Дипломная (вкр): Закономерности отложения примесей в паровых котлах, методы химических очисток и консервации котлов

Консервация КИ применяется для любых типов котлов независимо от применяемого водно-химического режима. Консервация ингибитором М-1 проводится при выводе котла в резерв или ремонт на срок от 1 мес до 2 лет.

Перед консервацией осуществляют дренирование деаэратора, питательных трубопроводов, ПВД по водяной стороне и самого котла.

ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЁННЫХ ХИМИЧЕСКИХ ОЧИСТОК ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОТЛОВ

4.1 Предпусковая щелочная очистка пароводяного тракта котла-утилизатора блока ПГУ-420 Череповецкой ГРЭС

.1.1 Краткая характеристика котла

Барабанный котел-утилизатор Еп-270/316/46-12,5/3,06/0,46-560/560/237 (рис.4.1), горизонтального профиля с вертикальным расположением труб поверхностей нагрева, газоплотный, 3-х давлений (высокое, среднее и низкое давление) с естественной циркуляцией, с собственным несущим каркасом, предназначен для получения перегретого пара трех давлений: высокого (ВД), среднего (СД), низкого (НД) и подогрева конденсата за счет использования тепла горячих выхлопных газов ГТУ в составе блока ПГУ - 420. Циркуляция в котле обеспечивается за счет естественных сил, вызывающих подъемное движение пароводяной смеси в испарительных поверхностях нагрева.

Рабочий диапазон изменения нагрузки КУ в соответствии с заданным рабочим диапазоном изменения нагрузки ГТУ - 50-100% от номинальной. Изменение нагрузки достигается изменением расхода топлива и воздуха в ГТУ. При этом изменяется расход и температура газов на входе в КУ.

Конструкция КУ предусматривает возможность поддержания котла в горячем резерве путем закрытия заслонки с электроприводом в средней части дымовой трубы КУ.

Выброс в атмосферу отработавших выхлопных газов ГТУ осуществляется в индивидуальную дымовую трубу, расположенную за хвостовой частью по оси симметрии КУ

4.1.2 Технология предпусковой очистки котла

С 11.02.14г. по 4.03.14г. была проведена предпусковая химическая очистка котла-утилизатора Еп-270/316/46-12,5/3,06/0,46-560/560/237 блока ПГУ ст. № 4 Череповецкой ГРЭС.

Предпусковая очистка котла включала в себя несколько этапов:

скоростная холодная отмывка технической водой;

горячая отмывка обессоленной водой;

химическая очистка (щелочение) котла;

отмывка обессоленной водой от промывочного раствора.

Целью скоростной водной отмывки со сбросом всей отмывочной воды является удаление продуктов атмосферной коррозии, слабо сцепленных с металлом и основных монтажных загрязнений (песок, земля, ржавчина, сварочный грат и т.п.).

Целью горячей водной отмывки по замкнутому контуру является удаление маслянистых загрязнений, смазочных материалов и консервирующих составов перед проведением водно-химической отмывки.

Целью щелочной отмывки котла является:

а) ослабление сцепления и удаление слоя ржавчины и окалины, образовавшихся при изготовлении, хранении и монтаже оборудования, с металлом вследствие проникания раствора щелочи в трещины, упаривания его и частичного растворения им окислов железа с образованием ферритов натрия;

б) омыление или эмульгирование маслянистых загрязнений;

в) частичное растворение кремнекислых загрязнений с образованием силикатов натрия.

Отделившиеся от поверхности металла частицы загрязнений смываются потоком циркулирующего раствора и скапливаются в нижних точках котла, откуда мелкие их фракции удаляются усиленными продувками.

По окончании химпромывки поверхности нагрева котла промывались обессоленной водой до необходимой остаточной концентрации фосфатов в промывочном контуре.

После окончания химической промывки и расхолаживания оборудования был произведен осмотр барабанов котла с последующей очисткой от образовавшегося шлама и демонтаж временной схемы промывки котла.

) Скоростные холодные водные отмывки конденсатно-питательного тракта блока и поверхностей нагрева котла

Скоростные водные отмывки каждой поверхности нагрева котла-утилизатора (кроме пароперегревательных) проводились холодной технической водой по сбросной схеме.

Отмывка проводилась временными насосами химической очистки (НХО) производительностью 536 т/ч и напором 101 м в.ст. (3 шт.), рассчитанными на работу при температуре 70-150 оС. Скоростные отмывки проводились поэтапно по сбросным временным схемам до соответствия пробы исходным параметрам технической воды (по цвету, мутности, содержанию взвешенных веществ не более 10 мг/дм3). Химический контроль осуществлял персонал химического цеха ЧГРЭС согласно методикам химконтроля.

Данные химического контроля приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1.

Химический контроль при проведении скоростных холодных отмывок

) Горячая водная отмывка конденсатно-питательного тракта блока и поверхностей нагрева котла

Заполнение и подпитка деаэратора осуществлялись насосом аварийного добавка химобессоленной воды (ХОВ) из бака запаса конденсата. Промывочный контур заполнялся последовательно: конденсатный тракт ГПК, контур НД, СД, ВД. Горячая отмывка всех поверхностей нагрева производилась обессоленной водой, подаваемой насосами НХО с замыканием общего промывочного контура на деаэратор согласно схемы (рис. 4.2.).

Для нагрева воды в промывочном контуре до температуры 90-100 оС в деаэратор подавался пар от коллектора собственных нужд (КСН). Разогрев воды в контуре осуществлялся в течение 10 часов.

.02.14г. 12-30 ч - последовательно заполнен промывочный контур, включен насос водно-химической очистки (НХО) для циркуляции контура.

Качество обессоленной воды из БЗК, используемой при заполнении контуров циркуляции составляло: Ж < 0,2 мкг-экв/дм3, SiO2 = 37 мкг/дм3, рН=6,6.

-00 ч - подан пар от коллектора собственных нужд (КСН) на деаэратор.

Циркуляция по контурам ИНД, ИСД, ИВД, ГПК, ЭСД, ЭВД проводилась с расходом 510 м3/ч и продолжалась в течение 6 часов, при этом температура в промывочном контуре не снижалась ниже 95 оС и составляла 95-105 °С.

.02.14г.7-00 ч - закончена горячая отмывка, производится расхолаживание котла.

Промывочный контур опорожнялся в бак слива из котла (V= 40 м3), а затем в систему ГЗУ ЧГРЭС.

После горячей отмывки отобрали пробу с воздушника контура ПВ ВД. Вода была рыжеватого цвета с небольшим количеством взвешенных веществ, без видимых маслянистых пятен.

рН = 7,1; Ж = 66 мкг-экв/дм3; Fe = 1,2 мг/дм3.

Затраты обессоленной воды на горячую промывку составили - 500 м3; затраты пара с действующей ЧГРЭС составили около 200 т.

) Технология проведения химической очистки (щелочение) котла

Химическая обработка проводится по 6 замкнутым контурам насосами НХО от деаэратора последовательно через все поверхности нагрева котла-утилизатора с возвратом в деаэратор, соединенных в один промывочный контур. Циркуляция промывочного раствора происходит при температуре 90-130 °С и продолжается не менее 6 часов.

Замкнутые контуры заполнялись химобессоленной водой из бака запаса конденсата по линии аварийного добавка блока ПГУ насосом ХОВ. Подача щелочного раствора (раствор фосфатов и аммиака) производилась на всас насосов НХО. Подача реагентов производилась до получения в промывочном контуре концентраций:

содержание фосфатов (PO4) не менее 500 мг/дм3;

рН не менее 10,0.

Во время щелочной отмывки котла контролировались следующие показатели моющего раствора: рН, Щ, PO4, Fe с периодичностью не реже 1 раз в 2 часа.

2.03.14г. 4-30 ч - произведено заполнение промывочного контура химобессоленной водой.

-30 ч - выполнено замыкание промывочного контура на деаэратор.

-00 ч - отобраны пробы воды из промывочного контура (ПВ СД).

рН = 7,45; Ж = 6 мкг-экв/дм3; Fe = 1,1 мг/дм3.

-00 ч - подан пар от коллектора КСН на деаэратор для нагрева воды в промывочном контуре.

3.03.14г. 1-00 ч - подан раствор аммиака в промывочный контур на всас насоса подачи реагентов для создания необходимой щелочной среды (рН > 10,0).

-00 ч - при достижении рН = 9-9,5 (по индикаторной бумаге) начал подаваться раствор фосфатов в промывочный контур:

3-00 ч - проверена вода с п/о точек промывочного контура (мыльная на ощупь), содержание фосфатов в промывочном контуре составило 285 ÷ 950 мг/дм3.

Отбор проб производился через каждые 2 часа.

-00 ч - закончено щелочение котла, остановлен НХО.

Частичный слив промывочного раствора производился через дренажи барабанов котла и продувку нижних коллекторов испарительных поверхностей нагрева котла (ИНД, ИСД, ИВД) в течение 20 минут.

При вытеснении промывочного раствора из контура добавлялась обессоленная вода в деаэратор. Расхолаживание котла с дальнейшей циркуляцией контура проводилось при включенных насосах НХО, при этом осуществлялся частичный слив промывочного раствора в бак слива из котла (БСК).

.03.14г. 8-00 ч - при температуре в промывочном контуре + 60°С производился сброс промывочного раствора в бак БСПВ (V= 630 м3), затем в ГЗУ ЧГРЭС.

При проведении химической очистки котла-утилизатора были выдержаны все основные показатели промывочного раствора:

температура воды в промывочном контуре составляла 120-130 °С;

рН = 11,2 ÷ 11,4;

- щелочность 9,0/16,0 ÷ 10,1/19,0 мг-экв/дм3;

содержание фосфатов составляло в основном 665-950 мг/дм3;

содержание железа в питательной воде контуров снизилось с 110 мг/дм3 до 50 мг/дм3, в котловой воде контуров повысилось с 60 мг/дм3 до 168 мг/дм3 (из-за закрытой непрерывной продувки барабанов).

В целом щелочение котла с учетом расхолаживания до температуры 70 °С и циркуляции промывочного контура длилось около 30 часов.

На щелочную промывку было израсходовано 1,6 т технического тринатрийфосфата; аммиака (технического) - 150 л.

) Водная отмывка промывочного контура

По окончании химической очистки поверхности нагрева промывались обессоленной водой до остаточной концентрации фосфатов менее 10 мг/дм3, электропроводности менее 50 мкСм/см

Контуры химической промывки НД, СД, ВД и конденсатный тракт котла последовательно заполнялись химобессоленной водой из деаэратора, с помощью насосов НХО и замыкались на деаэратор.

.03.14г. 8-00 ч - промывочный контур заполнен обессоленной водой из деаэратора, включен насос НХО на циркуляцию контура.

-00 ч - остановлен НХО, отмывка промывочного контура завершена.

Отмывка промывочного контура завершилась при следующих показателях:

рН = 10,2 ÷ 10,23;

- жесткость 0,5 ÷ 1,0 мкг-экв/дм3;

содержание фосфатов 5,9 ÷ 8,3 мг/дм3 (при норме 10 мг/дм3);

содержание железа 2,16 ÷ 4,1 мг/дм3;

удельная электропроводность 32,03 ÷ 37,09 мкСм/см (при норме 50 мкСм/см).

Производится опорожнение котла в бак БСПВ и далее в ГЗУ ЧГРЭС.

После окончания отмывки и расхолаживания оборудования производилось вскрытие и осмотр барабанов котла-утилизатора и коллекторов.

Затем котел был законсервирован раствором аммиака.

) Выводы и рекомендации

1. Скоростные холодные водные отмывки котла-утилизатора Еп-270/316/46-12,5/3,06/0,46-560/560/237 блока ПГУ ст. № 4 Череповецкой ГРЭС были проведены согласно утвержденной «Программы предпусковой водно-химической очистки», при этом были выдержаны необходимые скорости потока в отмывочных контурах. Контуры отмывались до необходимого качества воды на сбросе из контура.

2. Горячие водные отмывки проводились обессоленной водой. Циркуляция по контурам ИНД, ИСД, ИВД, ГПК, ЭСД, ЭВД проводилась с расходом 510 м3/ч и продолжалась в течение 6 часов, при этом температура в промывочном контуре не снижалась ниже 90 оС и составляла 95-105 °С.

. Технология и схема послемонтажной очистки котла была разработана на основании «Инструкция по щелочению паровых и водогрейных котлов» РД 34.37.408. и рекомендациям по химпромывке NOOTER/ERIKSEN и ИЦ «ЭМАльянс» по котлам-утилизаторам ЭМА-029-КУ. На основании этих документов как наиболее щадящая и эффективная была выбрана щелочная промывка котла с использованием растворов тринатрийфосфата и аммиака.

При проведении химической очистки (щелочения) котла-утилизатора были выдержаны все основные показатели промывочного раствора:

- температура воды в промывочном контуре составляла 120-130 °С;

рН = 11,2 ÷ 11,4;

- щелочность 9,0/16,0 ÷ 10,1/19,0 мг-экв/дм3;

содержание фосфатов в основном составляло 665 ÷ 950 мг/дм3;

В целом щелочение котла с учетом расхолаживания до температуры 70 °С и циркуляции промывочного контура длилось около 30 часов.

. Отмывка промывочного контура была закончена при соответствии параметров отмывочной воды норме по содержанию фосфатов 5,9 ÷ 8,3 мг/дм3 (при норме 10 мг/дм3) и удельной электропроводности 32,03 ÷ 37,09 мкСм/см (при норме 50 мкСм/см), которые еще снизятся при дальнейших отмывках котла во время пусковых операций.

. После окончания отмывок и расхолаживания оборудования был произведено вскрытие и осмотр барабанов котла-утилизатора. При осмотре установлено, что в барабанах отсутствует заводской консервирующий реагент, на дне барабанов ниже опускных труб имеется небольшое количество шлама темного цвета, не маслянистого, образованный из сварочного грата, песка и продуктов омыления фосфатами смазочных реагентов. Рекомендована очистка барабанов от шлама.

. Проведенное щелочение котла при параметрах: рН = 11,2 ÷ 11,4; содержание фосфатов 665-950 мг/дм3 одновременно является методом консервации котла защитным щелочным реагентом (аммиаком), обеспечивающим надежность и сохранность поверхностей нагрева всех контуров котла-утилизатора до 30 суток согласно РД 34.20.591-97 «Методические указания по консервации теплоэнергетического оборудования».

. После восстановления штатной схемы производится консервация котла путем заполнения котла обессоленной водой с аммиаком с концентрацией 50 мг/дм3, рН=10-10,5.

4.2 Предпусковая кислотная очистка, ПВКО, П и К котла ст. №8 Экибастузской ГРЭС-1

.2.1 Техническое описание котлоагрегата

Прямоточный котельный агрегат сверхкритического давления Пп 1650/255 (П57-3М) предназначен для работы в блоке с турбиной К-500-240-2 с генератором ТГВ-500.