燃煤电厂300MW机组润滑油系统清洗初步方案毕业设计初稿3.doc

目录1 绪论11.1 课题背景11.1.1汽轮机润滑油系统概述11.1.2 汽轮机润滑油系统清洗方法21.1.3 方案选择41.2 设计依据41.2.1 设计采用的标准、规范41.2.2 模拟300MW机组汽轮机润滑油系统41.3 清洗工艺概述51.3.1 清洗范围51.3.2 清洗前准备51.3.3 清洗工艺61.3.4 结果验收121.3.5 系统恢复132 物料衡算132.1计算依据132.2 清洗液用量计算132.3 清洗时间计算142.4 清洗流速选择142.5 清洗液配制计算143 热量衡算153.1 设计依据153.2 乏汽用量154 设备165 初步技术经济分析175.1 依据和说明175.2 成本估算176 公用工程196.1 给排水196.1.1 本设计遵循以下标准、规范196.1.2 设计原则206.1.3 清洗用水206.2 供电206.2.1 设计采用的标准规范206.2.2 动力配电207 三废处理217.1 设计依据217.2 大气污染的控制217.3 废水排放的污染控制227.4 噪音控制228 结论23参考文献24致谢27燃煤电厂300MW机组润滑油系统清洗初步方案摘要燃煤电厂汽轮机润滑油系统的主要作用是给汽轮机的轴承（包括支撑轴承和推力轴承）、盘车装置提供合格的润滑、冷却用油，该系统在汽轮机运行过程中，发挥着至关重要的作用，是汽轮机安全、经济和稳定运行的保障。然而，如果汽轮机润滑油系统存在油泥、腐蚀产物以及其他颗粒状物质，则很可能会导致汽轮机烧瓦、大轴弯曲、转子动静摩擦等，甚至发生整机损坏的恶性事故，严重威胁着机组的安全、经济和稳定运行。若润滑油系统在运行年限很长而且未经过化学清洗，则很难达到规定的清洁度要求，就会存在油泥、腐蚀产物以及其他颗粒状物质。本设计拟对某300MW机组大修后汽轮机润滑油系统进行化学清洗的初步方案设计。本方案提出了汽轮机油系统清洗的工艺流程；讨论了整个清洗过程的工艺条件；分析了整个流程的物料衡算和热量恒算；初步估算了本清洗工艺所需的经济成本。关键词：润滑油系统；化学清洗；工艺设计 PRELIMINARY CLEANING SOLUTION OF LUBRICATING OIL SYSTEM IN 300 MW COL-FIRED POWER PLANT ABSTRACTCoal-fired power plant is the main purpose of steam turbine lubricating oil system for steam turbine bearing (including supporting bearing and thrust bearing) and rolling gear provide qualified lubricating and cooling oil, the system in the process of steam turbine operation, play a crucial role, is the guarantee of secure, economic and stable operation of the steam turbine. However, if the existing sludge steam turbine lubricating oil system, corrosion products and other granular material, it is likely to lead to the steam turbine tile burning rotor, shaft bending, static friction, etc., even the machine damaged malignant accidents, serious threat to the safe, economic and stable operation of the unit.If the lubricating oil system has a long operating life and not after chemical cleaning, it is hard to meet the cleanliness requirement, will exist sludge, corrosion products and other granular material. This design plan to after heavy repair of a 300 mw steam turbine lubricating oil system carries on the preliminary design of chemical cleaning. This solution cleaning process flow of the turbine oil system is proposed; Discussed the technological conditions of the whole process of cleaning; Analyzes the whole process of material balance and heat is constant; Preliminary estimates the economic costs required for this cleaning process.Key words：The lubricating oil system; Chemical cleaning; Process design.1 绪论1.1 课题背景1.1.1汽轮机润滑油系统概述汽轮机油系统在汽轮机中主要担任着润滑、冷却、控制和密封的作用。我国300MW、600MW等大型火力机组将汽轮机油系统将润滑油系统和调节油系统分开，润滑油系统采用主油泵-射油器供油系统，使用的介质为普通的透平油；而控制系统则采用电液调节系统并由独立的高压抗燃油系统供油，使用的介质为高压抗燃油1。1.1.1.1汽轮机润滑油系统构成润滑油系统为汽轮机和发电机各轴承，推力轴承和盘车提供润滑油外，还为发电机密封油系统提供高压和低压两路备用密封油。该系统由油箱、主油泵、高压备用密封油泵、盘车油泵、直流油泵、交流油泵、冷油器、顶轴油泵、滤油机等部件组成。润滑油系统全部需油量由主油泵提供。主油泵出口油管道入油箱内，分成两路，一路通过固定节流孔供发电机高压备用密封油和汽轮机危急保安装置，另一路油供射油器作为动力油。射油器排油供三路使用：主油泵进口油；发电机低压备用密封油；主机冷油器。在开机和停机的过程中，主油泵不能为润滑油系统提供足够的油压和油量时，由交流油泵和高压密备油泵提供油源。交流油泵提供低压密封油和各种轴承润滑油的全部用油，高压备用密封油泵提供高压备用密封油和危急保安装置的用油。另外，该系统设有直流油泵作为事故状态下的交流油泵的备用泵，在交流油泵出现故障时确保汽轮机轴承润滑油供油正常。系统中装有两个冷油器，冷油器的作用是在润滑油进入汽轮机轴承之前使油温从60以上降低到3545。射油器出口和交流油泵出口供轴承润滑油经冷油器送至汽轮发电机的各轴承。正常情况下，冷油器一台投用，另一台保持备用状态；在需要时亦可两台并联运行。冷油器的冷却水量根据冷油器出口油温来调节，两台冷油器间装有三通切换阀，可以在运行中切换。但在切换前，检查备用一台应充满油，以免切换过程中造成轴承断油事故。1.1.1.2 汽轮机润滑油系统的污染汽轮机润滑油系统在汽机运行过程中，发挥着至关重要的作用，是汽轮机安全、经济稳定运行的重要保障。然而，在运行年限较长的汽轮机润滑油系统中，主油箱底部有油泥，回油滤网上分布着细小的铁锈，润滑油系统管道壁也有油泥状附着物。特别是在润滑油系统主管路的底部，由于油循环时油速较慢，沉积着大量的油泥、油垢、铁锈等杂质。这些杂质主要由油泥、水、腐蚀产物、分解产物等组成，它们的存在会导致油质下降，从而影响油系统的功能2。润滑油与汽轮机轴承接触时，会产生局部高温，从而引起润滑油中长碳链的断裂或炭化以及某些添加剂的失水或脱羧。另外，油中本身溶解有CO2、O2和微量水分，会发生电化学腐蚀。在金属表面不均一的情况下，形成了许多的腐蚀微电池：阳极区: FeFe2+2e阴极区:1/2O2+H2O+2e2OH-油中: Fe2+Fe( OH) 2总反应: 2Fe+O2+ H2O 2Fe( OH) 22Fe(OH)3 Fe2O3+ H2O该腐蚀微电池产生的Fe2O3结构比较疏松。而且，该反应会使腐蚀微电池阳极区的金属不断溶解。油中溶解CO2反应如下：H2O + CO2 H2CO3Fe + 2H2CO3 Fe(HCO3)2+ H22Fe(HCO3)2 + 1/2O2 Fe2O3 + 4CO2+ 2H2O3Fe(HCO3)2 + 1/2O2 Fe3O4 + 6CO2+ 3H2O腐蚀产物铁锈和氧一样，可作为腐蚀反应的去极化剂，其总反应如下:Fe + Fe2O3 + 1/2O2 Fe3O4润滑油系统的清洁与否直接关系到机组的安全运行。在运行中，如果汽轮机的润滑油系统工作异常，极易导致汽轮机烧瓦、大轴弯曲、转子动静摩擦，甚至发生整机损坏的恶性事故。如果系统中有有害杂物，不仅影响轴承润滑，降低机组自动化投入率，还将影响调节系统的功能，易造成机组运行中发生事故。1.1.2 汽轮机润滑油系统清洗方法汽轮机运行年限较长或者污染较为严重，润滑油系统内存在大量油泥杂质和腐蚀产物，需要在机组大修期间进行清洗，以大大改善油品质量，提高油质合格率，确保机组安全运行。目前，国内外润滑油系统清洗方法主要有：冷热油交替冲洗法、大流量循环冲洗法、化学清洗法等。1.1.2.1大流量循环冲洗法汽轮机油系统大流量循环冲洗主要清洗系统内的机械杂质、泥沙、粉尘及透平油为载体而形成的油泥、油垢和表面浮锈。该冲洗技术使用以油、结合专用表面活性剂为主体的清洗制剂，该清洗剂利用分子元素表面张力的特性与油垢充分接触反应，将油泥在清洗液中分解为细小微粒而从管壁上脱落。冲洗过程中采用外置大流量冲洗装置，该冲洗装置结合旋流冲洗原理使清洗液在油管内形成强而有力的液体刷子，从而加速了油泥分解和剥离，最终达到清除油泥、杂质的效果3。当冲洗油温发生交替变换时，也称为“冷热油交替冲洗法”，该方法有效地提高了冲洗效率。大流量循环冲洗法和冷热油交替冲洗法适用于机组润滑油系统安装工作结束后或者机组大修后，以保证机组能正常投运。1.1.2.2 化学清洗法化学清洗法是指：在机组停运期间，排空润滑油系统中的润滑油，完成汽轮机油箱清理检修或汽轮机轴瓦检修后，将润滑油系统从汽轮机系统中独立出来，形成一个循环封闭的系统，然后采用适当的化学药剂在合适的条件下，通过循环清洗或者开路清洗的方式对系统进行清洗。化学清洗系统根据机组润滑油系统的流程和机组清洗方案的需要增加临时管、水箱等构成系统回路。我国大型机组汽轮机润滑油化学清洗系统示意图如下：图1.1 化学清洗系统示意图1 主油箱；2 配药箱；3 监视管；4 1号冷油器；5 2号冷油器；6 3号冷油器；7 排油漏斗；8 滤网；9 润滑油泵；10 配药箱；11 温度计1.1.3 方案选择大流量循环冲洗法或冷热油交替冲洗法适用于机组润滑油系统安装工作结束后或者机组大修后，该方法难以达到规定的清洁度要求，化学清洗能彻底清除污染系统中的油泥、腐蚀性产物和其他颗粒状物质，并且采用钝化-镀油膜的方式有效恢复系统的清洁度，因此采用化学清洗法是解决汽轮机润滑油系统中污染的最佳办法。因此本方案选择化学清洗法对大修后机组润滑油系统进行清洗。1.2 设计依据1.2.1 设计采用的标准、规范本方案是根据工艺管道化学清洗技术要求、大量中英文文献资料以及电厂实际考察得到的资料而编写的，同时还参考了以下标准、规范：（1） 水电部SD135-1986火力发电厂锅炉化学清洗导则；（2） 化工部HG/T2387-1992工业设备化学清洗质量标准；（3） 电力部DL/52042005火力发电厂油气管道设计规程；（4） 国家标准GB501842011工业金属管道工程施工质量验收规范；（5） 国家标准GB50253输油管道工程设计规范（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（2000年3月）；1.2.2 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1-1，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1-1 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0.420.46mg/L0.3（加防锈剂）GB/T264水分500800mg/L100 mg/LGB/T7600或GB/T7601运动粘度38.3 mm2/s 28.835.2 mm2/s (40）GB/T2651.3 清洗工艺概述1.3.1 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。1.3.2 清洗前准备1.3.2.1 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0.50.7MPa间。（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。（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。1.3.2.2 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。1.3.3 清洗工艺1.3.3.1 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0.51.0MPa，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6080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。(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Na3PO4、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（P-75）、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1530 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1530 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 = 610，且cFe < 50 mg/L时，冲洗结束。(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：H2O2、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、大颗粒杂质，并且化验合格后，完成镀油膜。1.3.3.2 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1-2为本方案所采用的工艺条件。表1-2 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/m·s-1水压试验工业水常温0.41.6热水冲洗除盐水60800.41.6碱洗除盐水NaOHNa3PO365010.8%2%0.3%8045 h0.41.6水冲洗除盐水60800.41.6酸洗除盐水柠檬酸柠缓1号TSX-04NH3·H2O34%0.3%0.3%PH=3.53.88590小于6 h0.41.6水冲洗除盐水大于600.41.6漂洗除盐水柠檬酸柠缓1号TSX-04NH3·H2O0.3%0.1%0.2%PH=3.53.885902 h0.41.6钝化H2O2NH3·H2O0.5%PH=9.510507 h0.4冲洗除盐水常温0.41.6空气吹扫压缩空气1.01.6MPa镀油膜T746防锈剂32号透平油?24 h大于0.4表1-3 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（1530min/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 < 8.4 止。排出口冲洗液的pH值（30min/次）酸洗循环清洗，检测清洗剂浓度，铁离子浓度。监视管段清洗干净。金属离子浓度趋于稳定时，即为酸洗终点。金属离子(Fe2+、Fe3+)的浓度、温度、pH值（30min/次）水冲洗开路冲洗，冲洗至排水pH610，cFe 50 mg/L时停止。排出口冲洗液的pH值（30min/次）漂洗循环清洗，检测清洗剂浓度，铁离子浓度。总铁离子浓度趋于稳定时终止。金属离子的浓度、温度、pH值（30min/次）。钝化保证系统内充满钝化液，循环钝化，若系统内钝化剂浓度减小至小于0.4%，应及时补充。监控H2O2 浓度、pH值（30min/次）。冲洗开路冲洗空气吹扫用变色硅胶控制吹扫过程，变色硅胶颜色不变成蓝色即停止。变色硅胶颜色变化镀油膜循环冲洗，滤油及油处理设备投入。监控油中水分、酸值、污染颗粒度值。1.3.3.3 清洗过程注意事项为了保证清洗过程的效果，必须在清洗过程中注意一下事项：（1） 对露在外面的管路及其现场焊缝，可用小于3.6kg铜锤或者激振器敲击管道及焊口；（2） 存在不可避免的清洗死角时，应采取辅助清洗措施，以确保其清洁度；（3） 应采取严格的防火措施，尤其是在镀油膜过程中。1.3.4 结果验收化学清洗质量标准符合工业设备化学清洗质量标准(HG/T2387-2007)要求。主要要求如下：（1）挂片法（不锈钢钢）要求清洗腐蚀率2g/m2h，腐蚀总量小于8g/m2。（2）被清洗管内应清洁无污，钝化膜完整致密。（3）氮气（压缩空气）吹扫后内部干燥，无积水及细小颗粒。1.3.5 系统恢复清洗完成，检验合格后，对系统进行恢复，包括如下几个方面：（1） 拆除临时管、盲管、临时监测设备等；（2） 安装卸下的系统仪表、和阀门等；2 物料衡算2.1计算依据本设计的基础数据查阅了大量相关资料、研究结果和相关的电厂实际的数据。2.2 清洗液用量计算清洗液一般为油箱工作容量的60%70%，已知300MW机组主油箱大小为27.8m3，工作容积为17.77m3。清洗液用量V总=17.77×60%17.77×70%=10.66212.439本方案取12m3清洗液质量M总= p × V总 = 1.0 × 103 kg/m3 ×12 m3=12×103 kg2.3 清洗时间计算清洗时间一般为24h，特殊情况下不超过10h。2.4 清洗流速选择根据DL-T-5204-2005火力发电厂油气管道设计规程，汽轮机润滑油管道介质流速应满足汽轮机要求，供油管道流速可取1.5 m/s 2 m/s，回油管道流速可取0.5 m/s 1.5 m/s。本方案清洗流速也应该遵循该原则，因此，选取清洗流速为0.41.6m/s。2.5 清洗液配制计算清洗液的配制包括碱洗液、酸洗液、漂洗液、钝化液的配制，配制药量如表2-1所示：表2-1 清洗液的配制溶液清洗介质介质浓度计算过程用量/kg碱洗液(12m3)除盐水11684NaOH0.8%0.8% × M总96Na3PO42%2%×M总24065010.1%0.1%×M总12酸洗液(12m3)除盐水11348柠檬酸34%(34%)×M总360480柠缓1号0.3%0.3%×M总36TSX-040.3%0.3%×M总36NH3·H2O(25%)PH=3.53.8100漂洗液(12m3)除盐水11828柠檬酸0.3%0.3%×M总36柠缓1号0.1%0.1%×M总12TSX-040.2%0.2%×M总24NH3·H2O(25%)PH=3.53.8100钝化液除盐水11440H2O20.5%0.5%×M总60NH3·H2OPH=9.510500注：本表中所计算量只能作为参照，具体必须根据电厂实际调配3 热量衡算3.1 设计依据计算依据：能量守恒原则是能量衡算的主要依据，能量衡算是以物料衡算的结果为基础进行的，还必须收集有关物料的热力学数据（例如比热容、相变热等）。3.2 乏汽用量加热清洗液采用再热蒸汽加热，已知再热蒸汽温度为260300，清洗液温度约为80，则用再热蒸汽加热清洗液所用蒸汽体积Vg计算如下：H1 =CgT1 = 33.577×(100-260) J·mol-1 H2 =相变焓 = - 3.102 kJ·mol-1 H3 = ClT2 = 75.291×（80-100）J·mol-1 H =H1 + H2 + H3 =9980 J·mol-1查的260饱和蒸汽的密度P260=23.82kg/m3清洗液物质的量：(nl+ng)×M水/p水 = 12水蒸汽放热：Qg=H×ng清洗液吸热：Ql=Cl×（80-25）×nlQg=Ql，则计算得：ng=195500 mol、Vg=147.7 m3因此，本方案所用到的再热蒸汽用量大约为147.7m3,实际用量根据温度调节。4 设备本设计在原有的汽轮机润滑油系统中，添加临时管道、仪器设备等进行清洗，其中添加的仪器设备有：表4-1 添加仪器设备汇总序号仪器数量/套型号用途1泵125F-25配药箱后，用于输送药液2温度测试仪2清洗泵后、回油母管上，用于测温3pH测试仪2k2701862 清洗泵后、回油母管上4流量计1LDB在线监测流速5浊度计1RAT10-CR监测冲洗过程水的浊度6酸度计16350-10D监测冲洗过程清洗液的pH7平沼自动滴定仪1COMTTE-500终端监测酸碱浓度8分析天平1TG328A（S）称量监测药剂注：设备型号选用可以根据电厂实际，另外配用。、5 初步技术经济分析5.1 依据和说明5.1.1 本设计原材料价格来源于市场价格和中国原材料网站的报价等。5.2 成本估算本方案成本估计表如表5-1，从中可以看到本次清洗成本为15000左右，成本不高是一种切实可行的一种清洗方案。表5-1 成本估算表序号项目单价用量/kg小计/元1 清洗药品NaOH3.0元/kg96 /kg288Na3PO42.4元/kg240 /kg576650110元/kg12 /kg120柠檬酸12元/kg（360480）+36 /kg6192柠缓1号19元/kg36+12 /kg912TSX-0415元/kg36+24 /kg900NH3·H2O1元/kg1000 /kg1000H2O2（27.5%）0.8元/kg60 /kg482运行成本水5元/T100T500电0.1元/kwh2000200汽3500 /kg350人工10003废液处理NaOH3.0元/kg200NaClO 0.7元/kg2004监测试剂200仪器10005临时管10006总计14686元6 公用工程6.1 给排水给排水设计是本设计中一个必不可少的组成部分。在化学清洗过程中，用水量是很大的，包括了工业水、除盐水等。6.1.1 本设计遵循以下标准、规范给水排水工程结构设计规范 GB50069-2002室外排水设计规范 GBJ1487石油化工给水排水管道设计规范 SH3034-19996.1.2 设计原则以公用工程的国家标准及设计规范为准，设计中采用了先进可靠的技术，在满足给排水、消防、环保要求的同时，做到经济合理，节约能源，减少运行费用。6.1.3 清洗用水本设计清洗用水主要包括冲洗水、配清洗用水，水源为工业水和除盐水，供水量510m3/h，并保证供水连续、充足。清洗用的新鲜水符合规定Cl-浓度小于25ppm，pH=68。6.2 供电本方案所用到的电气部分主要由动力、照明、避雷、配电等组成。由于本设计是在原有的汽轮机润滑油系统进行清洗，因此避雷、照明等几乎不予考虑，主要为动力用电的配电。6.2.1 设计采用的标准规范 电力装置的电测量仪表装置设计规范 GBJ63-90供配电系统设计规范 GB50052-95工业企业照明设计标准 GB50034-92低压配电设计规范 GB50054-95通常用电设备配电设计规范 GB50055-93 工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ65-836.2.2 动力配电清洗过程中，需要动力以供交流润滑油泵、药液输送泵、搅拌等运行。在线监控仪器的正常监测也需要配电。本方案要求电供给为：380V（510KW）、220V。7 三废处理由前面绪论部分可知本清洗工艺过程简单，污染少。三废处理相对简单，但是不容忽视，其主要包括大气污染控制、废水污染控制、噪音控制。7.1 设计依据石油化工装置基础设计内容规定 SHSG-038-98大气污染综合排放指标 GB16297-1996工业企业厂界噪声标准