Закономерности отложения примесей в паровых котлах, методы химических очисток и консервации котлов

Сухой останов (СО) применяется для котлов на любое давление при отсутствии в них вальцовочных соединений труб с барабаном.

Сухой останов котла проводится при плановом останове в резерв или ремонт на срок до 30 суток, а также при аварийном останове.

2) Поддержание в котле избыточного давления

Поддержание в котле давления выше атмосферного предотвращает доступ в него кислорода воздуха. Избыточное давление (ИД) поддерживается при протоке через котел деаэрированной воды. Консервация при поддержании ИД применяется для котлов любых типов и на любое давление.

Способ ИД осуществляется при выводе котла в резерв или ремонт, не связанный с работами на поверхностях нагрева, на срок до 10 сут. На котлах с вальцовочными соединениями труб с барабаном допускается применение способа ИД на срок до 30 сут.

Для поддержания в котле ИД может быть использована питательная или подпиточная вода. Применение подпиточной воды возможно при условии, что значение рН этой воды не ниже 9,0, а содержание кислорода в ней не более, чем содержание кислорода в питательной воде консервируемого котла.

3) Гидразинная обработка поверхностей нагрева при рабочих параметрах котла

Под воздействием водного раствора, содержащего гидразин, при высоких температурах на поверхности металла создается защитная оксидная пленка. В формировании пленки участвуют сравнительно небольшая часть оксидов железа, находящихся на поверхности металла. Часть имеющихся оксидов железа и меди за счет восстановления до закисных и металлических форм, а также образования комплексных соединений, теряет прочную связь с металлом и удаляется с поверхностей нагрева.

В процессе ГО экономайзера и экранов поверхности нагрева пароперегревателя заполняются паром, содержащим аммиак, что обеспечивает пассивацию и этих поверхностей и защищает пароперегреватель при конденсации пара после остывания котла.

Концентрация гидразина при обработке значительно превышает эксплуатационную норму и зависит от температуры среды и продолжительности обработки. Наибольшая эффективность достигается при максимально возможных температурах среды.

При обработке котла гидразином при рабочих параметрах (ГРП) в зависимости от предполагаемой продолжительности простоя содержание гидразина в питательной воде составляет 0,3-3,0 мг/кг, а продолжительность обработки от 1-2 до 24 часов. В период обработки котел работает в нормальном режиме и несет требуемую нагрузку.

Способ ГРП применяется на тех котлах, где осуществляется коррекционная обработка питательной воды гидразином.

Гидразинная обработка при рабочих параметрах проводится перед плановым остановом котла в резерв или ремонт на срок до 30 сут. Эта обработка с последующим сухим остановом (ГРП+СО) может осуществляться перед плановым остановом котла в резерв на срок до 60 сут, а также перед остановом в средний или капитальный ремонт.

4) Гидразинная обработка (ГО) поверхностей нагрева при пониженных параметрах котла

Формирование защитной пленки на поверхности металла осуществляется под воздействием водного раствора гидразина. В условиях более низких по сравнению с ГРП температур для более прочного связывания защитной оксидной пленки с металлом значение рН консервирующего раствора повышается за счет аммиака.

Обработка ведется на отключенном от турбины котле при давлении не более 10 МПа. Значение рН консервирующего раствора 10,5-11, а содержание гидразина в чистом отсеке барабана - 10-60 мг/кг в зависимости от продолжительности простоя. Продолжительность обработки должна быть не менее 3 ч.

Обработка гидразином с аммиаком в режиме останова (ГРО) применяется на котлах, использующих гидразин для коррекционной обработки питательной воды.

Обработка ГРО проводится при выводе котла в резерв на срок до 60 сут или выводе в средний или капитальный ремонт. Целесообразно осуществлять эту обработку и при выводе котла в резерв или ремонт на срок до 30 сут, если котел имел в предыдущий период длительную безостановочную кампанию (более 3-4 мес) или серьезные нарушения норм качества питательной воды по железу.

Гидразинная обработка в режиме останова может проводиться как непосредственно в процессе останова, так и после специальной растопки ранее остановленного котла.

5) Трилонная обработка поверхностей нагрева котла

Пассивация поверхностей нагрева раствором трилона Б основана на термическом разложении предварительно образованных комплексонатов железа.

На первом этапе обработки при температуре среды около 150°С происходит подготовка поверхностей нагрева экономайзера и экранов к созданию на них защитной пленки за счет комплексования железа из отложений и перевода его в раствор. На втором этапе при температуре среды более 250°С происходит термолиз части комплексонатов железа с образованием защитной пленки на поверхности металла.

В процессе разложения комплексонатов железа выделяются газообразные продукты, в том числе водород и аммиак, которые удаляются с паром и пассивируют пароперегреватель.

Пассивация трилоном Б поверхностей нагрева совмещается с растопкой котла. Расчетная концентрация трилона Б в воде, заполняющей котел перед растопкой, должна быть 300-500 мг/кг.

Обработка трилоном Б применяется для всех типов барабанных котлов давлением выше 3,9 МПа независимо от режимов коррекционной обработки питательной воды (гидразинно-аммиачной или аммиачной) и котловой воды (фосфатной или комплексонной).

6) Фосфатно-аммиачная выварка

Фосфатно-аммиачная "выварка" (ФВ) при повышенных содержаниях фосфатов в котловой воде по сравнению с эксплуатационными и давлении в котле 0,8-1,0 МПа способствует фосфатной пассивации металла внутренних поверхностей нагрева экранов и удалению части рыхлых отложений.

При этом пароперегреватель заполняется паром, содержащим аммиак, что способствует пассивации металла пароперегревателя и защищает его при конденсации пара после останова котла.

Фосфатно-аммиачная "выварка" осуществляется в режиме растопки котла при давлении около 1,0 МПа, начальной концентрации фосфатов в котловой воде 400-500 мг/кг и аммиака около 1 г/кг. Продолжительность обработки около 8 ч.

Фосфатно-аммиачная "выварка" применяется на котлах давлением 3,9 и 9,8 МПа, подпитываемых умягченной водой.

Фосфатно-аммиачная "выварка" проводится при выводе котла в резерв на срок до 60 сут или выводе в средний или капитальный ремонт.

7) Заполнение поверхностей нагрева котла защитными щелочными растворами

При заполнении поверхностей нагрева котла защитным щелочным (ЗЩ) раствором обеспечивается устойчивость ранее образованной на поверхностях металла защитной пленки в течение длительного времени даже при попадании в котел кислорода.

В качестве щелочных растворов могут быть использованы раствор аммиака или раствор едкого натра с тринатрийфосфатом.

При осуществлении данного способа котел полностью (за исключением промежуточного пароперегревателя) заполняется щелочным раствором на весь период останова.

При использовании аммиачного раствора значение рН его должно быть 10,5-11 (содержание аммиака 0,5-1,0 г/кг), а фосфатно-щелочной раствор должен содержать 0,3-1 г/кг едкого натра и 0,1-0,2 г/кг тринатрийфосфата.

В период консервации должна быть обеспечена возможность подкачки раствора в случае утечки части его из котла.

Заполнение раствором аммиака применяется для котлов любых давлений.

Раствор едкого натра с тринатрийфосфатом применяется для котлов, подпитываемых умягченной водой, а также при условии возможности полного дренирования всех поверхностей нагрева пароперегревателя.

Заполнение щелочным раствором проводится при выводе котла в резерв на срок до 4 мес.

8) Заполнение поверхностей нагрева котла азотом

Заполнение внутренних поверхностей нагрева химически инертным азотом с последующим поддержанием в котле его избыточного давления предотвращает доступ кислорода, что обеспечивает устойчивость ранее образованной защитной пленки на металле в течение длительного времени.

Заполнение котла азотом осуществляется при избыточном давлении в поверхностях нагрева. В процессе консервации расход азота должен обеспечивать небольшое избыточное давление в котле.

Консервация азотом применяется на котлах любых давлений на электростанциях, имеющих азот от собственных кислородных установок. При этом допускается применение азота при его концентрации не ниже 99%.

Заполнение азотом проводится при выводе котла в резерв на срок до одного года.

Схема консервации должна предусматривать подвод азота к выходным коллекторам пароперегревателей и в барабан через воздушники.

9) Консервация котла контактным ингибитором

Контактный ингибитор М-1 является солью циклогексиламина и синтетических жирных кислот.

В виде водного раствора контактный ингибитор (КИ) защищает от коррозии чугун и стали различных марок. Его защитные свойства обусловлены наличием в ингибиторе аминогрупп в гидрофобной части молекулы. При контакте с поверхностью металла ингибитор адсорбируется по аминогруппе, оставляя во внешней среде гидрофобную часть молекулы. Такое строение адсорбционного слоя препятствует проникновению влаги или электролита к металлу. Дополнительным препятствием являются вышележащие слои молекул ингибитора, усиливающие адсорбционный слой. Проникающие в глубь этого слоя молекулы воды и газов (SO, CO и др.) приводят к гидролизу части молекулы ингибитора. При этом освобождаются циклогексиламины и жирные кислоты. Циклогексиламины связывают кислые газы, а кислоты, адсорбируясь, поддерживают гидрофобность поверхности металла.

Контактный ингибитор создает на металле защитную пленку, сохраняющуюся и после слива консервирующего раствора.

Для консервации поверхностей нагрева котел заполняют водным раствором ингибитора концентрацией 0,5-1,5% в зависимости от продолжительности простоя, состава и количества отложений на поверхностях нагрева. Конкретная концентрация раствора ингибитора устанавливается после химического анализа состава отложений.

Консервация КИ применяется для любых типов котлов независимо от применяемых режимов коррекционной обработки питательной и котловой воды.

Консервация ингибитором М-1 проводится при выводе котла в резерв или ремонт на срок от 1 мес до 2 лет.

3.2 Способы консервации прямоточных котлов

1) Сухой останов

Сухой останов применяется на всех прямоточных котлах независимо от принятого водно-химического режима.

Сухой останов котла проводится при любых плановых и аварийных остановах котла на срок до 30 сут.

После погашения топки и отключения котла от турбины закрывают запорную арматуру на питательных трубопроводах. Пар из котла через БРОУ (ПСБУ) частично выпускают в конденсатор так, чтобы в течение 20-30 мин давление в котле снизилось до 3-4 МПа, при этом ВЗ остаются открытыми. Открывают дренажи входных коллекторов НРЧ и Э для вытеснения воды из котла собственным паром, при этом ПСБУ (БРОУ) закрывают. После снижение давления в котле до нуля в течение 30 мин проводят вакуумную сушку поверхностей нагрева, для чего снова открывают ПСБУ (БРОУ). Затем закрывают запорную арматуру на паропроводах и на всех линиях, соединяющих котел с конденсатором. Промежуточный пароперегреватель обеспаривают на конденсатор открытием запорной арматуры на сбросных линиях из горячих паропроводов. Вакуум в системе поддерживают в течение не менее 15 мин.

При выводе в резерв вентиляцию газовоздушного тракта проводят в соответствии с ПТЭ, а при останове в ремонт - до охлаждения поверхностей нагрева.

2) Гидразинная обработка поверхностей нагрева при рабочих параметрах котла

Под воздействием среды, содержащей гидразин, при высоких температурах на поверхности металла создается защитная оксидная пленка, надежно предохраняющая металл от коррозии в течение длительного времени. Концентрация гидразина при обработке значительно превышает эксплуатационную норму и зависит от продолжительности обработки.

При обработке гидразином при рабочих параметрах в зависимости от продолжительности простоя содержание гидразина в питательной воде составляет 0,3-3 мг/кг, а продолжительность обработки - от 1-2 до 24 ч.

Гидразинная обработка применяется на котлах при ведении гидразинно-аммиачного или гидразинного режима. Обработка проводится в сочетании с СО при выводе котла в резерв на срок до 3 мес или выводе в средний или капитальный ремонт.В период обработки котел работает в нормальном режиме и несет требуемую нагрузку.

Дозирование гидразина осуществляют с помощью штатной гидразинной установки на стороне всасывания питательных насосов или в основной конденсат за БОУ. По окончании ГО выполняют СО.

3) Кислородная обработка поверхностей нагрева при рабочих параметрах котла

Обработка проводится для восстановления нарушенных защитных пленок за счет повышенных по сравнению с эксплуатационными дозировок кислорода. Содержание кислорода в питательной воде увеличивается до 1-2 мг/кг за несколько часов до останова котла.

Кислородная обработка применяется на котлах при ведении различных модификаций кислородного водного режима. Обработка проводится в сочетании с СО при выводе котла в резерв на срок до 3 мес или выводе в средний или капитальный ремонт.

В период обработки котел работает в нормальном режиме и несет требуемую нагрузку. Обработку осуществляют с помощью штатных установок дозирования кислорода или воздуха.

4) Заполнение поверхностей нагрева котла азотом

Заполнение котла азотом осуществляется при избыточном давлении в поверхностях нагрева. В процессе консервации расход азота должен обеспечивать небольшое избыточное давление в котле. Консервация азотом применяется на котлах любых давлений на электростанциях, имеющих азот от собственных кислородных установок. При этом допускаются применение азота при его концентрации не ниже 99%.

Заполнение азотом проводится при выводе котла в резерв на срок до одного года.Перед заполнением азотом выполняют вакуумную сушку промежуточного пароперегревателя.

5) Консервация котла контактным ингибитором

Контактный ингибитор М-1 создает на металле защитную пленку, сохраняющуюся и после слива консервирующего раствора.Для консервации поверхностей нагрева котел заполняют водным раствором ингибитора концентрацией 0,5-1,5% в зависимости от продолжительности простоя, состава и количества отложений на поверхностях нагрева. Конкретная концентрация раствора ингибитора устанавливается после химического анализа состава отложений.

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.

Размещено на http://www.allbest.ru

ГЛАВА 4 ТЕХНОЛОГИИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЁННЫХ

ХИМИЧЕСКИХ ОЧИСТОК ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОТЛОВ

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

4.1.1 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



Рис. 4.1. Общий вид котла Еп-270/316/46-12,5/3,06/0,46-560/560/237

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 [10].

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.

1) 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

Дата	Наименование этапа	Длительность	Расход	Взвешенные вещества
		минуты	м3/ч	мг/л
11.02.14	Промывка трубопроводов питательной воды среднего давления (ПВ СД)	25	1050	7,6
12.02.14	Промывка трубопроводов питательной воды низкого давления (ПВ НД)	25	1050	6,4
12.02.14	Промывка трубопроводов питательной воды высокого давления (ПВ ВД)	25	1050	3,2
13.02.14	Промывка линии основного конденсата (помимо ГПК по временной схеме)	25	1050	15,6 Анализ неуд. Повторная промывка
14.02.14	Промывка экономайзера среднего давления ЭСД	25	510	17,2 Анализ неуд. Повторная промывка
15.02.14	Повторная промывка основного конденсата (помимо ГПК по временной схеме)	25	1050	5,2
15.02.14	Промывка испарителя среднего давления ИСД	22	1600	5,6
Дата	Наименование этапа	Длительность	Расход	Взвешенные вещества
		минуты	м3/ч	мг/л
16.02.14	Промывка испарителя среднего давления ИСД	23	1600	1,6
17.02.14	Промывка экономайзера среднего давления ЭСД	45	510	3,6
17.02.12	Промывка испарителя низкого давления ИНД	20	1600	5,6
17.02.14	Промывка испарителя низкого давления ИНД	23	1600	1,2
18.02.14	Промывка испарителя высокого давления ИВД	30	1600	6,4
18.02.14	Промывка экономайзеров высокого давления ЭВД1-ЭВД2	60	510	2,4
18.02.14	Промывка испарителя высокого давления ИВД	25	1600	5,2
19.02.14	Промывка газовых подогревателей конденсата ГПК1-2-3	60	1020	4,4

2) 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 (прил. А).

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.

27.02.14г. 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.

15-00 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.

28.02.14г.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.

3) 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.

6-30 ч - выполнено замыкание промывочного контура на деаэратор.

8-00 ч - отобраны пробы воды из промывочного контура (ПВ СД).

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

8-00 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).

2-00 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 ч 950 мг/дм³.

Отбор проб производился через каждые 2 часа.

11-00 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).

4.03.14г. 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 ч 11,4;

- щелочность 9,0/16,0 ч 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.

4) 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.

5.03.14г. 8-00 ч - промывочный контур заполнен обессоленной водой из деаэратора, включен насос НХО на циркуляцию контура.

10-00 ч - остановлен НХО, отмывка промывочного контура завершена.

Отмывка промывочного контура завершилась при следующих показателях:

- рН = 10,2 ч 10,23;

- жесткость 0,5 ч 1,0 мкг-экв/дм³;

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

- содержание железа 2,16 ч 4,1 мг/дм³;

- удельная электропроводность 32,03 ч 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.

5) 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.

3. 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 ч 11,4;

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

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

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

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

5. 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.

6. Проведенное щелочение котла при параметрах: рН = 11,2 ч 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».

7. 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

4.2.1Техническое 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.

Краткая характеристика котлоагрегата:

1. Паропроизводительность - 1650 т/ч;

2. Давление острого пара - 255 кгс/смІ;

3. Температура первичного пара - 545⁰С;

4. Температура питательной воды - 271⁰С;

5. Расход пара через вторичный пароперегреватель -1364 т/час;

6. Давление пара на входе в промперегреватель - 42,2 кгс/ смІ;

7. Давление пара на выходе из промперегревателя - 40,1 кгс/смІ;

8. Температура пара на выходе из промперегревателя - 545⁰С;

9. Температура уходящих газов - 145⁰С;

10. Температура горячего воздуха - 331⁰С;

11. КПД котла (брутто) - 91,99%

Котёл рассчитан на сжигание экибастузского каменного угля.

Водяной объём первичного тракта 218 мі (до ВЗ - 174 мі).

Водяной объём вторичного тракта 196 мі.

4.2.2 Описание технологии и результаты химической очистки

При подготовительных работах для проведения химической очистки была произведена контрольная вырезка образцов труб поверхностей нагрева пароводяного тракта котла П-57-3М блока ст.№8.

Результаты определения загрязненности труб представлены в таблице 4.2.



Таблица 4.2.

Результаты исследования образцов труб котла П-57-3М на загрязненность

№	Обозначение МВИ	Маркировка образца	Удельная загрязненность, q, г/м2
			q1	q2	qср
1	СО 34.37.306- 2001 (РД 153-34.1- 37.306-2001)	КВПП-1 ст.нитка А-1, п 31, труба 6	12,8	11,26	12,0
2		КВПП-2 ст.нитка Б-1, п 28, труба 6	12,6	12,96	12,8
3		ВЭ-1ст. нитка А-1, п.6, труба 1	193,75	161,32	177,5
4		ВЭ-1 ст. нитка А-1, п.30, труба 1	98,07	99,93	99,0
5		НРЧ-1 ст. нитка А-1, п.1, труба 15	38,86	42,14	40,5
6		НРЧ-2 ст. нитка А-1, п.1, труба 22	41,2	58,47	49,8
7		ВЭ, панель 7, труба 1	117,24	128,43	122,8
8		СРЧ-1 ст. нитка А-1, п.1, труба 20	41,03	42,01	41,5
9		СРЧ-2 ст. нитка А-1, п.1, труба 36	45,42	44,95	45,2
10		ВРЧ, нитка А-2, боковая панель	16,8	13,92	15,4
11		ПЭ, нитка Б-1, п.2, труба 17	314,97	289,1	302,03
12		ПЭ, нитка А-2, п.2, труба 5	352,5	354,5	353,5
13		ШПП-1 ст. нитка А-2, п.3, труба 5	392,3	426,54	409,4
14		ШПП-2 ст. нитка Б-2, п.2, труба 5	297,11	305,78	301,4
15		КПП, нитка А-2, п.40, труба 2	10,0	11,9	11,0

Исходя из результатов исследования по загрязненности образцов пункты 3,7, 11, 12, 13, 14 показали о необходимости проведения кислотной промывки всего пароводяного тракта СКД. Далее требуется провести промежуточную консервацию тракта аммиачным раствором для предупреждения коррозии металла в период восстановления рабочей схемы и проведения гидравлических испытаний. Затем проводится кислородная пассивация первичного и вторичного тракта котла.

В качестве реагентов для проведения кислотной промывки были выбраны лимонная кислота в композиции с трилоном Б.

Очистка раствором композиции трилона Б (или двухзамещенной аммонийной солью ЭДТК) с лимонной кислотой характеризуется следующими основными преимуществами: довольно высокой эффективностью растворения оксидов железа и постепенным переводом их в растворимые комплексные соединения с ионами FeII и FeIII, наименьшим количеством образующейся взвеси (количество взвешенных веществ не более 3 - 5 %). В этих растворах при использовании эффективных ингибиторов коррозионные потери котельных сталей могут быть сведены до минимума при температуре до 100 - 130 °С. Образующиеся прочные водорастворимые комплексы предотвращают выпадение труднорастворимых соединений в растворе и на поверхности труб. Этот раствор применим для очистки аустенитных труб и позволяет использовать для создания циркуляционного контура штатное оборудование (бустерные насосы), что существенно упрощает схему очистки.

Недостатками этого метода являются: дефицитность и высокая стоимость реагентов, особенно лимонной кислоты, сложность нейтрализации и обезвреживания отработанных растворов; кроме того, раствор композиции трилона Б с лимонной кислотой не способен удалять плотную окалину и отложения при загрязненности более 400 - 500 г/м2.

Концентрация основных компонентов - трилона Б и лимонной кислоты - выбирается в зависимости от исходной загрязненности поверхности и может колебаться от 0,5 до 2,0 % для каждого из компонентов. Исходной загрязненностью определяется также число кислотных стадий очистки: при загрязненности до 100 -150 г/м2 рекомендуется одна кислотная стадия, при загрязненности более 150 г/м2 очистку целесообразнее проводить в две стадии.

Наиболее оптимальным с точки зрения получения необходимого показателя рН раствора и эффективности растворения железоокисных отложений является соотношение компонентов в композиции 1:1. Температура раствора должна быть в пределах 90 - 130 °С.

В качестве ингибиторов необходимо использовать смеси 0,1 % ОП-7 (ОП-10) или катапина КИ-1 с 0,02 % каптакса. Ингибитор ОП-7 (ОП-10) целесообразнее использовать тогда, когда необходимо проводить обезжиривание поверхности труб, так как в этом случае этот процесс можно совместить с кислотной стадией.

Длительность кислотной стадии составляет в среднем 4 - 6 ч.

Технология предпусковой очистки раствором композиции трилона Б с лимонной кислотой состоит из следующих операций:

а) водная промывка;

б) обработка ингибированным раствором композиции трилона Б или аммонийной соли ЭДТК с концентрацией 0,7 - 1,0 % и лимонной кислоты с концентрацией 0,7 - 1,0 % при температуре 100 - 120 °С в течение 4 - 6 ч;

в) вытеснение отработанного раствора технической водой до полного осветления;

г) замена технической воды на обессоленную;

д) обработка ингибированным раствором композиции трилона Б или аммонийной соли ЭДТК (0,5 %) и лимонной кислоты (0,5 %) при температуре 100 - 120°С в течение 3 - 4 ч;

е) вытеснение раствора технической водой с добавлением аммиака до получения показателя рН, равного 9 - 10, и осветление раствора на сбросе;

ж) замена технической воды на обессоленную с аммиаком (показатель рН равен 9,5 - 10);

Кислотная отмывка котлоагрегата П-57-3М ст. №8

Кислотная очистка выполнялась в два подэтапа с последующей предварительной консервацией тракта СКД котла. Схема представлена в приложении Б.

Первый подэтап начался вечером 31 мая. Контур циркуляции прогревался подачей пара на ПВД до 100-130°С. Анализы на pH брались каждые полчаса-час, анализы на солесодержание и Fe₂О₃ брались сразу после загрузки и перед началом промывки контура чистой химобессоленой водой. На этом этапе был произведен внешний осмотр коллекторов котла с помощью тепловизора, результаты обследования показали равномерный прогрев всех коллекторов с температурой на уровне 80-120°С, что свидетельствует о нормальной циркуляции раствора во всех поверхностях нагрева котлоагрегата. После ввода реагентов pH раствора на сбросе из ПСБУ (острый пар, далее ОП) было 6,15, на ТПН (питательная вода, далее ПВ) - 3,39. Солесодержание ОП - 880 мг/л, ПВ - 1120 мг/л. Fe₂О₃ ОП - 2,32 г/л, ПВ - 3,43 г/л.

К 05:40 01.06.12 pH раствора в начале и в конце контура циркуляции выровнялось (ОП - 6,45, ПВ - 6,56), началось вытеснение раствора и промывка контура циркуляции. Промывка производилась до положительного анализа воды по шрифту.

Второй подэтап начался 03:00 02.06.12. Анализы после ввода реагентов: pH ОП -6,57, ПВ - 3,28, солесодержание ОП - 680 мг/л, ПВ - 1220 мг/л, Fe203 ОП - 2,87 г/л, ПВ - 0,30 г/л.

К 07:00 pH выровнялось (ОП - 6,15, ПВ - 6,25) началось вытеснение раствора и промывка контура циркуляции. Промывка производилась до положительного анализа воды по шрифту.

После кислотной очистки осуществлялась интенсивная отмывка контура химобессоленной водой расходом 500ч600 т/ч пониточно, до солесодержания на выходе не более чем в три-четыре раза больше, чем на входе (0,5 - 1,65, 0,5 -1,82).

После отмывки контура в 04:00 03.06.12 началась предварительная консервация тракта СКД котла вводом в контур 25%-раствора аммиака в количестве 5 т.

Контур циркуляции прогревался подачей пара на ПВД до 100°С. После ввода аммиака зафиксирован pH раствора, равный 10,7. После перемешивания раствора в контуре в 15:40 ТПН был остановлен, раствор «заперт» в тракте при давлении 6 кгс/см2.

Холодные и горячие отмывки котла ст. №8 Экибастузкой ГРЭС-1

Предпусковые отмывки проводились в период с 18.06 по 22.06.2012 г.

Первая холодная отмывка началась в 5:00 18 июня, расходы воды на нитку составляли по 250 тонн в час, при этих расходах не создавалось необходимых скоростных режимов для промывки. В 10:30 было принято решение увеличить расходы до 900 тонн в час на одну нитку, при таком расходе разность оксидов железа в основном конденсате и среды до ВЗ значительно выросла (по нитке А составила 1270 мкг/кг, по нитке Б 2940мкг/кг) по истечении 8 часов непрерывной холодной отмывки разность оксидов железа уменьшилась и составила 200 мкг/кг по нитке А и 40 мкг/кг по нитке Б. В 21:15 было принято решение завершить холодную отмывку блока и начать подготовку к первому розжигу.

В 11:58 19 июня был произведен первый розжиг котла и начата горячая отмывка. Горячая отмывка продолжалась 20 часов при расходах воды 250-450 т/ч. В 16:55 20.06.12 произошел аварийный останов блока по электрической части. Следующая горячая отмывка началась 22 июня в 10:00. Стабильный результат по выходу оксидов железа в остром паре установился в 23:00 и составил 220 мкг/кг (разница между основным конденсатом и острым паром в течение 3х часов не изменялась и была в районе нуля). По достижению таких результатов было принято решение о начале ввода кислорода в тракт СКД.

Пароводокислородная очистка, пассивация и консервация первичного тракта котла

22.06.2012 23:00 проведена горячая отмывка котла согласно инструкции по эксплуатации. Подъём параметров для кислородной пассивации: Топ =350ч400 °С и Роп = 40…50 кгс/см2 по острому пару на выходе с котла длился до 0:00.

23.06.2012 0:00 подали кислород с давлением 40ч45 кгс/см² медленным открытием задвижки на всас ТПН Б с предварительным подрывом задвижки.

Содержание кислорода контролировалось через каждые 30 минут. Концентрация составила 0,95 - 1,4 г/л (рис. 4.2.).



Рис 4.2. Концентрация кислорода в первичном тракте котла

Пассивация первичного тракта котла производилась в течение 5 часов. При стабилизации концентрации железа на уровне 100 мкг/кг пассивация первичного тракта котла закончена (рисунок 4.3.).

Рис 4.3. Содержание железа при пассивации первичного тракта котла

К 7:00 Произведен толчок турбоагрегата с подачей пара во вторичный тракт. Начало поднятия числа оборотов турбины.

Пароводокислородная очистка, пассивация и консервация вторичного тракта котла

29.06.2012 5:30 Произведена синхронизация. Блок выведен в сеть.

Nэ=34МВт. Повторно проведена пропарка линии ввода кислорода.

В 09:06 в работе находилось 14 мазутных форсунок, Nэ=48МВт, t'ВЗ=360°С,

tОП=430°С, t'ГПП=435°С, t”ППТО=356°С. Подали кислород с давлением 40ч45 кгс/см² медленным открытием задвижки на всас ТПН Б с предварительным подрывом задвижки.

Во время пароводокислородной очистки, пассивации и консервация вторичного тракта котла параметры блока поддерживались на том же уровне.

Содержание кислорода контролировалось через каждые 30 минут. Концентрация составила в ГПП 1,1 - 1,8 г/л (рисунок 4.4.).

Рис 4.4. Концентрация кислорода во вторичном тракте котла

Пассивация вторичного тракта котла производилась в течение 14 часов. При стабилизации концентрации железа на уровне 86 мкг/кг пассивация вторичного тракта котла закончена (рисунок 4.5.).



Рис 4.5. Содержание железа при пассивации вторичного тракта котла

09.07.2012 Произведена вырезка контрольных образцов и определено состояние их внутренних поверхностей. Результаты представлены в таблице 4.3.

Таблица 4.4.

Результаты определения загрязненности труб после химической очистки

№	Обозначение МВИ	Маркировка образца	Удельная загрязненность, q, г/м2
			q1	q2	qср
1	СО 34.37.306- 2001 (РД 153-34.1- 37.306-2001)	КВПП-1 ст.нитка А-1, п 31, труба 5	6,3	6,65	6,48
2		КВПП-2 ст.нитка Б-1, п 28, труба 5	6,8	7,1	6,95
3		ВЭ-1ст. нитка А-1, п.6, труба 2	31,3	28,76	30,03
4		ВЭ-1 ст. нитка А-1, п.30, труба 2	24,65	23,54	24,1
5		НРЧ-1 ст. нитка А-1, п.1, труба 16	19,56	18,48	19,02
6		НРЧ-2 ст. нитка А-1, п.1, труба 21	15,49	17,97	16,73
7		ВЭ, панель 7, труба 2	35,3	36,25	35,78
8		СРЧ-1 ст. нитка А-1, п.1, труба 19	13,36	12,48	12,92
9		СРЧ-2 ст. нитка А-1, п.1, труба 35	11,77	12,31	12,04
10		ВРЧ, нитка А-2, боковая панель	7,4	6,89	14,3
11		ПЭ, нитка Б-1, п.2, труба 16	42,72	45,29	44,0
12		ПЭ, нитка А-2, п.2, труба 6	44,8	47,3	46,1
13		ШПП-1 ст. нитка А-2, п.3, труба 6	64,68	65,32	65,0
14		ШПП-2 ст. нитка Б-2, п.2, труба 4	47,3	45,32	46,31
15		КПП, нитка А-2, п.40, труба 3	4,8	3,97	4,38



Согласно МУ 34-70-113-85 после выполнения химической очистки количество отложений на поверхностях нагрева прямоточных котлов СКД не должно превышать 25 г/м².

Был применен комбинированный метод очистки, пассивации и консервации. В качестве первой стадии обработки была использована кислотная отмывка,второй (основной) - пароводокислородная очистка, пассивация и консервация.Данный комбинированный метод очистки, пассивации и консервации привел к:

1. По результатам химической лаборатории от 03.февраля 2012 г. загрязненность внутренних поверхностей образцов труб котла П-57-3М энергоблока №8 Экибастузской ГРЭС-1 составляла 350 - 400 г/м2. После окончания работ по химической очистке и предварительной консервации тракта СКД котла загрязненность внутренних поверхностей снизилась до 44-65 г/м2.

2. Во время первого подэтапа химической очистки солесодержание ОП - 880 мг/л, ПВ - 1120 мг/л, Fe203 ОП - 2320 мг/л, ПВ - 3430 мг/л. После пассивации и консервации солесодержание сократилось до ОП- 50 мг/л, ПВ - 182 мг/л, содержание железа сократилось до 86 мг/л. Что обеспечивает:

- резкое сокращение переноса продуктов коррозии в пароводяном тракте энергоблока во время его эксплуатации;

- экологическую чистоту;

- увеличение надежности эксплуатации энергооборудования, в результате -сокращение аварийных остановов энергоблока;

3. Осмотр состояния внутренних поверхностей коллекторов от 13.06.2012, камер котла П-57-3М ст. №8 показал отсутствие отложений в самих камерах и коллекторах, а также отсутствие отложений на внутренних поверхностях камер и коллекторов. Что обеспечивает надежный водно-химический режим при пуске и эксплуатации энергоблока.

4. Первая холодная и горячая отмывки проводились 18 - 19 июня на протяжении 15-20 часов. 29 июня перед пароводокислородной очистки, пассивации и консервации вторичного тракта котла отмывки длились на протяжении 1,5 - 2 часов. Время холодных и горячих отмывок сократилось в 10 раз.

5. Согласно МУ по предпусковой парокислородной очистке и пассивации пароводяного тракта теплоэнергетического оборудования коррозионная устойчивость защитных пленок внутренних поверхностей нагрева по шкале устойчивости характеризуется как высокая. Это говорит о том, что пассивация обеспечивает:

- надежную, продолжительную консервацию котла во время его останова;

- глубокую пассивацию металла оборудования во время останова;

- коррозийную стойкость запассивированной стали 20, превышающую коррозионную стойкость аустенитной нержавеющей стали;

- надежную пассивацию кислородом микротрещин, имевшихся на металле.

4.3 Проведение предпусковой пароводокислородной очистки и пассивации внутренних поверхностей нагрева котла П-57-3Р ст.№2 ЭГРЭС-1

4.3.1 Краткая характеристика котла П-57-3Р

Прямоточный котел Пп-1650-25-545 КТ (П-57-3Р) ОАО «Подольский машиностроительный завод» предназначен для работы в блоке с турбиной К-540-240 и рассчитан на сжигание Экибастузского каменного угля.

Технические характеристики котла приведены в таблице 4.4.



Таблица 4.4.

Технические характеристики котла П-57-3Р

Нагрузка котла, %	100	70
Паропроизводительность, т/ч	1650	1155
Давление первичного пара на выходе, кгс/см2	255	247
Температура первичного пара на выходе, С	545	545
Температура питательной воды, С	271	251
Паропроизводительность вторичного тракта, т/ч	1364	976
Давление вторичного тракта на выходе, кгс/см2	38	28
Температура вторичного тракта на выходе, С	545	545
Температура вторичного пар на входе, С	302	280
Коэффициент полезного действия (брутто), %	90,84	91,27

Котел выполнен в однокорпусном исполнении с Т-образной компоновкой расположения поверхностей нагрева с твердым удалением шлака.

Топочная камера котла открытая, призматическая прямоугольного сечения, оборудована 24 пылеугольными вихревыми низкоэмиссионными горелками, расположенными в 2 яруса на боковых стенах.

Топочная камера экранирована трубами поверхностей:

-НРЧ-1 и НРЧ-2 - вертикальные одноходовые панели;

-СРЧ-1 и СРЧ-2 - вертикальные одноходовые панели;

-ПЭ - горизонтальные панели;

-ВРЧ - горизонтальные панели.

Поверхность ДЭ выполнена в виде глубоко опущенных в топку ширм.

В верхней части топки расположены ширмовые поверхности первичного тракта ШПП-1 (крайние), и ШПП-2 (средние).

В опускных газоходах конвективных шахт расположены конвективные пакеты первичного тракта КПП, вторичного тракта КВП-2 и КВП-1 и пакеты водяного экономайзера.

Растопочная нагрузка котла 30%, примерно 500 т/ч.

Растопка котла и его работа с нагрузкой до 30% осуществляется на мазуте с помощью мазутных форсунок, встроенных в пылеугольные горелки обоих ярусов.

4.3.2 Сущность метода ПВКО и П, этапы осуществления технологии

ПВКОиП выполняется после окончания монтажа и проведения 1-го этапа пусконаладочных работ на основном и вспомогательном оборудовании энергоблока.

Сущность метода ПВКОиП заключается в том, что при дозировке кислорода в питательную воду и поддержании требуемых режимных параметров, удаляются продукты коррозии из пароводяного тракта котла, при этом на поверхности нагрева образовывается защитная оксидная пленка, что резко сокращает время ввода котла в эксплуатацию и повышает защиту металла от коррозии на длительный период работы и при простое оборудования. Исходя из этого, возможно проводить ПВКОиП труб поверхностей нагрева и паропроводов в процессе первой растопки после окончания монтажа котла, используя штатную схему. По данной технологии экономайзерный и парообразующий тракты котла обрабатываются горячей питательной водой и пароводяной смесью, в которую по специальной схеме дозируется газообразный кислород с концентрацией 1,5…2,5 г/кг. Пароперегреватель острого пара, промежуточный пароперегреватель и главные паропроводы очищаются собственным паром, при пуске котла.

ПВКОиП проводится на растопочном топливе на 30…40%-ой нагрузке котла, на которую рассчитывается пусковая схема, и совмещается с продувкой главных паропроводов и паровым опробованием котла

Эффективность очистки методом ПВКОиП составляет 70…75%.

Теоретической основой ПВКОиП является следующее. При окислении металла, из которого изготавливается котельное и другое энергетическое оборудование, перегретым паром или горячей водой происходит прямое образование защитной пленки магнетита по уравнению:

3Fe+4H₂O>Fe₃O₄+4H₂ (4.1)

Эта реакция протекает преимущественно в области температур более 200°С при отсутствии на стенках труб наносных отложений. При этом образование защитной пленки очень сильно зависит от температуры среды. В области более низких температур для протекания этой реакции необходим определенный окислительно-восстановительный потенциал.

Этот потенциал определяется главным образом концентрацией кислорода. Путем повышения концентрации кислорода, можно существенно повысить скорость реакции образования магнетита. При этом реакция будет протекать по уравнению:

3Fe+20₂>Fe₃0₄ (4.2)

Очевидно, что чем чище исходная перед пассивацией поверхность металла, тем более стойкой будет образованная на ее поверхности магнетитовая пленка. В составе загрязнений, прочно связанных с поверхностью труб, включены, как правило, окислы железа - FeO. Реакция очистки труб при проведении ПВКОиП описывается следующим уравнением:

4FeO+O₂>2Fe₂O₃ (4.3)

В момент изменения фазового состава прочность отложений нарушается и скоростным динамическим потоком среды происходит их удаление. На очищенной поверхности под действием кислорода и высоких температур образуется защитная магнетитовая пленка.

Многочисленные исследования в области механизмов повреждения котельных труб с водяной стороны показывают, что они происходят из-за механического, химического и теплового разрушения образовавшейся защитной пленки. Качественная оксидная пленка нейтрализует такие повреждающие факторы, как кислотно-фосфатная коррозия, воздействие кислоты при химической очистке, щелочная коррозия, водородное охрупчивание, термическая усталость и др. Работы ВТИ в этой области убедительно доказывают, что окисные пленки, полученные при проведении ПВКОиП, обладают наибольшей стойкостью и наилучшим образом защищают металл от перечисленных повреждающих факторов