Меню Рубрики

Установка коррекционной обработки котловой воды

Коррекционная обработка воды в паровых котлах среднего и высокого давления

Д. Жихарев, к. х. н., В. Мацура, к. х. н.

По давлению производимого пара можно различить котлы низкого (до 1,4 МПа), среднего (до 3,9 МПа) и высокого (до 13,7 МПа) давления. Производству пара высокого и среднего давления присущи некоторые отличия. Большие единичные мощности применяемых для его производства котлов в сочетании с функциональными параметрами получаемого теплоносителя, идущего на генерацию электроэнергии или теплоснабжение крупных промышленных предприятий, делают актуальной задачу обеспечения эффективного использования установленной мощности котельного оборудования в течение, по возможности, продолжительного периода времени.

Вместе с повышением давления и температуры производимого водяного пара интенсифицируются физико-химические процессы коррозии и образования накипи, что существенно усложняет обеспечение сохранности котлов, вспомогательного оборудования, транспортных трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры. Высокие тепловые нагрузки определяют жесткие ограничения допустимого количества отложений на испарительных поверхностях, поскольку твердые слои накипи препятствуют эффективной теплопередаче. Нарушение теплообмена приводит к перерасходу топлива, снижению КПД теплоэнергетического цикла, перегреву внутренних поверхностей, повреждению конструкционных элементов, аварийным остановкам.

Даже кратковременный простой парового котла высокой единичной мощности по причине аварии существенно увеличивает стоимость вырабатываемой на предприятии тепловой и (или) электрической энергии. Для предотвращения массового образования отложений на испарительных поверхностях следует предельно снизить содержание примесей в питательной воде, а также минимизировать развитие коррозии внутри самого парового котла.

С ростом давления водяного пара существенно увеличиваются его коррозионная активность и способность к захвату неорганических соединений, растворенных в котловой воде. Чтобы предотвратить загрязнение теплоносителя, в требованиях к качеству воды, поступающей для питания паровых котлов среднего и высокого давления, строго регламентированы допустимые концентрации растворенных кислорода и углекислого газа, а также предельное солесодержание и остаточное содержание солей жесткости.

Характерная особенность производства пара среднего и высокого давления – высокий процент возвращаемого конденсата. Такая схема питания паровых котлов позволяет осуществлять наиболее экономичный теплоэнергетический цикл. Физико-химические свойства возвращаемого парового конденсата в значительной степени зависят от щелочности питательной воды и эффективности проводимой деаэрации.

Неэффективно проводимая термическая деаэрация обусловливает высокое остаточное содержание коррозионно-активных веществ в питательной воде. При термическом разложении гидрокарбонатов и карбонатов, содержащихся в поступающей в котел воде, образуется углекислый газ (СО2), который переходит в пар и на стадии конденсации образует угольную кислоту (Н2СО3). Содержание угольной кислоты обусловливает низкие значения рН возвратного конденсата, что в сочетании с присутствием остаточного кислорода становится причиной масштабного развития коррозии металла оборудования и трубопроводов пароконденсатных линий.

Основополагающее требование для обеспечения надежной эксплуатации паровых котлов среднего и высокого давления – поддержание правильного воднохимического режима. Он в свою очередь определяется набором контролируемых показателей качества основных потоков воды и пара, а также диапазонами нормативных значений этих контролируемых показателей. Требования к качеству воды и пара строго регламентируются как производителями теплоэнергетического оборудования, так и специальными нормативными документами. При реализации водно-химического режима осуществляют химическую подготовку воды по программе, определенной для данного теплоэнергетического оборудования.

В общем случае химическая подготовка воды (ХВП) для питания паровых котлов делится на докотловую и внутрикотловую стадии. Первая характеризуется многоступенчатыми технологическими схемами, в которых последовательно объединяются несколько водно-химических процессов и групп оборудования. Наиболее характерными процессами подготовки воды на этом этапе являются механическая фильтрация, коагуляция с последующим осветлением, умягчение на установках натрий-катионирования, обессоливание на установках Н/ОН-ионирования или обессоливание методом обратного осмоса, доочистка (кондиционирование) на ионообменных фильтрах смешанного действия.

Реализация программы ХВП на внутрикотловой стадии осуществляется путем коррекционной обработки котловой воды. Этот метод предусматривает поддержание физико-химических свойств рабочих потоков и состояния внутренних поверхностей оборудования за счет действия специально подобранных химических реагентов, подаваемых в накопительный бак деаэратора или непосредственно в гидравлический контур котла. При внедрении конкретных решений по коррекционной обработке котловой воды необходимо:
• учитывать регламентированные требования к качеству пара, питательной и котловой воды;
• определять дозировку химического реагента в привязке к основному обрабатываемому потоку;
• указывать возможность адекватной оценки эффективности предлагаемых технологий и реагентов;
• правильно обозначать способ подачи химических реагентов и точки ввода для их дозирования;
• рекомендовать заказчику методы и средства химического контроля концентрации реагентов в обрабатываемых потоках воды и пара.

Выполнение программы химической подготовки воды с учетом правильного выбора способа коррекционной обработки на внтурикотловой стадии обеспечивает долговременную и эффективную работу теплоэнергетического оборудования. Также должны соблюдаться нормы качества основных потоков воды и пара по всему набору контролируемых показателей.

В настоящее время реализуются различные виды водно-химических режимов теплоэнергетического оборудования, подразумевающие коррекционную обработку питательной или котловой воды различными химическими реагентами. В их числе – гидразинный, гидразинно-аммиачный и аммиачно-кислородный режимы. Для барабанных котлов с естественной циркуляцией известны также режимы, ориентированные на дозирование в котловую воду фосфатов, фосфатно-щелочных составов и комплексонов.

Многообразие используемых программ коррекционной обработки объясняется различием конструкционных материалов, особенностями конкретного теплоэнергетического оборудования, разностью теплогидравлических и тепломеханических условий эксплуатации.

Использование гидразингидрата в качестве реагента для коррекционной обработки позволяет, с одной стороны, связать остаточный растворенный кислород, с другой – откорректировать значение рН котловой воды, а также осуществить антикоррозионную пассивацию внутренних поверхностей с целью увеличения ресурса теплоэнергетического оборудования. Применение аммиака позволяет корректировать в определенных пределах значения рН пара и возвратного конденсата. Данным видам программ коррекционной обработки присущи следующие недостатки:
• не обеспечивается эффективная защита от отложений и коррозии всего объема пароводяного тракта;
• высокая токсичность гидразингидрата и аммиака. Использование гидразингидрата запрещено на предприятиях пищевой, микробиологической, фармацевтической промышленности;
• при одновременном использовании нескольких реагентов для коррекционной обработки требуется несколько точек для их ввода. Это вызывает трудности с поддержанием баланса водно-химического режима и его автоматизацией, а также необходимость в установке дополнительного оборудования;
• требуются использование дополнительных реагентов и проведение мероприятий по консервации оборудования ТЭС для защиты от «стояночной» коррозии при ремонтах и простое;
• существует вероятность коррозионного воздействия аммиака на теплообменники с латунными поверхностями в случае нарушения водно-химического режима.

С целью избежать вышеперечисленных моментов были разработаны более прогрессивные реагенты для комплексной внутрикотловой обработки воды.

Так, комплексную программу коррекционной обработки котловой воды реагентами трех видов предлагает компания Hercules Finland Oy (Финляндия).

Реагенты первой серии – Steamate NA – предназначены для контроля уровня рН в котле и пароконденсатных линиях. Они представляют собой смеси аминов, летучих с водяным паром и выполняют функции по ингибированию коррозии внутри пароконденсатных систем и регулированию значения рН обрабатываемых потоков.

Второй реагент – смесь органических кислородосвязывающих компонентов CorTrol OS7780 – служит для предотвращения коррозии, возникающей в результате присутствия в питательной воде остаточного растворенного кислорода.

Третий продукт (OptiSperse серии HP) – водные растворы смесей фосфатных и полимерных диспергаторов. В составе реагентов этой серии присутствует фосфатный буфер, который обеспечивает стабилизацию значения рН котловой воды между 9,2 и 10,2. Также в составе реагента присутствуют органические полимеры, способствующие переводу накипных отложений во взвешенное состояние и удалению их вместе с продувками котла.

Применение этих реагентов предусматривает наличие трех независимых точек ввода, а также отдельных методов контроля для каждого из реагентов (т.е. технология лишена не всех из названных выше недостатков). Следует отметить, что наличие трех независимо вводимых реагентов позволяет варьировать физико-химические параметры питательной и котловой воды в более широких пределах.

Интересным химическим решением представляется продукт Boilex 510 производства Ashland Specialty Chemical Company, предназначенный для комплексной коррекционной обработки воды в паровых котлах среднего и высокого (до 17,0 МПа) давления. Данный реагент эффективно поглощает остаточный растворенный кислород, повышает и стабилизирует уровень pH питательной воды, пара, возвратного конденсата. В его состав входит метил-кетоксим. Это органическое кислородосвязывающее вещество, летучее с водяным паром вступает в реакцию с растворенным в воде кислородом при температурах выше 60 °С и продолжительное время остается стабильным при обычных температурах. Использование метил-кетоксима для минимизации остаточного растворенного кислорода оказывается более технологичным и безопасным, чем применение водных растворов гидразингидрата. Реагент Boilex 510 может использоваться также в качестве ингибитора коррозии для мокрой консервации теплоэнергетического оборудования при температурах выше 60 °С. Для дозирования данного реагента, как правило, достаточно одной точки ввода.

Следует также упомянуть серию химических реагентов Helamin, в данном случае представляющих собой смесь алифатических моно- и полиаминов различной степени летучести. Наличие данных соединений обусловливает активность реагентов при предотвращении процессов коррозии и образования отложений в котлах высокого и среднего давления, работающих на деминерализованной или глубоко умягченной воде. Helamin BRW150H обладает также противонакипным действием, позволяющим предохранять испарительные поверхности от образования отложений. Как правило, данные реагенты рекомендуется дозировать одновременно в нескольких точках пароводяного контура, что может быть обусловлено термическим разложением компонентов или их недостаточной эффективностью по отношению к растворенному кислороду. Производитель товарных продуктов марки Helamin – фирма Faborga S.A. (Швейцария).

Читайте также:  Установка кондиционера на этапе ремонта

Осуществление правильной коррекционной обработки воды с использованием современных технологий и химических реагентов позволяет достичь следующих результатов:
• реализуются требуемые водно-химические режимы;
• нормализуется эксплуатация котельных агрегатов и теплоэнергетического оборудования в целом, появляется запас надежности;
• становится возможным поддержание установленного КПД теплоэнергетического оборудования;
• сокращаются издержки предприятия в части затрат на энергоресурсы и выполнение ремонтных работ;
• открываются возможности для снижения себестоимости продукции, увеличения прибыли от производственной деятельности.

Статья опубликована в журнале «Аква-Терм» # 6(46) 2008

источник

РД 34.37.522-88 Методические указания по коррекционной обработке питательной и котловой воды барабанных котлов давлением 3,9-13,8 Мпа

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРОФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРОФИКАЦИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО КОРРЕКЦИОННОЙ ОБРАБОТКЕ
ПИТАТЕЛЬНОЙ И КОТЛОВОЙ ВОДЫ
БАРАБАННЫХ КОТЛОВ
ДАВЛЕНИЕМ 3,9-13,8 МПа

РАЗРАБОТАНО Уральским филиалом Всесоюзного дважды ордена Трудового Красного знамени теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф.Э. Дзержинского, предприятием «Уралтехэнерго» Производственного объединения по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей Союзтехэнерго.

ИСПОЛНИТЕЛИ О.Г. САЛАШЕНКО, А.В. ТКАЛЕНКО

УТВЕРЖДЕНО Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 23.03.88 г.

Заместитель начальника А.П. БЕРСЕНЕВ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО КОРРЕКЦИОННОЙ ОБРАБОТКЕ ПИТАТЕЛЬНОЙ И КОТЛОВОЙ ВОДЫ БАРАБАННЫХ КОТЛОВ ДАВЛЕНИЕМ 3,9-13,8МПа

Настоящие Методические указания определяют технологию коррекционной обработки питательной воды аммиаком, гидразином, сульфитом натрия и котловой воды фосфатами и едким натром на электростанциях с барабанными котлами давлением 3,9-13,8 МПа.

Методические указания предназначены для персонала электростанций, энергосистем, проектных и наладочных организаций.

С выходом настоящих Методических указаний утрачивают силу «Инструкция по фосфатированию котловой воды» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1978) и «Методические указания по обработке едким натром котловой воды котлов с фосфатным водно-химическим режимом: МУ 34-70-096-95» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1985).

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Методические указания регламентируют технологию коррекционной обработки питательной и котловой воды паровых стационарных котлов с естественной циркуляцией давлением 3,9-13,8 МПа.

Коррекционная обработка наряду с очисткой добавочной воды, конденсата, термической деаэрацией, консервацией оборудования при остановах в резерв и ремонт обеспечивают предотвращение накипеобразования и коррозии основного и вспомогательного оборудования.

1.2. Коррекционная обработка питательной воды предназначена для снижения скорости коррозии стали и медных сплавов конденсатно-питательного тракта, сетевых подогревателей, трубопроводов пара, направляемого потребителям, и возвратного конденсата, теплообменного оборудования потребителей пара.

Снижение скорости коррозии обеспечивается созданием восстановительной среды в конденсатном тракте и глубоким связыванием кислорода и нитритов после деаэратора 0,6 МПа посредством ввода восстановителей, регулированием значения показателей рН среды за счет ввода аммиака.

Отклонения от режима коррекционной обработки могут вызвать:

— при концентрациях NH 4 OH , превышающих норма ПТЭ, — усиление коррозии медных сплавов;

— при рН ниже норм ПТЭ — усиление коррозии стали и медных сплавов;

— при концентрациях NH 4 ниже норм ПТЭ — усиление коррозии стали.

1.3. Коррекционная обработка котловой воды предназначена для предотвращения образования отложений и коррозии на внутренней поверхности испарительной части котла.

Для предотвращения отложений котловую воду обрабатывают фосфатами. Фосфатирование является эффективным средством предупреждения образования только кальциевых отложений.

Предотвращение коррозии обеспечивается регулированием показателя рН (или гидратной щелочности) котловой воды, изменением концентрации коррозионно-активных компонентов в котловой воде (с помощью продувки).

Нарушение режима коррекционной обработки может вызвать:

— при снижении показателя рН и щелочного соотношения ниже норм ПТЭ коррозию и охрупчивание металла экранных труб, образование отложений железофосфатных соединений, осаждение фосфата кальция;

— при превышении норм ПТЭ по содержанию фосфатов образование временных отложений фосфата натрия;

— при превышении норм ПТЭ по показателю рН щелочную коррозию экранных труб;

— при невыполнении требований по относительной щелочности охрупчивание опускных труб и барабана котла в местах вальцовочных и клепаных соединений.

1.4. Коррекционная обработка трилоном Б должна производиться в соответствии с «Методическими указаниями по комплексной обработке воды барабанных котлов давлением 40 — 100 кгс/см 2 (3,9 — 9,8 МПа): РД 34.37.514-91» (М.: СПО ОРГРЭС, 1993).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

Трилонную обработку рекомендуется применять в случае, если фосфатирование не обеспечивает надежную эксплуатация котлов. Применение трилонного режима должно быть согласовано с РЭУ.

1.5. Для обеспечения надежного водно-химического режима необходимо уделять особое внимание качеству питательной воды и ее составляющих:

— очистку производственного конденсата производить в соответствии с «Руководящими указаниями по очистке производственного конденсата» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1978);

— подпитку котлов давлением 13,8 МПа осуществлять только обессоленной водой.

Подпитку котлов давлением 9,8 МПа и ниже допускается производить умягченной водой. Допустимое количество умягченной воды определяется теплохимическими испытаниями.

1.6. В связи с тем, что фосфатирование котловой воды не обеспечивает полного предотвращения образования отложений, для исключения перегрева экранных труб следует также производить периодическую химическую очистку котлов. Периодичность химических очисток должна определяться в соответствии с «Методическими указаниями по контролю состояния основного оборудования тепловых электрических станций; определению качества и химического состава отложений: РД 34.37.306-87» (М.: Ротапринт ВТИ, 1987).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.7. Оборудование, останавливаемое в резерв или ремонт, должно подвергаться консервации. Консервация должна производиться в соответствии с «Методическими указаниями по консервации теплоэнергетического оборудования: РД 34.20.591-87» (М.: Ротапринт ВТИ, 1990).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2. КОРЕЕКЦИОННАЯ ОБРАБОТКА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ

2.1. Выбор метода коррекционной обработки питательной воды

2.1.1. Коррекционная обработка питательной воды в целях связывания нитритов и остаточного кислорода может производиться гидразингидратом, гидразинсульфатом, сульфитом натрия.

На котлах давлением до 7 МПа при необходимости более глубокого удаления кислорода из питательной воды в дополнение к термической деаэрации можно производить обработку питательной воды сульфитом натрия или гидразином. На котлах давлением 7 МПа и выше обработка конденсата или питательной воды должна производиться только гидразином, кроме котлов с кислородными водно-химическими режимами и котлов с отпуском пара на предприятия пищевой, микробиологической, фармацевтической и другой промышленности в случае запрета санитарных органов на наличие гидразина в паре.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.1.2. Для повышения показателя рН питательной воды и конденсата пара до нормальных значений на котлах всех параметров дополнительно к гидразинной обработке должна производиться аммиачная обработка питательной воды. В качестве реагента должен применяться преимущественно водный раствор аммиака.

В отдельных случаях при подпитке котлов химически очищенной водой, когда необходимости в повышении показателя рН питательной поды нет, но необходимо повысить показатель рН конденсата пара и снизить щелочность котловой воды, может применяться для аминирования сульфат аммония.

2.1.3. Гидразингидрат, гидразин сульфат, сульфит натрия необходимо вводить в трубопровод на стороне всасывания питательных насосов.

На электростанциях, где не выполняются нормы ПТЭ по содержанию меди из-за коррозии ПНД, рекомендуется вводить гидразин перед ПНД.

2.1.4. Аммиак можно вводить в питательную, обессоленною, химически очищенную воду, в пар, подаваемый на производство.

На блочных электростанциях аммиак целесообразно вводить на сторону всасывания питательных насосов. Допускается ввод аммиака в смеси с гидразином.

На электростанциях с поперечными связями аммиак рекомендуется вводить в обессоленную или умягченную воду (для снижения коррозии трубопроводов обессоленной воды). Раствор аммиака должен подаваться в трубопровод обессоленной или умягченной воды.

Если на электростанции имеются группы котлов с различным процентом добавки обессоленной воды, то аммиачная обработка должна производиться отдельно для каждой группы.

На электростанциях с большим возвратом производственного конденсата и высоким содержанием в нем продуктов коррозии, прежде всего оксидов (окислов) железа, рекомендуется вводить аммиак в пар, подаваемый на производство (только в пар или дополнительно к вводу аммиака в обессоленную воду). Ввод аммиака в пар, подаваемый на производство, должен быть согласован с потребителем. Наличие у потребителей теплообменников с латунными поверхностями нагрева, работающих под избыточным давлением, не является препятствием для обработки пара аммиаком. Ввод аммиака позволяет довести в конденсате пара показатель рН до значения выше 9,0 и значительно снизить скорость коррозии.

Читайте также:  Установка и настройка nivo slider

2.1.5. В случае запрета санитарных органов на наличие гидразина в паре, подаваемом на производство (предприятия пищевой, микробиологической, фармацевтической промышленности), для обработки котловой воды котлов давлением 9,8 МПа и менее должен использоваться сульфит натрия.

В случае запрета санитарных органов на наличие в паре гидразина и аммиака должно быть организовано снабжение этих предприятий паром через паропреобразователи.

2.2. Режим коррекционной обработки питательной воды

2.2.1. Режим коррекционной обработки должен обеспечить следующее качество питательной воды:

— содержание свободного гидразина перед экономайзером (в пересчете на NH 4 ) от 20 до 60 мкг/кг;

— содержание аммиака (в пересчете на NH 4 ) не более 1000 мкг/кг;

— показатель рН (при 25°С) для котлов давлением 3,9 МПа 8,5-9,5; 9,8 МПа и выше 9,1±0,1.

По разрешению энергоуправления допускается увеличение содержания аммиака до значения, не вызывающего коррозию медных сплавов. Повышенные концентрации аммиака рекомендуется поддерживать при обработке аммиаком пара, подаваемого на производство, и при подпитке котлов умягченной водой, если показатель рН конденсатов ниже 7,5 при концентрации аммиака 1 мг/кг.

При восполнении потерь пара и конденсата химически очищенной водой допускается повышение значения рН до 10,5. В этом случае показатель рН определяется щелочностью и количеством добавки умягченной воды, поэтому регулированию коррекционной обработкой не подлежит (аммиак на этих электростанциях служит для поддержания необходимых значений показателя рН паров и конденсатов).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.2.2. Для обеспечения требуемой концентрации гидразина в питательной воде доза гидразина должна учитывать его расходование на взаимодействие с кислородом, нитритами, окислами железа и меди.

Расчет дозы гидразина g (мкг/кг) в пересчете на NH 4 рекомендуется производить по формуле

где С1 — концентрация кислорода в питательной воде до ввода гидразина, мкг/кг;

С2 — концентрация нитритов в питательной воде до ввода гидразина, мкг/кг;

С3 — концентрация железа в питательной воде, мкг/кг;

С4 — концентрация меди в питательной воде, мкг/кг.

2.2.3. Концентрация гидразина в рабочем растворе С (мг/кг) рассчитывается по формуле

(2.2)

где D — расход питательной воды, т/ч;

D Н — средняя (регулируемого диапазона) подача насоса-дозатора, л/ч.

2.2.4. При приготовлении рабочего раствора гидразинсульфата гидразинсульфат должен быть нейтрализован едким натром. Количество едкого натра, необходимого для нейтрализации, у (кг) рассчитывается по формуле

где у1 — количество загружаемого гидразинсульфата, кг;

Щ — щелочность по фенолфталеину воды, используемой для приготовления рабочего раствора, мг-экв/кг;

2.2.5. Дозу сульфита (с учетом взаимодействия с кислородом и нитритами) g 2 (мкг/кг) рассчитывает по формуле (в пересчете на SО )

2.2.6. Приготовление рабочих растворов реагентов для коррекционной обработки питательной воды котлов давлением 13,8 МПа должно производиться на обессоленной воде, для котлов давлением 9,8 МПа и ниже допускается использование натрий-катионированной воды.

2.2.7. Количество вводимого аммиака, необходимое для поддержания заданной его концентрации в питательной воде, зависит от ряда факторов: количества добавочной воды, дозы гидразина, количества турбинного конденсата, эффективности работы деаэратора и т.д., поэтому концентрация должна определяться методом последовательного подбора, по данным химических анализов. Начальную концентрацию аммиака в рабочем растворе gH (г/кг) можно рассчитывать по формуле

(2.5)

где D — расход питательной воды на котел (группу котлов), т/ч;

DH — средняя подача насоса-дозатора, л/ч;

С3 — необходимая концентрация аммиака в питательной зоне, мг/кг.

При вводе аммиака в пар, подаваемый на производство, концентрация аммиака в паре не должна вызывать усиление коррозии медь-содержащих сплавов и нарушение норм ПТЭ по содержанию меди в питательной воде (концентрация аммиака должна быть примерно 1,5-3 мг/кг).

2.2.8. На блочных электростанциях при растопках котла подачу аммиака и гидразина необходимо начинать единовременно с началом постоянной подачи питательной воды в котел. Концентрация гидразина при пусках и остановах котлов может быть увеличена до 3 мг/кг. После толчка турбины концентрация должна поддерживаться в соответствии с п.2.2.1.

2.2.9. На блочных электростанциях дозирование гидразина и аммиака, а на электростанциях с поперечными связями дозирование гидразина должно быть автоматизировано.

2.2.10. Схема приготовления и дозирования реагентов, а также схема автоматизации должна быть выполнена в соответствии с «Руководящими указаниями по применению гидразина на энергетических установках электростанций» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1980) и «Рекомендациями по выполнению устройств для автоматизации фосфатно-продувочного режима и коррекционной обработки питательной воды на действующих электростанциях с барабанными котлами» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1981). При вводе аммиака в пар, подаваемый на производство, узел ввода должен быть выполнен аналогично впрыску в перегретый пар. Схема ввода должна быть согласована с проектными организациями.

2.2.11. Ввод реагентов необходимо производить непрерывно. Регулирование концентрации гидразина и аммиака должно осуществляться за счет изменения подачи насоса-дозатора (длины хода плунжера).

При автоматическом управлении насосами-дозаторами допускается импульсная подача реагентов.

2.2.12. Заполнение котла для опрессовки и растопки должно производиться обессоленной водой или конденсатом турбин. В случае отсутствия на электростанциях обессоленной воды и недостаточного количества конденсата турбин (менее 20% паропроизводительности котлов) заполнение котлов производить водой с минимальным солесодержанием.

2.2.13. Перед растопкой, если это необходимо, произвести обработку котловой воды гидразином и аммиаком или едким натром. Если в процессе пуска при упаривании котловой воды отмечается уменьшение показателя рН ниже 8,5 или щелочного соотношения (см. раздел 3 ) ниже нормативных значений, обработка воды должна производиться едким натром, в остальных случаях возможно использование аммиака.

Концентрация гидразина в котловой воде перед растопкой должна составлять 2,3-3 мг/кг, аммиака 1-2 мг/кг, показатель рН не менее 9,0. Ввод реагентов осуществлять в барабан котла по линии фосфатирования или консервации.

Для подачи раствора может быть использована схема гидразинно-аммиачной консервации или могут быть установлены дополнительные насосы-дозаторы на установке дозирования гидразина и аммиака. Подачу насосов (л/ч) определяют по формуле

, (2.6)

где СН — необходимая концентрация реагентов в котле, мг/кг;

С — концентрация реагента в рабочем растворе, г/кг;

D — расход воды на заполнение котла, т/ч.

Схема ввода щелочи приведена на рис. П4.1 . Концентрация рабочего раствора подбирается экспериментально. Возможно использование рабочего раствора, применяемого для обработки котловой воды во время работы котла.

При подпитке котла в процессе пуска дозировку аммиака и гидразина производить в питательную воду или конденсат в соответствия с пп. 2.2.1-2.2.11.

3. КОРРЕКЦИОННАЯ ОБРАБОТКА КОТЛОВОЙ ВОДЫ

3.1. Выбор метода коррекционной обработки котловой воды

3.1.1. Коррекционная обработка котловой воды может производиться тринатрийфосфатом, динатрийфосфатом, мононатрийфосфатом, гексаметафосфатом, триполифосфатом, аммонийфосфатом, едким натром и нитратом натрия.

Реагенты и технология коррекционной обработки выбираются в зависимости от параметров котла, схемы подготовки добавочной воды, количества и качества возвратного конденсата.

3.1.2. При подпитке котлов обессоленной водой или дистиллятом испарителей для фосфатирования котловой воды допускается применение только тринатрийфосфата.

На котлах, подпитка которых производится умягченной водой, коррекционную обработку наряду с тринатрийфосфатом можно проводить также и кислыми фосфатами. Кислые фосфаты рекомендуется применять главным образом для снижения щелочности котловой воды, если показатель рН котловой воды близок к максимально допустимым значениям или превышает их.

Кислыми фосфатами возможно снизить щелочность на 1 мг-экв/кг и показатель рН на 0,1-0,3. Дальнейшее снижение рН должно производиться за счет изменения режима работы установки умягчения добавочной воды (введение Н-катионирования или увеличение доли воды, проходящей Н-катионирование).

Некоторое снижение щелочности можно обеспечить обработкой питательной воды сульфатом аммония (до 1,5 мг-экв/кг в зависимости от количества добавочной воды).

3.1.3. На котлах давлением 3,9 МПа с вальцовочными и клепаными соединениями в случае невозможности снизить относительную щелочность до норм ПТЭ без реконструкции водоподготовительной установки котловая вода должна дополнительно к фосфатированию обрабатываться нитратом натрия.

3.1.4. На котлах, подпитка которых производится обессоленной водой, для обеспечения необходимого значения показателя рН котловую воду целесообразно обрабатывать одновременно тринатрийфосфатом и едким натром. Запрещается корректировать показатель рН (щелочность) котловой воды изменением режима работы обессоливающей установки (изменением величины «проскока» натрия).

3.1.5. Едкий натр целесообразно вводить совместно с тринатрийфосфатом.

На электростанциях, где возможно попадание потенциально-кислых соединений, необходимо иметь автономную схему ввода едкого натра. Раствор едкого натра необходимо вводить в фосфатную линию.

3.2. Режим коррекционной обработки котловой воды

3.2.1. Режим коррекционной обработки должен обеспечить следующее качество котловой воды:

— для котлованов давлением 13,8 МПа (140 кгс/см 2 ) по чистому отсеку 0,5 — 2,0 мг/дм 3 , по солевому отсеку — не более 12 мг/дм 3 ;

— для котлов давлением 9,8 МПа (100 кгс/см 2 ) и ниже по чистому отсеку 2 — 6 мг/дм 3 , по солевому отсеку — не более 30 мг/дм 3 ;

Читайте также:  Установка задней камеры на i30

— для котлов без ступенчатого испарения избыток фосфатов должен (как и остальные показатели) соответствовать норме для чистого отсека.

Значение рН котловой воды чистого отсека:

— для котлов давлением 13,8 МПа (140 кгс/см 2 ) — 9,0 — 9,5;

— для котлов давлением 9,8 МПа (100 кгс/см 2 ) и ниже — не менее 9,3.

Значение рН котловой воды солевого отсека:

— для котлов давлением 13,8 МПа (140 кгс/см 2 ) — 10,5;

— для котлов давлением 9,8 МПа (100 кгс/см 2 ) — не более 11,2; при их подпитке химически очищенной водой (с разрешения АО-энерго) — не более 11,5;

— для котлов давлением 3,9 МПа (40 кгс/см 2 ) — не более 11,8.

— для котлов давлением 13,8 МПа (140 кгс/см 2 ) для чистого отсека Щфф = (0,2 ¸ 0,5) Щобщ, для солевого отсека Щфф = (0,5 ¸ 0,7) Щобщ;

— для котлов давлением 9,8 МПа (100 кгс/см 2 ) и ниже для чистого и солевого отсеков Щфф ³ 0,5 Шобщ.

При несоблюдении требуемых значений рН и соотношения щелочностей в котловую воду должен вводиться едкий натр, в том числе и в пусковых режимах.

— для котлов с барабанами, имеющими заклепочные соединения, — не более 20 %;

— для котлов со сварными барабанами и креплением труб вальцовкой с уплотнительной подваркой — не более 50 %;

— для котлов, имеющих сварные барабаны и приваренные к ним трубы, относительная щелочность не нормируется.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.2.4. Избыточную концентрацию фосфатов определяют расчетным путем:

где РС — избыточная концентрация фосфатов в солевом отсека, мг/кг;

РЧ — избыточная концентрация фосфатов в чистом отсека, мг/кг;

Ра.с — общая концентрация фосфатов в солевом отсеке, мг/кг;

Ра.ч — общая концентрация фосфатов в чистом отсеке, мг/кг;

Рсв — связанные фосфаты в солевом отсеке (фосфаты в составе гидраксилапатита), мг/кг.

Общая концентрация фосфатов определяется действующими методиками химического контроля.

Количество связанных фосфатов в солевом отсеке определяют исходя из размера продувки и жесткости питательней воды по приложению 1. Для определения кратности концентрирования К могут быть использованы (в зависимости от необходимой точности) щелочность, солесодержание, концентрация натрия, сульфатов, хлоридов. Кратность концентрирования определяется как отношение значений этих показателей солевого и чистого отсеков.

Допускается ведение режима по общей концентрации фосфатов в котловой воде, если нет нарушения норм ПТЭ по жесткости питательной воды.

Относительную щелочность Щ, (%) рассчитывают по формуле

(3.3)

где Щфф — щелочность по фенолфталеину котловой воды солевого отсека, мг-экв/кг;

ЩОБЩ — общая щелочность (по смешанному индикатору) котловой воды солевого отсека, мг-экв/кг;

Ск.в — солесодержание (по электрической проводимости) котловой воды солевого отсека, мг/кг.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.2.5. Для более точного поддержания заданного режима подачу раствора фосфатов (раствора смеси фосфатов и щелочи) необходимо автоматизировать. Автоматизация должна быть выполнена в соответствии с «Рекомендациями по выполнению устройств для автоматизации фосфатно-продувочного режима и коррекционной обработки питательной воды на действующих электростанциях с барабанными котлами» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1981).

Если солесодержание котловой воды превышает не более чем в 1,5-2 раза солесодержание, определяемое фосфатами, подачу фосфатов рекомендуется регулировать по электрической проводимости котловой воды чистого отсека. В остальных случаях подача фосфатов регулируется по паропроизводительности котла.

3.2.6. При ручном (дистанционном) управлении насосами-дозаторами ввод фосфатов в котловую воду должен производиться непрерывно. Регулирование дозы должно осуществляться изменением хода плунжера насосов-дозаторов, количества работающих насосов-дозаторов, рабочей концентрации фосфатов. Контроль за режимом необходимо вести по содержанию фосфатов в чистом отсеке.

При автоматическом дозировании фосфатов режим работы насосов-дозаторов определяется выбранной системой автоматизации.

3.2.7. На котлах с автономной схемой ввода щелочи в котловую воду подача щелочи должна быть автоматизирована по показателю рН котловой воды чистого отсека.

3.2.8. Концентрацию рабочего раствора фосфатов РР (г/кг) при кратности концентрирования между чистым и солевым отсеками более 5 рассчитывают по формуле

(3.4)

где D ПР — расход продувки котла, т/ч;

DH — подача насоса-дозатора, л/ч;

РН — нормативное значение концентрации фосфатов в котловой воде солевого отсека, мг/кг.

Для котлов кратностью концентрирования менее 5 рабочую концентрацию (г/кг) рассчитывают по формуле

(3.5)

где DС — паропроизводительность солевого отсека, т/ч;

РП — максимально допустимое значение концентрации фосфатов в чистом отсеке, мг/кг.

При дозировании смеси фосфатов и щелочи управление насосами-дозаторами производится по фосфатам.

3.2.9. Регулирование концентрации щелочи (показателя рН) в котловой воде при совместном ее вводе с фосфатами производится изменением ее концентрации в рабочем растворе. Необходимые изменения концентрации щелочи определяются в зависимости от щелочности воды солевого отсека. Методика определения концентрации щелочи в рабочем растворе приведена в приложении 2.

3.2.10. Начало подачи фосфатов в котел определяется по фактическому их содержанию в котловой воде. Показатель рН котловой воды чистого отсека до начала подачи фосфатов должен быть не менее 8,5. При снижении показателя рН во время растопки ниже 8,5 котловую воду необходимо обрабатывать едким натром (см. также п. 2.2.13).

Подача фосфатов прекращается одновременно с отключением котла от главного паропровода.

3.2.11. Для обеспечения требуемых ПТЭ концентраций фосфатов в чистом и солевом отсеках кратность концентрирования между ними должна быть на более 8. В тех случаях, когда кратность концентрирования более 8 (при принятом размере непрерывной продувки), следует осуществлять рециркуляцию котловой воды. Схема рециркуляция приведена в приложении 3.

3.2.12. В случае, если котловую воду необходимо обрабатывать нитратом натрия, концентрация его в котловой воде должна соответствовать неравенству NO /40Щфф>0,4( NO в мг/кг, щелочность в мг-экв/кг).

3.3. Схема дозирования фосфатов

3.3.1. Подачу раствора в котел можно производить по индивидуальной и индивидуально-групповой схемам. Подробное описание схем приведено в приложении 4.

3.3.2. На блочных электростанциях и электростанциях с поперечными связями, работающих в пиковом режиме, должна применяться индивидуальная схема подачи фосфатов.

На электростанциях с поперечными связями, работающих в базовых режимах, наряду с индивидуальной схемой допускается использование индивидуально-групповой схемы. По индивидуально-групповой схеме подача раствора осуществляется только на котлы с одинаковыми параметрами.

3.3.3. Для подачи фосфатов должны использоваться насосы-дозаторы. Использование для подачи фосфатов другого оборудования не допускается.

3.3.4. Рабочий раствор фосфатов должен вводиться в барабан котла.

3.4. Коррекционная обработка котловой воды в период отклонения водно-химического режима от нормального

3.4.1. При нарушении норм ПТЭ по содержанию солей жесткости в питательной воде необходимо:

— перевести управление насосами-дозаторами на ручное (дистанционное);

— увеличить подачу фосфатов в котел с тем, чтобы обеспечить нормы ПТЭ по содержанию свободных фосфатов (включить дополнительные насосы-дозаторы, увеличить длину хода плунжеров, увеличить концентрацию фосфатов в рабочем растворе;

— на котлах, подпитка которых производится обессоленной водой, увеличить непрерывную продувку до 1,5-2,5, чаще проводить периодическую продувку — 1-2 раза в смену (в зависимости от жесткости питательной воды);

— при превышении норм ПТЭ по жесткости питательной воды более чем в 3 раза участить химический контроль за качеством котловой воды: показатель рН, фосфаты, щелочность контролировать через 1-2 ч;

— принять меры к устранению причин, вызвавших нарушение качества питательной воды. Причины, вызвавшие нарушение, должны быть устранены в сроки, указанные в ПТЭ.

3.4.2. При попадании в котел потенциально кислых соединений необходимо:

— увеличить непрерывную продувку до 1,5-5%;

— увеличить подачу щелочно-фосфатной смеси (не выходя за пределы норм ПТУ по содержанию фосфатов в солевом отсеке), содержание фосфатов в чистом отсеке допускается 15 мг/кг.

Если этих мер недостаточно, приготовить новый раствор, изменив концентрацию щелочи в соответствии с приложением 2. При автономной схеме подачи включить подачу щелочи:

— контроль за содержанием фосфатов, показателем рН, щелочностью проводить через 1-2 ч,

4. КОНТРОЛЬ ЗА РЕЖИМОМ КОРРЕКЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ПИТАТЕЛЬНОЙ И КОТЛОВОЙ ВОДЫ

Объем и периодичность химического контроля должны быть определены в соответствии с «Методическими указаниями по организации и объему химического контроля водно-химического режима на тепловых электростанциях: РД 34.37.303-88» (М.: Ротапринт ВТИ, 1988).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

Приложение 1

РАСЧЕТНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ СВЯЗАННЫХ ФОСФАТОВ В ПРОДУВОЧНОЙ ВОДЕ (СОЛЕВОМ ОТСЕКЕ) ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЯХ ЖЕСТКОСТИ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ И НЕПРЕРЫВНОЙ ПРОДУВКИ (мг/кг)

источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *