СПОСОБ ОРГАНИЗАЦИИ КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ, ПАССИВАЦИИ И ПОДДЕРЖАНИЯ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА РАБОЧЕГО ВОДОПАРОВОГО ТРАКТА ЭНЕРГОБЛОКА
METHOD OF ORGANISING OF COMPLEX TECHNOLOGY OF CLEANING, PASSIVATION AND MAINTENANCE OF WATER CHEMISTRY CONDITIONS OF WORKING WATER STEAM PATH OF POWER UNIT

Область использования
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для очистки, пассивации и поддержания водно-химического режима (ВХР) рабочего водопарового тракта (РВПТ) паросиловых энергоблоков докритических параметров, в том числе парогазовых установок (ПГУ).
Предшествующий уровень техники
Известен принятый в качестве прототипа способ организации комплексной технологии очистки и пассивации внутренних поверхностей, а также последующего поддержания корректирующего эксплуатационного ВХР РВПТ паросилового энергоблока с использованием средств воздействия на химическое состояние водопаровой среды на каждом из перечисленных этапов указанной комплексной технологии (RU 2379584, F22B 37/48, 2010 [1]). Согласно известному способу [1] на первых двух этапах указанной технологии очистка и пассивация (консервация) внутренних поверхностей РВПТ осуществляется с использованием в качестве средства воздействия на химическое состояние водопаровой среды парокислородной смеси в определенном диапазоне температур и давлений. На третьем этапе согласно [1] осуществляют бескислородный ВХР при глубоком обессоливании турбинного конденсата и высокой степени его деаэрации. К недостаткам способа [1] следует отнести относительно большие эксплуатационные затраты, связанные с высокой стоимостью кислорода, а также с обеспечением глубокого обессоливания и высокой степени деаэрации турбинного конденсата.
Раскрытие изобретения
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание простой, относительно малозатратной и эффективной комплексной технологии воздействия на химическое состояние среды РВПТ паросилового энергоблока, обеспечивающей надежную защиту внутренней поверхности указанного тракта от коррозии и отложений. Техническим результатом изобретения является возможность использования единого химического реагента, способного удовлетворить всем перечисленным выше требованиям для решения поставленной задачи с исключением необходимости глубокого обессоливания турбинного конденсата и неоправданно высокой степени его деаэрации.
Указанные задача и технический результат заявляемого изобретения обеспечиваются тем, что в способе организации комплексной технологии очистки и пассивации внутренних поверхностей, а также последующего поддержания корректирующего эксплуатационного ВХР РВПТ паросилового энергоблока с использованием средств воздействия на химическое состояние водопаровой среды на каждом из перечисленных этапов указанной комплексной технологии согласно изобретению в качестве указанных средств воздействия на химическое состояние водопаровой среды на всех трех этапах указанной комплексной технологии используют один и тот же аминосодержащий химический реагент, оптимальную концентрацию которого в обрабатываемой им среде подбирают индивидуально для каждого из указанных этапов, а оптимальные параметры указанной среды подбирают только для двух первых этапов. При этом в качестве указанного аминосодержащего реагента преимущественно используют водный раствор амина, содержащий моноэтаноламин, 1,3-олеилпропандиамин, этоксилированные жирные алкиламины и диэтиламиноэтанол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
моноэтаноламин
24,0…26,0
диэтиламиноэтанол
7,0…8,0
1,3-олеилпропандиамин
2,0…3,0
этоксилированные жирные алкиламины
0,5…1,5
вода
остальное до 100%
3
3
3
Концентрация указанного аминосодержащего химического реагента в среде РВПТ энергоблока на первом из указанных этапов комплексной технологии составляет 250…300 мкг/дм, на втором - 100…250 мкг/дм, на третьем - 50…100 мкг/дм при температуре указанной среды на первом этапе 50…130°C, на втором - 130…200°C, на третьем - в соответствии с требованиями текущего эксплуатационного режима энергоблока и максимальном давлении указанной среды на первом этапе 1,5…3,0 МПа, на втором - 3,0…10 МПа, на третьем - в соответствии с требованиями текущего эксплуатационного режима энергоблока, причем первые два этапа указанной комплексной технологии осуществляют при нагрузке энергоблока в диапазоне 30…50% от номинальной.
Подробное описание изобретения
Следует отметить, что любой химический реагент, по сравнению с кислородом, представляет некоторую опасность для окружающей среды. В связи с этим в основе предлагаемой технологии лежит применение химических реагентов, относящихся к третьему классу опасности, что практически в достаточной степени предотвращает вредное воздействие их на окружающую среду.
Физико-химический процесс очистки и пассивации при использовании аминосодержащих химических реагентов обеспечивает не только процесс физической адсорбции загрязнений, но и процесс хемосорбции, обеспечивая образование комплексов аминов с металлом и его оксидами, которые поддерживаются при ведении ВХР с применением аминов.
Комплексная трехэтапная технология обработки РВПТ с использованием на всех этапах одного и того же аминосодержащего химического реагента согласно изобретению проводится следующим образом:
- В качестве аминосодержащего химического реагента используют водный раствор амина, содержащий моноэтаноламин, 1,3-олеилпропандиамин, этоксилированные жирные алкиламины и диэтиламиноэтанол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
моноэтаноламин
24,0…26,0
диэтиламиноэтанол
7,0…8,0
1,3-олеилпропандиамин
2,0…3,0
этоксилированные жирные алкиламины
0,5…1,5
вода
остальное до 100%
3
3
3
- Первый этап. Очистка внутренних поверхностей нагрева указанного тракта, включая поверхности водяного экономайзера энергетического котла. Концентрация указанного химического реагента в среде указанного тракта составляет 250…300 мкг/дм; температура указанной среды в тракте 50…130°C; давление в барабане котла поддерживается на уровне 1,5…3,0 МПа. Отложения с очищаемых поверхностей удаляют путем периодической продувки из нижних точек тракта. Дозирование реагента производят во всасывающий коллектор питательного насоса или в напорный коллектор конденсатного насоса, а также непосредственно в барабан котла. Продолжительность этапа составляет от 12 до 24 часов. Критерием завершения очистки является стабилизация содержания железа в котловой воде на уровне не более 500 мкг/дм при концентрации реагента не менее 50 мкг/дм.
3
3
3
- Второй этап. Пассивация (консервация) внутренних поверхностей нагрева. Концентрация указанного химического реагента в среде РВПТ составляет 250…300 мкг/дм; температура среды в тракте 130…200°C; давление в барабане котла поддерживается на уровне 3,0…10,0 МПа. Дозирование реагента производится во всасывающий коллектор питательного насоса или в напорный коллектор конденсатного насоса, а также непосредственно в барабан котла. Продолжительность этапа составляет от 12 до 24 часов. Критерием завершения пассивации является стабилизация содержания железа в котловой воде на уровне не более 50 мкг/дм при концентрации реагента не менее 50 мкг/дм.
3
Третий этап. ВХР. Периодически производится дозирование того же реагента в среду РПВТ в эксплуатационных режимах работы энергоблока с соответствующими этим режимам параметрами. Частота периодов дозирования реагента и продолжительность дозирования производятся исходя из условия сохранения в среде РПВТ концентрации реагента в диапазоне 50…100 мкг/дм.
Примеры использования
Комплексная технология очистки, пассивации и поддержания ВХР РВПТ энергоблока согласно изобретению была успешно опробована во всех приведенных выше диапазонах концентраций реагента и параметров рабочей среды. При этом удавалось удалить до 70% эксплуатационных отложений, а показатели состояния внутренней поверхности РПВТ как в водяной, так и в паровой области отвечало предъявляемым требованиям коррозионной стойкости. В частности, pH среды находилось в пределах 9.0…9.6, а коррозионная стойкость образованной на этапе пассивации и поддерживаемой на этапе ВХР защитной магнетитовой пленки составляла 4…5 баллов, характеризуемая как «высшая» согласно ГОСТ 9.908-85 при скорости коррозии металла поверхностей нагрева не более 0,08 мм/год.
Промышленное применение
Комплексная технология согласно изобретению может найти широкое применение на тепловых электростанциях с энергоблоками докритических параметров. Технология экологически безопасная и практически не оказывает техногенного воздействия на окружающую среду, не требуя утилизации токсичных стоков. Кроме того, она позволяет выводить оборудование в резерв или вводить в эксплуатацию без дополнительных технологических мероприятий по расконсервации и очистке энергоблока. Глубина обессоливания и степень деаэрации турбинного конденсата и добавочной воды при данной технологии могут находиться в пределах, установленных правилами технической эксплуатации указанных энергоблоков.