采用化學清洗技術對螺旋板換熱器堵塞垢物進行清洗處理,清洗率達到70.8%以上,減少了換熱器和管道的更換,延長了設備的使用壽命,穩定了生產,降低了成本。
概況
螺旋板換熱器因具有體積小,安裝和操作方便,換熱效果好等優點被廣泛應用于焦化廠生產的換熱系統。但螺旋板換熱器也存在一定的缺點,即結垢、腐蝕、穿孔內漏時,無法處理,大多是一次性使用。一臺160m2的螺旋板換熱器重9.7t,價值為8～9萬元,所以換熱器因結垢堵塞而更換造成的浪費十分巨大。
清洗程序
（1）根據堵塞情況及垢物性質,按比例配制一定濃度的化學清洗溶液,并不斷調整各組份的添加量。(2)配制清洗劑。選定由碳酸鈉、苛性鈉、滲透劑、表面活性劑、乳化劑等十幾種化學品組成并配制成濃度為10%的清洗液。(3)清洗液入口溫度為55℃,出口溫度為30℃,可根據垢物介質的構成情況調整入口清洗液的溫度。(4)采用浸泡與循環相結合的清洗方法。一般情況需浸泡15～20h,然后進行強制性循環6h。(5)清洗的排除物為粘稠的黑色液體并伴有絮狀焦油物,流到地面上則結為膏狀,重量約為50～80kg。(6)清洗到一定程度后,打開螺旋板換熱器的出、入口觀察焦油物清洗程度,然后加入“洗油王”并適當調節配方,用泵打入換熱器廢氨水通道內,同時在循環水通道入口處通入蒸氣進行加熱,促使焦油物最大限度的溶于“洗油王”溶液內而排出,依次循環多遍。(7)清洗完畢后,進行酸洗以清除水垢。酸洗液入口溫度為50℃,由6%的鹽酸溶液加入適量的緩蝕劑等,酸洗過程中有氣體排出及泡沫產生,酸洗終止時酸溶液濃度為3.5%,并排出黑色液體。(8)酸洗后進行堿洗中和,加入苛性鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉組成的混合液體浸泡及循環6h,直至黑色液體排盡終止。(9)最后用清水沖洗,直到pH值為7,沖洗結束。
清洗效果
(1)清洗后的螺旋板換熱器投入使用后,蒸氨廢水出口溫度由32℃降至28℃以下,滿足了洗氨塔工藝生產的要求。(2)循環水上海盧灣區管道疏通量由清洗前的36m3/h增加到46m3/h以上,提高了28%。(3)設備阻力由清洗前的0.50～0.60MPa降至0.25～0.30MPa,降低了50%。(4)洗后的循環水量與設計指標相比,清洗率達70.8%以上,基本上保證了正常生產。由于清洗效果比較明顯,我們又在濟鋼焦化廠蒸氨廢水余熱采暖站使用的SS100-16型螺旋板換熱器上應用,使采暖循環水溫度達72℃。應用化學清洗技術進行富氨水管道的除垢,效果更好。該管道直徑為Φ133mm,后變徑為Φ159mm的管道,管道全長400m,結垢平均厚度為15～20mm,清洗液采用鹽酸溶液中添加1%左右的硝酸溶液,同時加入緩蝕劑、滲透劑、乳化劑等溶液進行清洗,管道壁上清洗率為100%。表中列出SS100-16型螺旋板換熱器清洗前后的情況對比。從表內對比數字可以看出,經過配方的不斷調整和清洗經驗的積累,清洗效果越來越好。
結束語
清洗后的螺旋板換熱器及管道立即投入生產,節約資金30萬元以上。因為清洗1臺換熱器只需資金3000～7500元,我們共修2臺價值11000元,加上400m管道清洗費共計2.5萬元,所以采用化學清洗技術的經濟效益是巨大的。另外,設備清洗在現場就地施工,不需吊車機械費、人工費,兩項可節約8000余元。應用化學清洗技術施工簡單方便,時間短,一般需2～3d,結垢介質復雜時,可適當延長清洗時間。濟鋼焦化廠采用化學清洗技術處理螺旋板換熱器的結垢堵塞問題直接和間接效益可達50萬元以上,達到了降成本、反浪費、增效益的目的。
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