Метод консервации Барабанных котлов

Метод консервация барабанного котла – Сухой останов

Сухой останов (СО) применяется для барабанных котлов на любое давление при отсутствии в них вальцовочных соединений труб с барабаном. Метод применяется при плановом останове в резерв или ремонт на срок до 30 суток, а также при аварийном останове.

Дренирование котла при давлении выше атмосферного позволяет после опорожнения за счет тепла, аккумулированного металлом, обмуровкой и изоляцией, сохранить температуру металла в котле выше температуры насыщения при атмосферном давлении. При этом происходит подсушка внутренних поверхностей барабана, коллекторов и труб. Дренирование начинают при давлении 0,8-1,0 МПа.

Для предотвращения попадания в котел влаги в период простоя необходимо предусматривать надежное его отключение от трубопроводов воды и пара, находящихся под давлением, за счет плотного закрытия запорной арматуры, установки проглушек, ревизионных вентилей.

Промежуточный пароперегреватель обеспаривают на конденсатор. После дренирования и подсушки закрывают все вентили и задвижки пароводяной схемы котла, лазы и шибера топки и газохода, открывают ревизионные вентили, а также устанавливают при необходимости проглушки.

В период консервации после полного остывания осуществляют периодический контроль за попаданием воды или пара в котел путем прощупывания участков возможного попадания их в районе запорной арматуры, кратковременного открытия дренажей нижних точек коллекторов и трубопроводов, вентилей пробоотборных точек. 

Если обнаружено попадание воды в котел, следует принять меры к устранению этого попадания. После этого растапливают котел, поднимают в нем давление до 1,5-2,0 МПа, выдерживают это давление в течение нескольких часов, а затем производят СО вновь. При невозможности устранения причин попадания влаги или проведения растопки котла выполняют консервацию путем поддержания в котле избыточного давления.

Если при простое котла выполнялись ремонтные работы на поверхностях нагрева и возникла необходимость опрессовки, то после опрессовки продолжают консервацию поддержанием в котле избыточного давления.

При выводе котла из сухого останова убирают установленные проглушки и приступают к растопочным операциям в соответствии с инструкцией по пуску котла.

Консервация барабанного котла методом поддержания избыточного давления

Консервация методом избыточного давления применяется для барабанных котлов любых типов и на любое давление. Поддержание в котле давления выше атмосферного предотвращает доступ в него кислорода воздуха.

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

Избыточное давление поддерживается при протоке через котел деаэрированной воды. Для этого 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.

На блочных электростанциях для подачи питательной или подпиточной воды в барабанный котел на период консервации необходимо смонтировать коллектор и трубопроводы к нему от каждого деаэратора на давление 0,6 МПа или коллектор от напорной стороны перекачивающих насосов подпиточной воды, а также трубопроводы от коллектора к напорному трубопроводу питательных насосов каждого блока. На электростанциях с поперечными связями подача питательной воды в котел может осуществляться по существующему или специально смонтированному байпасу питательного узла диаметром 20-50 мм (с дроссельной шайбой).

Для использования подпиточной воды от перекачивающих насосов монтируются перемычки от трубопровода заполнения котлов к питательным трубопроводам перед экономайзером (Э). На электростанциях, где имеется специальный насос консервации (рисунок 1), для подачи в котел питательной воды может быть использован этот насос. При реализации этой схемы вода подается на вход в водяной экономайзер и к выходным коллекторам пароперегревателя. На трубопроводах подвода и отвода консервирующей воды для отключения их от котла во время его эксплуатации необходимо предусмотреть установку запорной арматуры, ревизионных вентилей или проглушек.

Сброс консервирующей воды из котла осуществляется через дренажи выходных участков пароперегревателя в дренажные баки или при реализации схемы, приведенной на рисунке 1, через нижние точки котла в деаэратор или нижние баки. Сбрасываемая из котла вода должна использоваться в пароводяном цикле электростанции, для чего на блочных электростанциях необходимо предусмотреть перекачку этой воды на соседние блоки. При этом насос консервации может быть использован для поддержания избыточного давления на нескольких котлах одновременно.

Рисунок 1 – Схема консервации барабанных котлов для проведения ТО, ЗЩ, ФВ: 1 — бак приготовления химических реагентов вместимостью 2-10 м³; 2 — насос консервации подачей 30-100 м³/ч и давлением 0,5-0,8 МПа; 3 — реагенты; 4 — подпиточная вода; 5 — в деаэратор (дренажный бак, бак подпиточной воды); 6 — от других котлов; 7 — в барботер; 8 — питательная вода к котлу; 9 — экраны; 10 — деаэратор питательной воды; 11 — на сторону всасывания ПЭН; 12 — к другим котлам.

После останова барабанного котла и снижения давления до атмосферного из него воду дренируют, после чего приступают к заполнению котла консервирующей водой и организации ее протока через котел. Заполнение котла контролируют по воздушникам, а давление и проток воды регулируют с помощью, вентилей на входных и выходных трубопроводах. На блочных электростанциях при возможности включают в схему протока ПВД.

В период консервации на котле поддерживают давление 0,5-1,5 МПа и проток воды со скоростью 10-30 м³/ч. Ежемесячно отбирают пробы воды из чистого и солевого отсеков пароперегревателя для определения содержания кислорода. При выходе значения давления за указанные пределы его регулируют входными и выходными вентилями. Если содержание кислорода в пробах воды превышает 30 мкг/кг, увеличивают проток воды через котел при интенсивной продувке всех воздушников.

По окончании консервации котел дренируют до растопочного уровня и приступают к растопке в соответствии с инструкцией по пуску котла.

Консервация барабанного котла методом гидразинной обработки поверхностей нагрева при рабочих параметрах котла

Консервация методом гидразинной обработки заключается в создании защитной оксидной пленки на поверхности металла при высоких температурах под воздействием водного раствора, содержащего гидразин. 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.

Гидразинная обработка при рабочих параметрах (ГРП) проводится перед плановым остановом барабанного котла в резерв или ремонт на срок до 30 суток. Способ ГРП применяется на тех котлах, где осуществляется коррекционная обработка питательной воды гидразином. Эта обработка с последующим сухим остановом (ГРП+СО) может осуществляться перед плановым остановом котла в резерв на срок до 60 суток, а также перед остановом в средний или капитальный ремонт.

В процессе гидразинной обработки (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.

В период обработки котел работает в нормальном режиме и несет требуемую нагрузку. 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.

На блочных электростанциях дозирование гидразина целесообразно осуществлять с помощью штатной гидразинной установки на стороне всасывания питательных насосов. На электростанциях с поперечными связями гидразин дозируют в питательную воду перед экономайзером.

Для дозирования гидразина при индивидуально-групповой схеме фосфатирования следует использовать штатные насосы-дозаторы фосфатов. Принципиальная схема дозирования гидразина (рисунок 2): бак-мерник гидразина вместимостью 1-2 м³ — коллектор раствора гидразина на стороне всасывания фосфатных насосов — фосфатный насос-дозатор — фосфатная линия — перемычка от фосфатной линии к питательному узлу котла.

При индивидуальной схеме фосфатирования и расположении фосфатных узлов на значительном расстоянии друг от друга целесообразно смонтировать для всех или группы котлов отдельный узел, включающий бак-мерник гидразина и два насоса-дозатора (типа фосфатных) для подачи гидразина к питательному узлу каждого котла. Трубопровод гидразина может врезаться в какой-либо байпасный или дренажный трубопровод питательного узла.

К баку-мернику должен предусматриваться подвод крепкого раствора гидразина от гидразинного хозяйства и подпиточная вода. В этом баке непосредственно перед обработкой готовят раствор требуемой концентрации с учетом производительности насоса-дозатора, необходимого содержания гидразина в питательной воде и предполагаемой нагрузки котла.

Рисунок 2 - Схема консервации барабанных котлов для проведения ГРП, ГРО, ГВ, ТО, ЗЩ, ФВ: 1— бак приготовления химических реагентов вместимостью, равной водяному объему котла с пароперегревателем; 2 — насос заполнения котла раствором химических реагентов подачей 50-100 м³/ч, давлением 0,5-0,8 МПа; 3 — бак-мерник гидразина вместимостью 1-2 м³; 4 — штатные насосы-дозаторы фосфатов; 5 — бак рабочего раствора фосфата; 6 — гидразин; 7 — аммиак; 8 — подпиточная вода; 9 — к котлу № 2; 10 — к фосфатным насосам других котлов; 11 — на узел нейтрализации; 12 — к дренажным коллекторам других котлов; 13 — подпиточная вода; 14 — химические реагенты; 15 — питательная вода к котлу; 16 — экраны; 17 — в барботер.

Гидразинную обработку осуществляют непосредственно перед плановым остановом барабанного котла. За 1-2 часа до начала обработки дозирование в котел фосфатов прекращают. В зависимости от продолжительности простоя котла, ориентировочная продолжительность обработки и содержание гидразина в питательной воде перед котлом составляют:

 В процессе обработки контролируют содержание гидразина, отбирая пробы воды из пробоотборной точки на линии питательной воды перед котлом. По окончании заданного времени обработки котел останавливают. При останове в резерв на срок до 10 суток котел можно не дренировать. В случае более продолжительного простоя следует после ГРП выполнить сухой останов. В случае крайней необходимости проведения опрессовки котла в процессе простоя допускается заполнение котла водой на срок не более 1 суток с последующим дренированием воды.

Гидразинная обработка поверхностей нагрева при пониженных параметрах барабанного котла

Консервация барабанного котла методом обработки гидразином с аммиаком в режиме останова (ГРО) применяется на котлах, использующих гидразин для коррекционной обработки питательной воды. 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 pH консервирующего раствора повышается за счет аммиака.

Гидразинная обработка в режиме останова может проводиться как непосредственно в процессе останова, так и после специальной растопки ранее остановленного котла. Обработка ГРО проводится при выводе котла в резерв на срок до 60 суток или выводе в средний или капитальный ремонт. Целесообразно осуществлять эту обработку и при выводе котла в резерв или ремонт на срок до 30 суток, если котел имел в предыдущий период длительную безостановочную кампанию (более 3-4 месяцев) или серьезные нарушения норм качества питательной воды по железу.

Обработка ведется на отключенном от турбины котле при давлении не более 10 МПа. Значение pH 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 часов.

На блочных электростанциях дозирование гидразина и аммиака осуществляется совместно штатными насосами-дозаторами фосфатов в барабан. Рабочий раствор реагентов готовится либо в баке-мернике фосфатов, либо в специально установленном баке-мернике, куда необходимо подвести трубопроводы гидразина и аммиака от соответствующих хозяйств и подпиточную воду. На электростанциях с поперечными связями гидразин и аммиак дозируются совместно в барабан.

Рабочий раствор реагентов готовится в баке-мернике из расчета одной обработки с некоторым запасом. Для быстрейшего обеспечения в котле необходимых концентраций реагентов с учетом водяного объема котла и производительности насосов-дозаторов концентрация гидразина в рабочем растворе должна быть 5-20%, а аммиака 1-5%.

Потребность 20%-го гидразина для одной обработки зависит от загрязненности поверхностей нагрева котла, частоты проведения обработки и обычно не превышает 1 л гидразина на 1 м³ водяного объема котла (без перегревателя). Потребность в 25%-ом аммиаке не превышает 0,5 л на 1 м³ водяного объема котла.

Для сброса использованного консервирующего раствора после обработки должен быть предусмотрен трубопровод от нижнего дренажного коллектора котла в бак реагентов или какой-либо дренажный бак, бак слива из котла, бак низких точек, приямок для последующей перекачки насосом на узел нейтрализации.

Для проведения обработки на блоке с барабанным котлом блок разгружают до минимально допустимой нагрузки и параллельно снижают температуру перегретого пара. Котел переводится на растопочный расход топлива. При расходе топлива не выше 30% номинального открывается БРОУ (ПСБУ) и отключается турбина, а промежуточный пароперегреватель обеспаривают на конденсатор.

Уменьшением расхода топлива температуру свежего пара понижают до 350-400°С, после чего постепенно открывают сброс пара в атмосферу из главных паропроводов или из трубопровода за РОУ и закрывают БРОУ (ПСБУ), поддерживая в котле давление около 10 МПа.

Котел подпитывают водой до уровня +100 мм выше верхнего допустимого уровня, закрывают непрерывную продувку и начинают дозировку реагентов в барабан. Включают линию рециркуляции котловой воды из барабана на вход экономайзера. Отключение линии рециркуляции производят только на период подпиток котла водой. Обработка начинается при достижении в чистом отсеке значения pH ³ 10,5 и содержании гидразина в зависимости от продолжительности простоя:

Если концентрация гидразина в первый час обработки уменьшается по сравнению с исходной на 25-30%, то необходимо ввести в котел дополнительное количество реагентов. Обработка заканчивается при снижении содержания гидразина в воде солевого отсека в 1,5-3 раза по сравнению с исходным. Общая продолжительность обработки должна составлять не менее 3 часов. В процессе обработки контролируют pH, содержание гидразина в чистом и солевом отсеках. По окончании обработки останавливают котел и при выводе его в ремонт после снижения давления до атмосферного опорожняют, направляя раствор на нейтрализацию. При выводе котла в резерв консервирующий раствор можно сливать перед началом растопки котла.

На электростанциях с поперечными связями котел для проведения обработки разгружают до минимальной нагрузки, открывают запорную арматуру на линии сброса пара в атмосферу и закрывают задвижки на паропроводах к общестанционной магистрали. Котел переводят на растопочное топливо, расход которого должен обеспечивать температуру перегретого пара 350-400°С при рабочем давлении за котлом (но не выше 10 МПа). Котел подпитывают водой до уровня +100 мм выше верхнего допустимого уровня, закрывают непрерывную продувку и начинают дозировку реагентов в барабан. Включают линию рециркуляции котловой воды из барабана на вход экономайзера.