乙醚和苯，微溶于丙酮，难溶于水，密度为860kg/m3，凝固点52.9℃，沸点348.8℃。十八胺在水中可以发生水解，与水中的部分氢离子结合，溶液中的氢氧根离子浓度相对增加，溶液呈现弱碱性。工业十八胺产品中通常混有十六胺等有机杂质。由于十六胺同样属于脂肪胺类，分子结构与十八胺相近，所以和十八胺一样可以对金属起到防腐保护作用。有人尝试用多种脂肪胺混合物作为防腐剂，同样可以得到良好的保护效果。脂肪胺对皮肤、眼睛和黏膜有刺激性，但不会因吸入而中毒。美国食品与药物管理局准许在蒸汽加工食品时，蒸汽中十八胺的浓度不超过3mg/l。在火电厂中采用十八胺等脂肪胺防腐技术，其用药浓度不会达到具有毒性的范围。十八胺等脂肪胺能在金属表面形成一层能抵抗氧和碳酸浸蚀的单分子或多分子膜，使水中的溶解氧和氢离子不能同金属表面接触，起到了屏障隔离作用。膜与金属表面的结合属于物理化学吸附作用。因为十八胺同其他有机化合物一样，受热后会有一定程度的分解，所以当电站热力机组采用十八胺停用防腐保护时，一般在机组停运滑停阶段进行加药，加药期间对锅炉热力系统的要求是控制过热蒸汽温度，通常认为不应超过400℃。也有人在机组停运前数十小时开始加药，以提高保护膜的质量。十八胺的加药量与锅炉水汽系统的状况有关，通常一台200MW发电机组的加药量为每次数十千克。十八胺加入热力系统后，在短时间内可以扩散到整个水汽系统并在金属表面形成一层憎水性防腐保护膜。通常在锅炉停炉时采用正压放水余热烘干的方法提高防腐效果。因十八胺等脂肪胺难溶于水，所以要将它们加入锅炉水汽系统需要采用一定的方法和设备才能实现。目前的实施方法主要有两种1.将十八胺等脂肪胺与水或除盐水加热到熔化，加助溶剂、消泡剂并搅拌成混合液后用计量泵加入锅炉水汽系统。在实际应用过程中，这个方法的主要缺点是药液很容易在计量泵至锅炉水汽系统之间的管道内凝固而引起管道堵塞，已经有很多人尝试采用这样的方法加药失败，所以这种方法已经很少应用。2.购买十八胺等脂肪胺乳液，用计量泵加入锅炉水汽系统。十八胺等脂肪胺乳液是将固体制成足够细的颗粒，悬浮分散于水中而形成的白色乳化液。由于购买的乳液较粘稠，通常需要加水或除盐水稀释后用计量泵加入锅炉水汽系统。这种方法目前应用较普遍。与本专利技术属于同一领域的中国专利申请有两项，均为十八胺等脂肪胺乳液的配方及制备方法，主要
技术实现思路
为专利技术申请96122576.9公开了一种高压锅炉汽相缓蚀剂和制备方法，由十八胺、无离子水和表面活性剂、除氧剂所组成，以重量计，取十八胺10kg，无离子水50kg或50kg以上，表面活性剂0.1～10kg，除氧剂0～30kg。制备时将十八胺10kg先经粉碎，再逐渐加入无离子水，置反应锅中，加入表面活性剂和除氧剂，加热并保持在50～95℃，搅拌3分钟或3分钟以上，冷却成液状十八胺。专利技术申请00115503.2公开了一种用于热力设备停用保护的新型防腐剂及其制备方法，它采用溶剂将两种脂肪胺进行复配，其配方为(重量份数)十八胺6～9份，十六胺1～4份，溶剂70～90份。制备方法为将十八胺进行初步粉碎，在细化设备中进一步细化到颗粒粒径20微米以下，细化过程中加入十六胺和溶剂，最后制成粘稠状防腐剂产品。购买十八胺等脂肪胺乳液后加入锅炉的方法已经在电力系统开始应用，然而这种方法也有一定的缺点1.纯十八胺与纯水分散形成的悬浮乳液的稳定性不好，十八胺小颗粒容易浮出水面而产生分层现象，影响使用，所以乳液的存放时间不宜太长，不便于储存。而电站锅炉停用的次数少，使用频率低，长期存放不可避免。2.为了提高悬浮乳液的稳定性，通常在乳液中添加有稳定剂，这使得乳液的存放期可以长一些，但同时使得加入锅炉的药剂含有对锅炉无益处的杂质。某些杂质在锅炉中的高温高压条件下可产生有机酸，对汽轮机有明显的腐蚀。3.乳液的价格比较高，使得实施电站热力机组停用防腐保护的综合成本大大增加。可见，现有技术还有较多不便之处需要克服解决。本专利技术提出了一种用脂肪胺，特别是十八胺保护火力发电厂停用的锅炉及汽轮机等水汽系统的实施方法及专用乳化注入设备，实施方法包括以下操作过程在火力发电厂即将停炉前的数小时至数十小时，将脂肪胺固体加入专用乳化注入设备中，将水或除盐水由水管引入专用乳化注入设备，接通专用乳化注入设备动力电源或开启发动机，专用乳化注入设备将脂肪胺固体和水制成由细小的脂肪胺固体颗粒悬浮于水中形成的悬浮乳液，并由专用乳化注入设备内配备的加压输送泵加压，以一定的压力和流量由管道注入电厂水汽系统，电厂水汽系统按照计划的停机操作程序停炉，可以达到良好的防腐保护效果。本专利技术中所述的脂肪胺是指分子中含有十至二十个碳原子的长链烷基伯胺，常见的工业产品有十八胺、十六胺、十四胺、十二胺，以及它们的混合物如氢化牛脂胺等。本专利技术中的脂肪胺固体可以是其中的一种，也可以是两种或多种脂肪胺组成的混合物。本专利技术中所述的复合防腐添加剂通常为氨、联胺、分子中含有几个碳原子的有机胺、有机多胺等物质。本专利技术同时提出了实现上述的实施方法的专用乳化注入设备，这种专用乳化注入设备包括脂肪胺物料容器、破碎分散乳化机械、乳液加压输送泵、管路、动力及水电控制单元。脂肪胺物料容器用于存放一定量的脂肪胺，通常可采用有下出口的料斗，可以带有给料机等调节装置，保证破碎分散乳化机械可靠地工作。破碎分散乳化机械用于将脂肪胺细化到一定程度，并与水或除盐水混合形成悬浮乳液。破碎分散乳化机械可以是破碎机、搅拌机、各种型式的磨、分散机、超声乳化机、均质机中的一种或几种的组合。乳液加压输送泵的作用是将悬浮乳液加压以一定流量送入锅炉水汽系统。动力装置为设备内的机械提供机械能，根据用户使用方便的原则，本专利技术的设备可以采用电动机作为动力，也可以采用其他燃料发动机作为动力来源。本专利技术的水、乳液管道可以采用固定式的，也可以采用便于移动的软管。水电控制单元用于对水、电的供应与运行进行监督、计量，保证设备正常运行，包括流量、压力、液位、控制阀等监测控制仪表与装置。其中的控制单元可以包含自动控制系统，可以采用从普通的继电控制到PLC、电脑智能控制。根据破碎分散乳化机械、乳液加压输送泵的不同结构特点，可以在破碎分散乳化机械和乳液加压输送泵之间设置悬浮乳液箱。根据脂肪胺的物料性质、破碎分散乳化机械和悬浮乳液箱的特点，可以在脂肪胺物料容器与破碎分散乳化机械之间设置定量或计量给料装置。这些设备可以集成安装在一个底座上，做成一个整体设备，也可以分别做成两个或若干个单体设备，在使用时将它们组合成一个系统。显然，做成一个整体的设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用脂肪胺保护火力发电厂停用的锅炉及汽轮机等水汽系统的实施方法及专用乳化注入设备，其特征是所述的实施方法包括以下操作过程：在火力发电厂即将停炉前的数小时至数十小时，将脂肪胺固体加入专用乳化注入设备中，将水或除盐水由水管引入专用乳化注入设备，接通专用乳化注入设备动力电源或开启发动机，专用乳化注入设备将脂肪胺固体和水制成由细小的脂肪胺固体颗粒悬浮于水中形成的悬浮乳液，并由专用乳化注入设备内配备的加压泵加压，以一定的压力和流量由管道注入电厂水汽系统，电厂水汽系统按照计划的停机操作程序停炉，可以达到良好的防腐保护效果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王文兵，李朝辉，段红刚，焦志强，
申请(专利权)人：王文兵，李朝辉，段红刚，焦志强，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]