Метод консервации Барабанных котлов

Продукция и услуги компании ЮВТЕК - это надежная защита оборудования от коррозии, контурных токов, электромагнитного износа подшипников, остаточной намагниченности
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:


Простой, сут

Продолжительность обработки, ч

Содержание гидразина, мг/кг

До 5

1-2

2-3

5-10

3-6

1-1,5

10-15

6-12

0,5-1

Св.

12-24

0,3-0,5


 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:

Простой, сут

Содержание гидразина, мг/кг

До 15

10-30

До 45

30-50

До 60

40-60

 

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. Отключение линии рециркуляции производят только на период подпиток котла водой. Значение pH, содержание гидразина в чистом и солевом отсеках, продолжительность обработки, объем химического контроля, а также операции по окончании обработки должны соответствовать как в варианте на блочных электростанциях.

Для проведения обработки на ранее остановленном котле его необходимо растопить в соответствии с эксплуатационной инструкцией, поднять параметры и выполнить обработку, а затем вывести котел в резерв или ремонт. Перед растопкой котла специальных водных отмывок поверхностей нагрева не проводят. В случае крайней необходимости проведения опрессовки котла в период простоя допускается заполнение котла водой на срок не более 1 суток с последующим дренированием воды.

 

Гидразинная "выварка" поверхностей нагрева барабанного котла

Гидразинная "выварка" (ГВ) проводится в случаях, как непосредственно в процессе останова, так и при специальной растопке консервируемого барабанного котла. При гидразинной "выварке" защитная пленка на поверхности металла формируется в условиях более низкой температуры среды по сравнению с ГРО.

Гидразинная "выварка" применяется на барабанных котлах, использующих гидразин для коррекционной обработки питательной воды, вместо ГРО, если шум от сброса пара в атмосферу при проведении ГРО мешает окружающему населению.

Гидразинная "выварка" осуществляется при давлении в котле около 1,5 МПа и поддержании в чистом отсеке барабана содержания гидразина 150-200 мг/кг и значения pH более 10,5 (за счет дозирования аммиака). Продолжительность режима 20-24 часа. Потребность 20%-го гидразина обычно не превышает 1,5 л гидразина, а 25%-го аммиака 0,5 л на 1 м3 водяного объема котла (без пароперегревателя).

На блочных электростанциях после останова блока давление в котле снижают с допустимой скоростью сбросом пара через БРОУ (ПСБУ) в конденсатор. Пароперегреватель обеспаривают на конденсатор. После снижения давления в котле до 1,5 МПа включают 2-3 форсунки, открывают задвижку на линии сброса пара в атмосферу и закрывают БРОУ (ПСБУ), Давление в котле поддерживают в пределах 1,5-2,0 МПа, для этого допускается периодически открывать запорную арматуру на линии сброса пара в атмосферу.

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 на вход экономайзера, отключая ее только на период подпитки котла водой.

Концентрация гидразина в чистом отсеке барабана должна быть не менее 150-200 мг/кг, значение рН > 10,5. Продолжительность режима составляет 20-24 ч. В процессе обработки контролируют значение pH, содержание гидразина в чистом отсеке.

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 после останова котла и отключения его от общестанционной магистрали открывают, запорную арматуру на линии сброса пара в атмосферу. После снижения давления в котле до 1,5 МПа включают 2-3 форсунки, поддерживая давление 1,5-2,0 МПа, периодически открывая арматуру на линии сброса пара в атмосферу.

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 на вход экономайзера, отключая ее только на период подпитки котла водой.

Значение pH, содержание гидразина в чистом отсеке, продолжительность обработки, объем химического контроля, а также операции по окончании обработки должны соответствовать значениям как блочных электростанциях.

Для проведения обработки на ранее остановленном котле его необходимо растопить в соответствии с эксплуатационной инструкцией, поднять параметры и выполнить обработку, как указано выше, а затем вывести котел в резерв или ремонт. Перед растопкой котла специальных водных отмывок поверхностей нагрева не проводят. В случае крайней необходимости проведения опрессовки котла в период простоя допускается заполнение котла водой на срок не более 1 суток с последующим дренированием воды.

 

Трилонная обработка поверхностей нагрева барабанного котла

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

Технология трилонной обработки (ТО) регламентирована РД 34.37.514-91 "Методические указания по комплексонной обработке воды барабанных котлов давлением 3,9-9,8 МПа" (М: СПО ОРГРЭС, 1993).

На первом этапе обработки при температуре среды около 150°С происходит подготовка поверхностей нагрева Э 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. На первом этапе обработки в течение 1,5-2 ч в котле поддерживается давление 0,5-1,0 МПа, а второй этап осуществляется в процессе дальнейшей растопки по эксплуатационной инструкции.

На котлах, где предусмотрена коррекционная обработка питательной воды гидразином, ТО проводится после химической очистки (предпусковой и эксплуатационной), до капитального ремонта и после него трилонная обработка может также проводиться перед выводом котла в резерв или ремонт на срок до 60 суток. В этих случаях ТО замещает ГРО, ГВ, ГРП.

На электростанциях, где применение гидразина запрещено санитарными нормами по условиям снабжения, паром потребителей, ТО проводится помимо указанных случаев еще и не менее одного раза в год, например, после осенне-зимнего максимума. Для ТО перед выводом в резерв или ремонт необходимо предусматривать не ранее, чем за одну-две недели до останова, специальную растопку котла с выходом на рабочие параметры. Если ТО проводится непосредственно перед выводом котла в резерв или ремонт, целесообразно при останове выполнить СО.

Для проведения ТО необходимо предусмотреть бак для приготовления рабочего раствора трилона Б, насос для подачи раствора в котлы и трубопроводы для заполнения котлов через нижние точки экранов и дренажи экономайзера (рисунок 2). К баку необходимо подвести трубопровод подпиточной воды. Вместимость бака должна быть не менее водяного объема наибольшего котла.

Для приготовления рабочего раствора трилона Б могут быть использованы баки и насосы кислотной промывки и трубопроводы заполнения котлов водой. Ориентировочная потребность трилона Б для одной обработки котла составляет 0,5-1,0 кг товарного продукта на 1 м3 водяного объема (без пароперегревателя) котла.

Раствор трилона Б концентрацией 300-500 мг/кг готовят в количестве, достаточном для заполнения котла до растопочного уровня. Если вместимость бака недостаточна для этого, то концентрация раствора увеличивается с учетом того, чтобы после подпитки котла до растопочного уровня концентрация трилона Б в котловой воде была в указанных пределах. Засыпку в бак товарного продукта ведут порциями через сетчатую корзину, смывая реагент водой из шланга, при рециркуляции воды по схеме "бак-насос-бак".

После заполнения через нижние точки экранов и дренажи экономайзера приступают к растопке котла. На весь период растопки непрерывная продувка котла должна быть закрыта. Линия рециркуляции котловой воды на вход в экономайзер закрывается только на период подпитки котла водой. По достижении в котле давления 0,5-1,0 МПа делают выдержку в течение 1,5-2,0 часов. В процессе выдержки отбирают каждые 20-30 мин пробы воды чистого и солевого отсеков для определения концентраций свободного трилона. Если пробы воды мутные и содержат взвесь или содержание свободного трилона менее 30 мг/кг, растопку прекращают, раствор из котла дренируют. Затем вновь заполняют котел свежим раствором трилона Б концентрацией более 30 мг/кг и приступают к растопке. После окончания выдержки при давлении 0,5-1,0 МПа или после заполнения котла свежим раствором растопку ведут по эксплуатационной инструкции для подключения котла к турбине.

 

Консервация барабанного котла методом фосфатно-аммиачной "выварки"

Фосфатно-аммиачная "выварка" применяется на барабанных котлах давлением 3,9 и 9,8 МПа, подпитываемых умягченной водой, проводится при выводе котла в резерв на срок до 60 суток или выводе в средний или капитальный ремонт.

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 барабанного 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 часов.

Для приготовления растворов, подачи их в котел, а также сбора отработанных растворов с последующей откачкой на установку нейтрализации необходимо предусмотреть схему в соответствии с рисунком 1 или 2. Ориентировочная потребность для одной обработки — 1-1,5 кг товарного тринатрийфосфата и 3-3,5 л 25%-го аммиака на 1 м3 водяного объема котла.

Раствор реагентов с концентрацией фосфатов около 500 мг/кг и аммиака концентрацией около 1 г/кг готовят в баке (рисунок 1, 2) в количестве, достаточном для заполнения котла до растопочного уровня. Если вместимость бака недостаточна для этого, то концентрация раствора увеличивается с учетом того, чтобы после подпитки котла до растопочного уровня концентрация фосфата и аммиака в котловой воде достигла указанных

После заполнения через нижние точки приступают к растопке котла. На весь период обработки непрерывная продувка закрывается, в котле поддерживается давление 1,0 МПа, ФВ ведется 8 часов. Каждые 1-2 часа проводят продувку нижних точек экранов, начиная с панелей солевых отсеков. Продолжительность открытия вентилей периодической продувки составляет 30 секунд. По окончании ФВ останавливают котел и после снижения давления до атмосферного опорожняют его, направляя раствор на нейтрализацию. Перед пуском котла в эксплуатацию специальных водных отмывок поверхностей нагрева не проводят.

 

Метод консервации - Заполнение поверхностей нагрева барабанного котла защитными щелочными растворами

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

Заполнение щелочным раствором проводится при выводе котла в резерв на срок до 4 месяцев. Если перед заполнением щелочным раствором провести обработку ГО (ГРО или ГВ) или ТО (ГРО +ЗЩ; ТО+ЗЩ), то можно вывести котел в резерв на срок до 6 месяцев.

При осуществлении данного способа барабанный котел полностью (за исключением промежуточного пароперегревателя) заполняется щелочным раствором на весь период останова. В качестве щелочных растворов могут быть использованы раствор аммиака или раствор едкого натра с тринатрийфосфатом. Заполнение раствором аммиака применяется для котлов любых давлений. В период консервации должна быть обеспечена возможность подкачки раствора в случае утечки части его из котла.

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

При использовании аммиачного раствора значение pH 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 случае применения раствора едкого натра с тринатрийфосфатом необходимо предусмотреть возможность отмывки пароперегревателя от консервирующего раствора (рисунок 1). Использование такой схемы позволяет, кроме того, организовывать рециркуляцию раствора в котле, что необходимо при относительно малой вместимости бака для приготовления раствора. При использовании схемы, приведенной на рисунке 2, следует учесть, что вместимость бака должна быть не менее водяного объема наибольшего котла (с пароперегревателем). Схемы консервации должны также предусматривать сбор отработанных растворов с последующей откачкой их на установку нейтрализации.

Ориентировочная потребность реагентов для заполнения котла в расчете на 1 м3 водяного объема составляет: не более 4 л 25%-го аммиака при приготовлении аммиачного раствора, а при использовании едкого натра с тринатрийфосфатом не более 2 л 40%-ой щелочи и 1 кг товарного тринатрийфосфата.

При использовании для приготовления реагентов схемы, приведенной на рисунке 2, готовят раствор необходимой концентрации в объеме, достаточном для заполнения котла. При использовании схемы, приведенной на рисунке 1. концентрация реагентов увеличивается с таким расчетом, чтобы после подпитки котла водой и перемешивания раствора путем рециркуляции ("бак-котел-бак") концентрация достигла необходимой.

Выведенный в резерв и опорожненный котел заполняют консервирующим раствором через нижние точки экранов и дренажи экономайзера. Заполнение котла контролируют с помощью воздушников. Если осуществляется перемешивание раствора в котле путем рециркуляции (рисунок 1), то окончание его определяют по выравниванию концентрации раствора в пробоотборных точках по пароводяному тракту. После заполнения котла закрывают всю запорную арматуру пароводяного тракта. При частичном опорожнении подпитывают котел свежим раствором реагентов. В период консервации котла регулярно проверяют плотность закрытия вентилей и задвижек, своевременно устраняют протечки и неплотности сальников.

По окончании консервации раствор из котла дренируют в бак реагентов, используя при необходимости для заполнения другого консервируемого котла или направляя на установку нейтрализации. Если котел консервировался раствором едкого натра с тринатрийфосфатом, перед растопкой ведут водную отмывку пароперегревателя в течение 30-60 мин со сбросом воды через нижние точки котла. Трубопровод промывки пароперегревателя должен надежно отключаться от работающего котла.

 

Консервация барабанного котла заполнением поверхностей нагрева азотом

Консервация азотом применяется на барабанных 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.

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

Схема консервации должна предусматривать подвод азота к выходным коллекторам пароперегревателей и в барабан через воздушники. Подвод к воздушникам осуществляется посредством врезок трубок с арматурой высокого давления. Отводы от воздушников следует объединить в общий коллектор, который соединяется с трубопроводом подвода азота. Коллектор, объединяющий отводы от воздушников, должен надежно отключаться от азотного трубопровода путем установки арматуры высокого давления. На этом коллекторе необходимо иметь ревизионный вентиль, открытый во время эксплуатации котла. Конкретная схема трубопроводов азота разрабатывается с учетом возможностей кислородной установки и типов установленных котлов.

При останове котла на срок до 10 суток консервация выполняется без слива воды из поверхностей нагрева. После останова котла и снижения давления в барабане до 0,2-0,5 МПа открывают вентили на линиях подвода азота к пароперегревателю и в барабан и приступают, при необходимости, к дренированию котла, после чего дренажи закрываются.

В процессе консервации давление газа в котле поддерживают на уровне 5-10 кПа. В период консервации принимают меры к установлению возможных утечек газа и их устранению. При необходимости проведения небольших ремонтных работ возможно кратковременное прекращение подачи газа в котел.

 

Консервация барабанного котла контактным ингибитором

Консервация контактными ингибиторами (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 месяца до 2 лет. Контактный ингибитор создает на металле защитную пленку, сохраняющуюся и после слива консервирующего раствора.

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 (SO2, СО2 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.

Для консервации поверхностей нагрева барабанный 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.

Для осуществления консервации должна быть предусмотрена специальная отдельная схема приготовления водного раствора ингибитора и подачи его в котел (рисунок 3). Схема включает бак хранения и приготовления раствора вместимостью не менее полного водяного объема котла и насос для перемешивания раствора и подачи его в котел. К баку должен быть предусмотрен подвод конденсата или обессоленной воды. Заполнение котла раствором ингибитора проводится по трубопроводу от напорной стороны насоса к нижнему дренажному коллектору котла. По этому же трубопроводу консервирующий раствор из котла сбрасывается при расконсервации в бак хранения.

Для приготовления рабочего раствора фляги с товарным ингибитором предварительно разогревают, опустив их в ванну с водой, нагретой до 70°С. Ориентировочное время разогрева — 8-10 часов. Разогретый товарный ингибитор заливают в бак консервирующего раствора при рециркуляции воды по схеме "бак-насос-бак". Температура циркулирующей воды должна быть около 60°С. Время циркуляции раствора 1 ч. Концентрацию ингибитора в рабочем растворе определяют в соответствии с методикой.

    

Рисунок 3 - Схема консервации энергетических котлов КИ: 1 — бак приготовления ингибитора вместимостью, равной водяному объему котла с пароперегревателем; 2 — насос заполнения котла раствором ингибитора; 3 — барабанный котел; 4 — питательная вода к котлу; 5 — экраны; 6 — подпиточная вода; 7 — ингибитор; 8 — насос дренажного бака; 9 — дренажный бак; 10 — дренажи котла, питательного тракта; 11 — деаэратор; 12 — поверхность нагрева до экономайзера; 13 — прямоточный котел; 14 — от ПНД.

Предварительно опорожненный котел заполняют приготовленным раствором ингибитора при температуре барабана не выше 60°С. Заполнение ведут через дренажи нижних точек экранов и экономайзера при открытых воздушниках котла. Барабан котла заполняют полностью, через него пароперегреватель. Воздушники по тракту котла закрывают по мере его заполнения после появления сплошной струн раствора.

При простое в резерве котел оставляют заполненным консервирующим раствором, плотно закрыв всю запорную арматуру на котле. При выводе в ремонт для образования на металле защитной пленки консервирующий раствор должен находиться в котле не менее 24 часов, после чего раствор сливают в бак хранения. При необходимости в процессе ремонта резки труб несливаемой ступени пароперегревателя сначала сливают раствор из других ступеней, откуда раствор может попасть в указанную несливаемую ступень. При резке труб несливаемой ступени необходимо обеспечить сбор сливаемого раствора и принять меры предосторожности, предусмотренные при работе с токсичными веществами.

В период простоя на консервации следует не допускать попадания воды или пара в котел. Для расконсервации котла после простоя в резерве раствор ингибитора сливают из котла в бак хранения раствора.

Поскольку при повышении температуры ингибитор разлагается, не давая потенциально кислых продуктов, специальная отмывка котла не производится, а растопка осуществляется в соответствии с инструкцией по пуску котла. Контактный ингибитор М-1 многократного действия, поэтому слитый из котла раствор должен использоваться для последующих консерваций котлов. Необходимо лишь проверить концентрацию раствора и, если нужно, добавить некоторое количество товарного ингибитора.