專利名稱：一種熱力設備運行清洗劑及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種清洗劑，尤其指應用于熱力設備運行清洗中的清洗劑及其應用。
背景技術：
在當今社會，人類生產的發展和自然資源的有限性已經構成了現代生產中不可避免的矛盾。節約資源已經成為全球共同的目標。根據國家頒布的《“十二五”節能減排綜合性工作方案》，對于熱力發電企業，挖掘企業潛力，降低能耗，增大產出，提高勞動生產率是企業的立足和生存之本。而保證鍋爐水汽品質，保持機組潔凈，無腐蝕、不結垢，安全、高效率運行則是實現以上目標的根本途徑。熱力設備在運行和停(備)用過程中的腐蝕、結垢是一個自發過程，產生的污垢和腐蝕產物主要沉積于鍋爐、汽輪機等換熱設備的表面。由于污垢和腐蝕產物的導熱能力遠小于金屬，在受熱面就形成了較大的熱阻，其危害表現在
(1)鍋爐熱效率大幅度下降
有資料表明換熱設備積垢每增加1毫米，傳熱系數下降9% 9. 6%，能耗和排放將增加10%以上(摘自《超聲波在線技術除垢降耗》，《中國化工報》2011-07-18作者王延輝)。結垢造成的能源浪費和經濟損失是相當嚴重的，Garrett- Price對美國在換熱器結垢方面帶來的經濟損失進行了估計，約為80 100億美元，結垢給發達工業國家造成的損失平均占國民生產總值的0. 3% ；對我國這樣的發展中國家，結垢使得換熱器的運行效率下降50%。(摘自《超聲波防除垢技術的工業應用》，《節能》2010年第1期(總第330期)第 62頁作者姜延朔，李一明)。鍋爐換熱設備內積垢每增加1mm，排煙溫度升高約15°C ；鍋爐效率下降約1%，發電煤耗增加3 4g/kWh。按一臺300麗機組年發電量15億kWh計算，如果排煙溫度下降 1°C，每年可節約標煤300 400噸。(2)汽輪機效率大幅度下降
當汽輪機葉片積鹽、結垢和腐蝕時，汽流壓降增加，隔板及推力軸承負荷增加；增大了汽耗量，降低了汽輪機的效率；
給水系統的各級加熱器管結垢會導致給水溫度下降，鍋爐蒸發量減少；同時過冷給水進入汽包增加了汽包熱應力，威脅安全生產；如果維持鍋爐負荷不變，燃料量就要增加，排煙溫度相應升高。(3)過熱蒸汽、再熱蒸汽溫度下降
過熱器，再熱器內壁的污垢和腐蝕產物導致過熱蒸汽、再熱蒸汽溫度下降。再熱汽溫的變化直接影響機組煤耗，有資料表明再熱汽溫每升降5°C，影響煤耗1. 46g/kWh，按一臺 300MW機組年發電量15億kWh計算，再熱溫度提高1°C每年可節約標煤400噸左右。(4)金屬管壁超溫和爆管
在省煤器，水冷壁，過熱器，再熱器等設備內壁，由于垢和腐蝕產物的沉積導致熱阻增大而使管壁的換熱能力明顯下降，容易引起金屬超溫和爆管。
此外，結垢增加了水的流動阻力，迫使鍋爐降負荷運行；結垢也會導致金屬發生垢下腐蝕。綜上所述，垢和腐蝕產物的存在嚴重影響著機組的安全、高效運行，清除它們勢在必行！
為了除垢，國內已經開發和使用了很多清洗工藝。在這里，我們把它們統稱為傳統清洗工藝，傳統工藝的共同特點是溶解除垢，即采用各種無機酸和有機酸做為清洗介質，在一定溫度，濃度和流速下溶解設備內部的垢和腐蝕產物。存在的問題是這些清洗介質具有腐蝕性，在溶垢的同時也溶解和腐蝕金屬設備。這是傳統清洗工藝最大的負面效應，其結果是輕則縮短設備壽命，重則導致設備損壞。長期以來，在除垢的最大化和腐蝕的最小化之間一直缺乏理想的解決方案，導致所有設備都處于帶垢運行狀態。如果垢量超過了《導則》(DL/T794-2001)規定的上限就必須停運并進行化學清洗，洗凈后再投入運行。因為沒有運行中清洗除垢技術，設備在投入運行中又會產生新的垢和腐蝕產物， 當垢量超標時再停運和清洗。在這種間隔的傳統清洗工藝下，保持機組長期潔凈運行是難以實現的，節能減排更無從談起。十八胺也稱十八烷基胺，屬于脂肪胺類，具有堿性，易溶于氯仿，溶于乙醇、乙醚和苯，微溶于丙酮，難溶于水，密度為860kg/m3，凝固點52. 9°C，沸點348. 8°C。十八胺在水中可以發生水解，與水中的部分氫離子結合，溶液中的氫氧根離子濃度相對增加，溶液呈現弱堿性。十八胺作為“熱力設備停運防腐保護劑”，國內已經應用的較多，效果也很好。例如申請號02146593. 2，名稱為“一種用脂肪胺保護停用鍋爐的實施方法及設備”專利，在其說明書中專門談到“因為十八胺同其他有機化合物一樣，受熱后會有一定程度的分解，所以當電站熱力機組采用十八胺停用防腐保護時，一般是在機組停運前的滑停階段進行加藥， 加藥期間對鍋爐熱力系統的要求是控制過熱蒸汽的溫度，通常認為不應超過400°C”。也就是說該專利在使用中要求嚴格控制十八胺加入時機，特別是其加入時過熱蒸汽的溫度不能超過400°C，以免被分解而失去作用。目前，把十八胺等脂肪類物質作為“熱力系統運行清洗藥劑”來使用，還未見報道。
發明內容
本發明提供一種脂肪胺類物質如十八胺、十六胺、十四胺、十二胺的新用途，可達到熱力設備在運行條件下除垢、防垢的目的，使機組始終處于清潔狀態，并在熱力設備運行的高溫高壓下，既能保證清洗藥劑的有效性又對設備無腐蝕，完全克服了傳統清洗工藝的各種弊端。為此，采用如下技術方案一種熱力設備運行清洗劑，包含脂肪胺。更進一步所述脂肪胺是十八胺。所述脂肪胺是十六胺。所述脂肪胺是十四胺。所述脂肪胺是十二胺。而且，所述清洗劑是所述十八胺或十六胺或十四胺或十二胺中的任兩種或任三種
4或是四種的以任意質量比形成的混合物。所述熱力設備運行清洗劑可用于亞臨界、超臨界、超超臨界機組運行中的清洗劑， 不僅起到熱力設備運行中除垢、防垢、防垢下腐蝕的作用，而且具有強化停用防腐的作用。本發明來源我們在進行鹽酸清洗試驗時，觀察到了在金屬表面生成的氫氣對垢的剝離現象。受此啟發，聯想到十八胺既能吸附在金屬表面，高溫下又能分解氣體，能否用這些氣體來剝離除垢的問題。在用高壓釜模擬運行條件進行十八胺除垢試驗后，才發現和確認了十八胺的這一新用途。但如背景技術所述，十八胺等脂肪胺類物質在使用中，存在一種定向思維就是使用中絕不能使其分解，若分解就意味著失去防腐效果，所以使用溫度一定不會超過其分解溫度；而本發明卻跳出十八胺等脂肪胺類物質的常規使用范圍，進行反向思維，利用十八胺等脂肪胺類物質超過分解溫度將分解的特性，分解反應產生的氣體產物及其滲透、擠壓、剝離等效應，使垢和腐蝕產物從金屬表面逐步脫落，達到除垢的目的。本發明提供的脂肪胺類物質如十八胺、十六胺、十四胺、十二胺的新用途，可達到熱力設備在運行條件下除垢、防垢的目的，使機組始終處于清潔狀態，并在熱力設備運行的高溫高壓下，既能保證清洗藥劑的有效性又對設備無腐蝕，完全克服了傳統清洗工藝的各種弊端。本發明涉及的功能和機理
本發明涉及脂肪胺類的幾個主要物質如下
權利要求
1.一種熱力設備運行清洗劑，其特征在于包含脂肪胺。
2.根據權利要求1所述的一種熱力設備運行清洗劑，其特征在于所述脂肪胺是十八胺。
3.根據權利要求1所述的一種熱力設備運行清洗劑，其特征在于所述脂肪胺是十六胺。
4.根據權利要求1所述的一種熱力設備運行清洗劑，其特征在于所述脂肪胺是十四胺。
5.根據權利要求1所述的一種熱力設備運行清洗劑，其特征在于所述脂肪胺是十二胺。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的一種熱力設備運行清洗劑，其特征在于所述清洗劑是所述十八胺或十六胺或十四胺或十二胺中的任兩種或任三種或是其四種的以任意質量比形成的混合物。
7.一種熱力設備運行清洗劑的用途，可用于亞臨界、超臨界、超超臨界機組運行中的清洗劑，不僅起到運行中除垢、防垢、防垢下腐蝕的作用，而且能夠強化停用防腐的作用。
全文摘要
本發明提供脂肪胺如十八胺、十六胺、十四胺、十二胺在熱力設備運行清洗中作為清洗劑的用途，進一步本發明提供十八胺或十六胺或十四胺或十二胺中的任兩種或任三種或是其四種的以任意質量比形成的混合物在熱力設備運行清洗中作為清洗劑的用途，本發明用非溶解性的剝離除垢取代了溶解除垢，不溶解和腐蝕金屬，根除了傳統清洗技術對設備的危害；實現了熱力設備在運行中清洗，在清洗中保護，在保護中高效運行的生產模式。使機組始終處于清潔狀態，從而使機組安全穩定運行，達到節能減排的目的，是傳統清洗技術的重大突破。此外，本發明改變了十八胺做為“熱力設備停運防腐保護劑”使用的加藥條件，確保了成膜質量和防腐效果，強化了停用防腐的作用。
文檔編號C23G1/14GK102312244SQ20111028782
公開日2012年1月11日 申請日期2011年9月26日 優先權日2011年9月26日
發明者張嘯 申請人:張嘯