СПОСОБ ЗАВЕРШЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
METHOD OF COMPLETING CHEMICAL CLEANING OF ELECTRIC POWER PLANT

Изобретение относится к способу очистки, по меньшей мере, части водопарового контура энергоустановки, в частности к экономящему воду способу завершения ее химической очистки.
Водопаровой контур электростанции перед пуском в работу обычно подвергается химической очистке. При этом используются либо кислоты, либо EDTA (этилендиаминтетрауксусная кислота). Эти химикаты должны быть затем снова удалены из системы. В случае типичного кислотного травления для этого необходим, по меньшей мере, четырехкратный объем системы (до 1000 м). При этом возникают две проблемы:
1. Общий объем должен обрабатываться и утилизироваться в виде сточной воды. Это вызывает при все более строгих нормах высокие расходы.
2. Последующая промывка в отношении течения и опорожнения восприимчива к некорректному проведению. Велик риск повторной коррозии.
Поэтому при кислотном травлении этапы смачивания и травления, как правило, объединяются, травильный раствор не сливается, а затем методом «сырой по сырому» заменяется деионатом, после чего пассивируется. Однако расход воды велик.
В ЕР 0273182 раскрыт способ очистки резервуара, при котором находящийся в нем оксид железа растворяется комплексообразующей кислотой и в виде растворенного комплекса железа удаляется за счет опорожнения резервуара. Во избежание проникновения воздуха при опорожнении резервуар продувается инертным газом, в частности азотом или водородом.
Задачей изобретения является усовершенствование упомянутого способа для уменьшения объема сточной воды.
Согласно ЕР 1797969 А1, в способе очистки компонентов энергоустановки конденсированный в конденсаторе пар непрерывно пропускается в замкнутом контуре через ее одну или несколько очищаемых частей, причем осуществляется контроль степени чистоты среды, по меньшей мере, в одной рабочей части установки. За счет этого возможна очистка без перерыва вплоть до достижения требуемой свободы от частиц.
В DE 19843442 С1 раскрыты устройство и способ очистки паропроводящих компонентов в установках с паровыми котлами. При этом пропускаемый через очищаемый компонент пар очищается в центробежном сепараторе и через конденсатор установки возвращается в котел для выработки выдувного пара.
Согласно изобретению, упомянутая задача решается способом по пункту 1  формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения. За счет того, что в способе очистки, по меньшей мере, части водопарового контура энергоустановки, причем очищающий раствор подается в очищаемую часть, а затем сливается, во время или непосредственно после слива очищающего раствора в очищаемую часть, по меньшей мере, в одной ее высокой точке подается пар для промывки, открываются или остаются открытыми выпуски в нижней точке очищаемой части, пар подается до тех пор, пока он не выйдет из выпусков, закрываются те выпуски, из которых выходит пар, и пар подается до тех пор, пока он не выйдет из всех выпусков, после чего пароподающий трубопровод закрывается и все выпуски снова открываются, достигается следующее.
Когда очищающий раствор сливается из системы и непосредственно после или во время опорожнения подается пар, причем выпуски остаются открытыми, поступающий пар конденсируется на металлических поверхностях, а образовавшийся конденсат отводится через выпуск. За счет использования пара вместо воды уменьшается объем сточной воды. Таким образом, возможно использовать меньший травильный бак, причем также сокращаются расходы на утилизацию.
В результате конденсации металл нагревается, а точка конденсации смещается от места подачи в направлении выпуска. Следовательно, гарантирована эффективная очистка от высокой точки до выпуска в нижней точке.
Кроме того, при подаче пара в высокой точке можно не ждать, пока очищающий раствор будет слит полностью или, по меньшей мере, большей частью, а непосредственно с началом слива очищающего раствора пар можно подавать в очищаемую часть, так что процесс очистки может быть ускорен.
За счет того, что, по меньшей мере, один выпуск в очищаемой части остается открытым, причем пар подается до тех пор, пока он не выйдет из него, гарантируется, что вся система от высокой точки до выпуска в нижней точке вступает в контакт с достаточным для очистки количеством пара.
Когда из выпуска выходит пар, можно исходить из того, что промывка системы, по меньшей мере, в зоне этих выпусков завершена. При этом в случае больших систем пар подается до тех пор, пока он не выйдет из всех выпусков очищаемой части. Тогда пароподающий трубопровод закрывается, а все выпуски снова открываются.
При этом целесообразно подавать пар в барабан парового котла, расположенный над испарителем и по центру относительно системы, включающей в себя экономайзер, испаритель и перегреватель.
Предпочтительно в пар добавлять алкализатор. Таким образом, можно повысить эффективность последующей сухой консервации. Консервация важна, если парогенераторные установки выводятся из эксплуатации для защиты установки от коррозии в нерабочий период.
Целесообразно в пар в качестве алкализатора добавляется аммиак. В качестве одного из наиболее распространенных химикатов и основы для производства многих других азотных соединений аммиак производится в больших технических масштабах и тем самым легко доступен при управляемых затратах.
Предпочтительно, если после промывки паром открываются вытяжки в очищенной части энергоустановки, пока оставшаяся вода не испарится из системы. Если непосредственно после промывки открываются все вытяжки и выпуски, то оставшаяся вода полностью испаряется из горячей системы и происходит сухая консервация.
Предпочтительным образом способ находит применение в пароэлектростанции в качестве энергоустановки.
Точно так же предпочтительно, если способ применяется в газопаротурбинной установке в качестве энергоустановки.
В частности, предпочтительно, если способ применяется в водопаровом контуре парогенератора-утилизатора.
Благодаря предложенному способу уменьшается объем сточной воды. Таким образом, возможен меньший травильный бак и сокращаются расходы на утилизацию. Кроме того, после промывки паром система подвергается сухой консервации.
Изобретение более подробно поясняется на примере его осуществления со ссылкой на чертежи, на которых схематично и не в масштабе изображено:
- фиг.1: фрагмент газопаротурбинной установки в холодном состоянии;
- фиг.2: фрагмент газопаротурбинной установки в частично нагретом состоянии;
- фиг.3: фрагмент заполненной паром газопаротурбинной установки.
На фиг.1 изображен фрагмент газопаротурбинной установки, включающей в себя газотурбинную установку 1 и парогенератор-утилизатор 2. При этом газотурбинная установка 1 включает в себя газовую турбину 3 с присоединенным воздушным компрессором 4 и предвключенную ей камеру 5 сгорания, присоединенную к трубопроводу 5 свежего воздуха воздушного компрессора 4. В камеру 5 сгорания входит топливопровод 7. Газовая турбина 3 и воздушный компрессор 4, а также генератор 8 установлены на общем валу 9.
Из газотурбинной установки показан только парогенератор-утилизатор 2. Для подачи в него расширенного в газовой турбине 3 рабочего тела или дымового газа к входу 11 парогенератора-утилизатора 2 присоединен трубопровод 10 отработанного газа. Расширенное рабочее тело из газовой турбины 3 покидает парогенератор-утилизатор 2 через его выход 12 в направлении дымовой трубы (не показана).
В парогенераторе-утилизаторе 2 изображены компоненты части высокого давления водопарового контура паротурбинной установки. Подогреватель 13 конденсата, или экономайзер, на выходной стороне соединен с паровым барабаном 14 для циркулирующей воды и отделения пара. К барабану 14 на входной и выходной сторонах присоединен испаритель 15 для образования замкнутого испарительного контура. Подогретая питательная вода течет через барабан 14 в испаритель 15, испаряется там и в виде насыщенного пара возвращается в барабан 14. Отделенный пар подается в перегреватель 16 и перегревается там. Перегреватель 16 на выходной стороне соединен с впуском для пара паровой турбины (не показана).
Для слива остаточной воды компоненты водопарового контура имеют выпуски 17 в нижней точке. Вытяжки 18 служат для вентиляции водопарового контура. В барабан 14 входит вспомогательный паропровод 19.
Устройства, представленные на фиг.1-3, идентичны. Линиями разной толщины, обозначающими один и тот же компонент, на разных фигурах поясняется предложенный способ. При этом тонкая линия в парогенераторе-утилизаторе 2 обозначает холодный компонент, в котором конденсируется пар, а толстая линия - горячий компонент (>100°С).
На фиг.1 изображена холодная система во время химической очистки, при которой используются либо кислоты, либо EDTA. Как только очищающий раствор будет слит через выпуски 17 для последующей промывки в барабан 14, по вспомогательному паропроводу 19 можно подать пар. Он конденсируется на металлических поверхностях барабана 14, испарителя 15, подогревателя 13 конденсата, перегревателя и соединяющих их трубопроводов, а образовавшийся конденсат отводится через выпуски 17.
С увеличением продолжительности подачи пара металл нагревается за счет конденсации, и ее точка смещается от барабана 14 в качестве места подачи в направлении выпусков 17 (фиг.2).
Когда система, как показано на фиг.3, соответственно нагрета, а промывка завершена, из одного выпуска 17 выходит пар. В случае больших систем с несколькими выпусками 17 закрываются те выпуски 17, из которых выходит пар, а промывка продолжается до тех пор, пока пар не выйдет из всех выпусков 17. Затем пароподающий трубопровод закрывается, а все выпуски 17 снова открываются. Для лучшего испарения оставшейся воды дополнительно открываются также вытяжки 18.