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: 121
Скачиваний: 0
ниями, содержащими свободную кремнекислоту, раст воряют ее. Частицы окислов железа, нерастворимые в щелочном растворе, в случае их присутствия в кремне кислых отложениях по мере растворения Si02 смывают ся жидкостью механически.
Процесс щелочной промывки турбины контролирует ся по изменению в турбинном конденсате кремнесодержания. По окончании щелочной промывки делают двух часовую промывку паром, увлажняемым чистым конден сатом или питательной водой. Так как парогенераторы высокого давления не могут питаться сильно загрязнен ным конденсатом, приходится весь или часть конденса та, получаемого в период промывки турбин, удалять из основного цикла станции. Для восполнения увеличиваю
щихся потерь |
необходимо иметь достаточно большие |
баки с запасом |
чистого конденсата или обессоленной |
воды. Удаляемый из основного цикла загрязненный кон денсат целесообразно использовать при подготовке до бавочной воды, для чего должна быть предусмотрена его подача на основную водоочистку.
Отложения с высоким содержанием окислов меди и железа, характерные для турбин сверхкритических па раметров, плохо удаляются при промывках влажным паром. В настоящее время разрабатываются новые ме тоды химических очисток проточной части турбин СВД под нагрузкой. Предлагается вводить в пар такие веще ства, которые, реагируя с окислами меди и железа, обра зовывали бы соединения либо легко растворимые в воде, либо хуже пристающие к поверхности металла. Для перевода окислов меди и железа в растворимое состоя ние предложено вводить в пар раствор трилона Б и композиций на его основе [Л. 5-5]. Обнадеживающие ре зультаты получены при промышленном опробовании метода промывки влажным паром с применением гидразингидрата (Л. 9-3]. Гидразин N2H4 переводит окислы меди и железа в формы низшей валентности (закись и металл). При этом отложения разрыхляются, отслаива ются от поверхности лопаток и уносятся потоком пара.
Промывки турбин под нагрузкой относятся к числу сложных и ответственных операций, осуществляемых на ТЭС. Они разработаны ОРГРЭС [Л. 9-4, 9-6] и прово дятся по специальным технологическим схемам, кото рые различны для разных типов турбинных установок. Специфические особенности в эти схемы вносят не толь-
ко .начальные параметры, но и тип парогенераторов (ба рабанные, прямоточные), тепловая схема (блочная или секционированная), наличие вторичного перегрева пара и др. Рациональная периодичность промывки турбин устанавливается на основе технико-экономических расче тов, в которых учитывается, с одной стороны, ущерб, связанный с нарастающим -во времени снижением эко номичности в связи с образованием отложений, а с дру гой стороны, расходы, связанные с проведением про мывки.
Отложения, которые остаются в турбинах после пе риодических промывок влажным паром или химиче ских промывок, удаляются при очередном останове тур бины «а ремонт. Во время ремонта отложения снимают ся вручную скребками, шкурками, очищаются все за грязненные поверхности, т. е. рабочие лопатки, диафраг мы, клапаны и пр.
При плановых остановах энергоблоков предусматри вается проведение после расхолаживания блока водных промывок пароперегревателей барабанных парогенера торов и всех поверхностей нагрева прямоточных котлов.
Водные промывки прямоточных парогенераторов блочных установок осуществляются в процессе пуска блока на сепараторном режиме. При промывке расход питательной воды увеличивают примерно в полтора ра за по сравнению с растопочным режимом с тем, чтобы повысить скорости и увеличить гидродинамическое воз действие потока на отложения. Как правило, водную промывку ведут в несколько этапов. Сначала воду про качивают только через испарительные поверхности на грева, которые обычно больше загрязнены отложения ми, чем тракт первичного пароперегревателя. На этом этапе промывочную воду сбрасывают из растопочного сепаратора в циркуляционные водоводы или в систему гидрозолоудаления. Когда концентрации примесей за сепаратором понизятся, в частности Fe до 1 500 мкг/кг, промывочную, воду направляют на конденсатоочистку и продолжают промывку по замкнутому контуру: деаэра тор — насос — испарительная часть парогенератора — конденсатоочистка. При дальнейшем снижении концент рации окислов железа в промывочную схему включают первичный пароперегреватель. Заканчивают промывку, когда концентрации железа и кремниевой кислоты в промывочной воде достигают значений, которые допус-
16* |
243 |
каются для питательной воды нормами ПТЭ при пусках парогенераторов. Общая продолжительность водной промывки составляет от 2 до 6 ч.
Необходимость проведения химических очисток па рогенераторов устанавливают на основе наблюдений за накоплением водоневымываемых отложений. Об их ко личестве судят по данным исследований контрольных вырезок образцов труб, взятых во время капитальных и текущих ремонтов парогенераторов. На основании статистики пережогов экранных труб считается целесо образным проводить химические промывки, когда коли чество отложений в прямоточных парогенераторах сверх критических параметров превышает 50 г/м2, соответст венно в барабанных парогенераторах 1 300 г/мг.
Для удаления водоневымываемых отложений исполь зуются различные схемы и способы химических промы вок. Так как их выполнение связано с остановом паро генератора, то с целью сокращения сроков промывки, а следовательно, и продолжительности простоя пароге нератора стремятся проводить промывки с максималь ным использованием рабочей схемы. В прямоточных па
рогенераторах |
докритических |
параметров |
отложения |
|
сосредоточиваются |
в основном |
в переходной |
зоне. Для |
|
их удаления |
было |
бы достаточно химически промыть |
только переходную зону. Однако часто предпочитают проводить очистку таких парогенераторов по их полной рабочей схеме, чтобы не затрачивать времени 'на мон таж специальной установки. Такое решение наклады вает определенное органичение на выбор реагентов для
промывки. Пригодными для |
промывки |
всего котла будут |
||||
такие реагенты, |
которые |
смогут обеспечить |
перевод |
|||
в |
растворенное состояние всех компонентов отложений |
|||||
и |
предотвратить |
осаждение |
образующихся |
соединений |
||
на |
других участках парогенератора. |
При' |
включении |
|||
в |
схему промывки всего тракта парогенератора |
увели |
чиваются расходы реагентов, так как увеличиваются поверхности металла, соприкасающиеся с моющими рас творами. Несмотря на применение ингибиторов корро
зии |
(см. § 3-2), |
реагенты |
расходуются |
на растворение |
1 |
Эти количества |
зависят от |
типа топлива |
и устройства топки. |
При высоких тепловых нагрузках, в особенности локальных, нельзя допускать, чтобы количество отложений в этих местах превышало
100—150 г/м2. Таким образом, организация топочного режима часто определяет сроки промывки. (Прим. ред.)
244
не только отложений, но и металла промываемого обо рудования.
Чтобы не расходовать лишнего количества реаген тов, целесообразно чередовать химические промывки всего парогенератора с промывками отдельных его уча стков, где образуется наибольшее количество водонерастворимых отложений. В прямоточных парогенераторах сверхкритических параметров зона максимума железо-
Рис. 9-5. Схема химической промывки НРЧ парогенератора ПК-41.
/ — баки |
реагентов; 2 — пасосдозатор; |
3— растопочный сепаратор; |
4—водя |
|||
ной экономайзер; |
/ — подвод конденсата; / / — подвод |
раствора |
аммиака; / / / — |
|||
сжатый |
воздух; |
IV — в нижнюю часть |
конденсатора; |
I ' — в |
циркуляционный |
|
водовод; |
VI — на шламоотвал; VII— за |
выходным экраном НРЧ ; VIII |
— фрон |
товой экран НРЧ .
окисных отложений располагается в поверхностях ниж ней радиационной части (НРЧ). По сравнению со схе мой химической промывки всех поверхностей парогене ратора схема локальной промывки НРЧ получается (рис. 9-5) более простой.
По этой схеме моющий раствор с высокой концентрацией реа гента— двузамещенной аммонийной соли ЭДТУ — "насосом-дозато ром подается через линии воздушников к НРЧ парогенератора. Раз бавление раствора до нужной концентрации (0,03—0.05%) осущест
вляется |
непосредственно |
в промываемом участке, куда поступает |
|
подогретая питательная |
вода с |
температурой 130—150 °С и ско |
|
ростью |
1,5—2 м/сек. За выходным |
экраном НРЧ промывочный рас- |
245
твор направляется на сброс или на регенерацию ЭДТУ. Технология
такой |
регенерации |
разработана |
в |
МО |
ЦКТИ |
В. А. Таратутой |
[Л. 9-5]. |
|
|
|
|
|
|
Локальная промывка НРЧ |
по |
замкнутому |
контуру длится |
|||
4—6 |
промывка |
всего парогенератора |
занимает |
40—15 |
Для проведения общих химических -промывок паро генераторов применяются либо схемы, подобные реко мендованным для предпусковых промывок [Л. 3-1], либо различные упрощенные схемы, учитывающие особенно сти оборудования, состав отложений, наличие и стои-
Рис. 9-6. Схема химической промывки ба рабанного парогенератора.
/ — нижние коллекторы экранов; 2— дренажное кольцо; 3 — бак раствора реагента; 4— промывоч ный насос; 5 — трубопровод рециркуляции;
— существующие трубопроводы; монтируемые трубопроводы.
мость реагентов и прочие факторы. Химические промыв ки барабанных парогенераторов часто выполняют без монтажа сложных промывочных схем, ограничиваясь сооружением бака для приготовления раствора реаген тов и подключением промывочного насоса. Упрощенная схема химической промывки барабанного парогенера тора показана на рис. 9-6. Заполнение парогенератора растворами реагентов производится , через нижние про дувочные точки, имеющиеся в нижних коллекторах экранов. Через них осуществляется и дренирование моющих растворов. В случаях, когда в барабанах были обнаружены трещины, промывке подвергают только экранные поверхности. Чтобы моющий раствор не попал
246
в барабан, экранную систему заполняют раствором до отметки .ниже барабана. Время выдержки раствора за висит от количества загрязнений, обычно оно не превы шает 6—8 ч. Когда барабан не имеет трещин, заполне ние парогенератора моющим раствором производится до растопочного уровня. Если технология промывки пре дусматривает применение горячих растворов, возможно осуществить их подогрев в самом парогенераторе. Для этого парогенератор растапливают с открытыми воздуш никами барабана и аварийным сбросом. Когда ведется огневой обогрев (поочередно разными горелками, чтобы равномерно обогреть все экраны), возникает циркуляция раствора и обеспечивается его перемешивание. Через 0,5—1,5 ч обогрева температура раствора повышается до 70—80 °С.
В качестве основных реагентов при химических про мывках парогенераторов используются соляная и лимон ная кислоты, моноаммонийцитрат, а из числа комплексонов этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТУ) и ее натриевые и аммонийные соли. В качестве добавок к основным реагентам в моющие растворы вводятся гидразин, гидроксиламин, малеиновый ангидрид, фто ристый натрий, а также ингибиторы коррозии, такие, как ПБ-5, уротропин, каптакс, катапин. Для нейтрали зации остатков кислых реагентов после дренирования моющего раствора применяются едкий натр, аммиак и фосфаты натрия.
Выбор реагентов и оптимальной технологии химиче ской промывки представляет определенные трудности. Объективная оценка эффективности промывки может быть дана лишь после ее осуществления на основе осмотра и анализа отложений в образцах контрольных вырезок. Данные об эффективности той или иной техно логии промывки, полученные на одном парогенераторе, не могут без коррективов переноситься на другие паро генераторы, поскольку в различных эксплуатационных условиях возможно образование отложений различного состава и строения. Весьма важно для совершенствова ния такого ответственного этапа в обслуживании обо рудования, каким являются химические промывки, на капливать и обобщать опыт и результаты многократных повторных промывок парогенераторов различными мето дами. К настоящему времени опыт проведения повтор ных промывок на одних и тех же парогенераторах еще
247
невелик, он |
концентрируется на заводе «Котлоочистка», |
в ОРГРЭС |
и других организациях. |
Новым направлением удаления отложений из паро генераторов являются химические промывки без остано
ва агрегата — очистки |
«на ходу». В |
барабанных пароге |
||||
нераторах осваиваются методы |
промывки |
«на ходу» |
на |
|||
полных |
рабочих параметрах |
с помощью |
гидразина |
и |
||
трилона |
Б. Первый |
из названных |
методов предложен |
|||
ВТИ (Н. Н. Манькиной), второй—МЭИ |
(Т. X. Маргу- |
ловой). Введением в котловую воду повышенных коли честв гидразингидрата достигается диспергирование от ложений с образованием большого количества взвешен ных частиц. Их удаление из парогенератора осуществ ляют усиленными продувками. При трилонировании концентрация шлама в котле не увеличивается, вода обогащается главным образом растворимыми соедине ниями. В периоды промывок парогенераторов «на ходу» непрерывную продувку увеличивают в 1,5—2 раза и су щественно сокращают интервалы проведения периоди ческих продувок.
Глава десятая
О Р Г А Н И З А Ц И Я ВОДНОГО Р Е Ж И М А ИСПАРИТЕЛЕЙ, ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ И СИСТЕМ О Х Л А Ж Д Е Н И Я
10-1. ВОДНО-ХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ИСПАРИТЕЛЕЙ
При использовании в качестве источника водоснаб жения ТЭС природных вод с повышенной и высокой
минерализацией подготовка добавочной воды для |
паро |
|
генераторов методами химического обессоливания |
обхо |
|
дится дорого. По технико-экономическим |
соображениям |
|
в случаях, когда суммарное содержание |
анионов силь |
ных кислот в исходной воде превышает 7 мг-экв/л, реко мендуется [Л. 10-1] восполнять потери в основном цикле ТЭС дистиллятом испарителей. Для мощных энергобло
ков наряду |
с испарителями всегда предусматриваются |
||
резервные |
установки |
химического |
обессоливания воды. |
В настоящее время |
на тепловых |
электростанциях при |
подготовке дебавочной воды термическим способом наи большее распространение получили испарители поверх ностного типа. Греющей средой в испарителях этого
248