Файл: Субботина, Н. П. Водный режим и химический контроль на тепловых электростанциях.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 126

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

консервирующими растворами или инертным газом (азо­ том) практически неосуществимы. Для уменьшения кор­ розии металла при свободном доступе атмосферного воз­ духа стремятся заблаговременно получить на металли­ ческой поверхности устойчивые защитные пленки, могу­ щие просуществовать на протяжении 'всего периода ка­ питального ремонта (1,5—2 мес) . С этой целью приме­

рно. 3-5. Схема консервации пароводяного тракта блока 300 Мет.

1 — П В Д ; 2—

поверхности

нагрева

парогенератора;

3— сепаратор; 4 — РОУ;

5 — коллектор

(20

кгс/слС);

6 — деаэратор; 7 — бак раствора

N H 3 ; 8 — бак рас­

твора NaH<;

9 — насосы-дозаторы;

10 — бустерные

насосы;

/ / — питательные

насосы; / — линия

сброса в конденсатор; II — линия

к Ц С Д

турбины; / / / — ли­

ния в котлован химических

промывок,

 

 

няют обработку внутренних поверхностей парогенерато­ ров смешанным раствором нитрита натрия NaN02 и аммиака концентрацией 2,5%. Продолжительность об­ работки поверхностей металла нитритно-аммиачным раствором при комнатной температуре составляет 20— 24 ч. После того, как раствор слит, производят ремонт­ ные работы. Перед пуском оборудования в работу необ­ ходимо проводить тщательную отмывку водой от нитри-

106

тов во избежание митритной коррозии Парогенераторов. Отработанный раствор нитритно-аммиачной смеси мо­ жет храниться длительное время и использоваться мно­ гократно. Сбрасываемые порции раствора подлежат обезвреживанию, так как предельно допустимая концен­ трация нитритов в сбрасываемых водах не должна пре­ вышать 30 мг/л NO_ 2-

На блочных установках в связи с опасностью нитритной коррозии предпочитают применять перед капи­ тальными ремонтами обработку поверхностей парогене­

раторов раствором

гидразина и аммиака; концентрация

N 2 H 4 300—500 мг/л,

рН не менее 10,5. Схема консерва­

ции пароводяного тракта мощного энергоблока закрити-

ческих параметров этим раствором показана

на рис. 3-5.

При 150—200 °С обработка пассивирующим

раствором

длится

около 24 ч. По окончании

обработки

токсичный

раствор

гидразина вытесняют из

контура обессоленной

водой и направляют в специальный котлован для обез­ вреживания.

3-2. КОРРОЗИЯ ПРИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОМЫВКАХ ОБОРУДОВАНИЯ

На тепловых электростанциях широко применяются химические промывки оборудования. На всех впервые пускаемых парогенераторах и энергоблоках проводятся

п р е д п у с к о в ы е

х и м и ч

е с к и е п р о м ы в к и , целью

которых является

удаление

из смонтированного оборудо­

вания технологической окалины, продуктов атмосферной коррозии, сварочного грата, смазочных материалов, зем­ ли, песка, золы и прочих загрязнений. Окалина, обра­ зующаяся при изготовлении труб на металлургических заводах, несмотря на применение специальных способов по ее очистке, полностью с поверхности металла, как правило, не удаляется. Дополнительные количества тех­ нологической окалины образуются на котлостроительных заводах при термической обработке гибов труб, свар­ ных стыков, коллекторов парогенераторов и прочих узлов поставочных блоков. Сварочный грат попадает на вну­ тренние поверхности при сварочных работах. Другие загрязнения поступают при перевозке, хранении, во вре­ мя и после монтажа. Продукты атмосферной коррозии накапливаются в течение всего периода, пока монтируе­ мое оборудование не будет подготовлено к работе.

107


Этот

срок исчисляется месяцами, а

Йожет

достигать

и 1,5

лет.

 

 

 

Предпусковая

очистка энергетического

оборудова­

ния— это сложный

и продолжительный

технологический

процесс, осуществляемый в несколько этапов. Он зани­ мает по времени от 10 до 30 суток. Вначале проводятся водные промывки для удаления из оборудования загряз­ нений, которые слабо сцеплены с поверхностью метал­ ла — песка, земли, рыхлых продуктов коррозии, и вытес­ нения воздушных «пробок», которые могут образоваться в верхних петлях змеевиков. После водных промывок осуществляется обработка поверхностей щелочными растворами, чтобы удалить смазочные материалы. Ос­ новным этапом предпусковой химической промывки является кислотная промывка, предназначенная для растворения и удаления с поверхности металла техно­ логической окалины и продуктов атмосферной коррозии. Затем следуют этапы повторной водной промывки, ней­ трализации кислого моющего раствора и заполнения пассивирующим раствором. Предпусковой химической промывке подвергаются питательные трубопроводы, по­ догреватели высокого давления с водяной стороны, во­ дяные экономайзеры, экраны и барабаны парогенерато­ ров, большая часть паропроводов перегретого пара и вторичный пароперегреватель.

Для удаления продуктов коррозии и отложений, обра­

зовавшихся при работе

оборудования,

проводятся э к с ­

п л у а т а ц и о н н ы е

х и м и ч е с к и е

п р о м ы в к и .

В отличие от предпусковой очистки, которая проводится 1 раз, эксплуатационные промывки за время службы оборудования могут повторяться многократно. Перио­ дичность проведения эксплуатационных промывок зави­ сит от состояния водного режима данной ТЭС. При не­ обходимости эксплуатационным промывкам подвергают­ ся различные участки пароводяного тракта.-Проводятся эксплуатационные промывки парогенераторов, турбин, конденсаторов, регенеративных и сетевых подогревате­ лей. Технологические схемы эксплуатационных промы­ вок строятся с учетом состава отложений, которые ча­ стично или полностью должны быть переведены в раст­ вор и смыты с поверхностей оборудования. При всем разнообразии методов химических промывок практиче­ ски все моющие растворы по отношению к металлу являются коррозионно-активными. По сравнению с пред-

108


пусковой промывкой каждая эксплуатационная промыв­ ка менее продолжительна по времени, но поскольку экс­

плуатационные

промывки проводятся

многократно, при

их проведении,

так же как и во время предпусковой

промывки, необходимо организовывать

защиту металла

от коррозии.

 

 

Оптимальными считаются такие методы химической очистки, которые обеспечивают сочетание большой ско­

рости растворения продуктов коррозии

и

отложений

с минимальной коррозией металла. Для

 

уменьшения

коррозии во время химических промывок

в моющие

растворы добавляют ингибиторы коррозии, которые тор­ мозят катодный или анодный процессы или оба одно­ временно. Ингибиторов, которые были бы эффектив­ ны для любой среды и любого металла, . не существует. Подбор ингибиторов и их смесей осуществляют экспери­ ментально применительно к конкретным условиям хими­ ческой очистки. Из числа ингибиторов, подходящих для данной реакции среды (нейтральная, кислая или щелоч­ ная), при химических промывках теплоэнергетического оборудования отдают предпочтение хорошо раствори­ мым веществам, которые могут вводиться в незначитель­ ных концентрациях и являются недефицитными и недо­ рогими продуктами. Учитывают также возможность по­ следующего обезвреживания моющих отработанных растворов.

На тепловых электростанциях при химических про­ мывках применяются растворы соляной, серной, адипиновой, ортофталевой, лимонной кислот, моноаммонийцитрата, а также композиций на основе комплексонов. Выпускаемая промышленностью ннгибированная соля­ ная кислота содержит ингибитор ПБ-5,. представляющий собой продукт конденсации уротропина и анилина. Этот ингибитор замедляет коррозию стали при температурах не свыше 60 °С. В моющие растворы соляной кислоты добавляются и другие ингибиторы, такие, как катапин — алкилбензилпиридинхлорид, БА-6 — продукт конденса­ ции бензиламина и формальдегида, И-1-А, ПКУ, уротро­ пин. Ингибиторы катапин К и ПК.У пригодны также для растворов серной кислоты; в разбавленных растворах серной кислоты хорошим ингибитором является гидра­ зин. Для растворов лимонной кислоты и моноаммонийцитрата эффективным ингибитором является каптакс (2- меркаптобензтиазол); обычно его применяют в смеси

109



с поверхностно-активными веществами ОП-10 и Ofl-7— продуктами конденсации алкнлфенола с окисью этилена. При добавлении в щелочные растворы ОП-10 и ОП-7 ускоряют процесс обезжиривания поверхностей.

Принципиальные схемы химических промывок тепло­ энергетического оборудования, технология промывок различными методами и перспективы дальнейших работ в этой области подробно рассматриваются в специальной литературе [Л. 3-2].

Глава четвертая

П О С Т У П Л Е Н ИЕ ПРИМЕСЕЙ В П А Р О В О Д Я Н О Й ЦИКЛ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

4-1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Если бы вода, являющаяся рабочим телом в основ­ ном цикле ТЭС, теплоносителем в теплофикационном цикле и охладителем в конденсаторах турбин, не содер­ жала никаких примесей, то отпали бы многие трудности в эксплуатации ТЭС, связанные с коррозией металла и образованием отложений на поверхностях оборудования, соприкасающихся с паром и водой. Логично стремление уменьшить эти трудности путем уменьшения содержа­ ния примесей в воде. С этих позиций наилучшим тех­ ническим решением было бы освободить воду, циркули­ рующую в контурах ТЭС, от всех примесей. Однако по­ лучить воду, в которой не было бы никаких примесей, весьма сложно и чрезвычайно дорого. Противоречие между технической и экономической сторонами этого вопроса вынуждает идти на компромисс, т. е. искать ре­ шение, которое в заданных конкретных условиях в теку­

щий момент времени было

бы практически возможным

и целесообразным, а также

недорогим.

Как уже указывалось во введении, на паротурбинных ТЭС в качестве исходного сырья при подготовке воды для тех или иных целей пользуются природной водой, забирая ее из поверхностных или подземных источников.

Примеси природных вод очень разнообразны; они изучаются в гидрохимии и гидробиологии. Гидробиоло­ ги изучают живые организмы, населяющие природные

110

воды. Без помощи гидробиологов ие могут разрабаты­ ваться меры борьбы с биологическим загрязнением си­ стем охлаждения ТЭС. Неживые примеси природных вод, их состав, происхождение, закономерности измене­ ния концентраций во времени изучаются гидрохимика­ ми [Л. -4-1].

При проектировании новых тепловых электростанций желательно иметь наиболее полные данные об измене­ нии состава примесей воды по сезонам и по годам, или, другими словами, знать гидрохимический режим источ­ ника водоснабжения. Не имея таких данных при проек­ тировании водоподготовителыюй установки, невозможно учесть наиболее тяжелые условия и тем самым обеспе­ чить нормальную эксплуатацию водоподготовителы-юго оборудования. Знание гидрохимического режима за предшествующие годы не освобождает от необходимости вести наблюдения за качеством воды источника водоснаб­ жения и в последующее время, учитывая возможность изменения этого режима в результате строительства ги­ дротехнических сооружений, изменения размеров сбро­ са промышленных и коммунальных сточных вод, их ха­ рактера и степени очистки.

Происхождение типичных примесей природных вод, классификация природных вод по главным ионам (классификация О. А. Алекина), основные технологиче­ ские показатели качества воды и другие сведения из гидрохимии рассматриваются в курсе «Водоподготовка» и входят соответственно в учебные пособия по водоподготовке [Л. 4-2, 4-3]. Знать физико-химическую сущность методов удаления из воды отдельных примесей, основы построения комбинированных технологических схем, устройство и работу водоподготовителы-юго оборудова­ ния — все то, что составляет содержание понятия водо­ подготовка, недостаточно, чтобы обосновать выбор на­ илучшего варианта очистки разных по назначению вод ТЭС.

Нужно знать еще, какие именно примеси и насколь­ ко полно следует удалять из воды, чтобы подготовить природную воду к использованию, т. е. необходимо знать требования к качеству обработанной воды. Эти требования устанавливаются, исходя из условий вод­ ного режима станции в целом. В связи с существенным различием водных режимов основных циклов, тепловых сетей и систем охлаждения конкретные требования кво-

Ш