Технология предпусковой очистки котла
С 11.02.14г. по 4.03.14г. была проведена предпусковая химическая очистка котла-утилизатора Еп-270/316/46-12,5/3,06/0,46-560/560/237 блока ПГУ ст. № 4 Череповецкой ГРЭС.
Предпусковая очистка котла включала в себя несколько этапов:
- скоростная холодная отмывка технической водой;
- горячая отмывка обессоленной водой;
- химическая очистка (щелочение) котла;
- отмывка обессоленной водой от промывочного раствора.
Целью скоростной водной отмывки со сбросом всей отмывочной воды является удаление продуктов атмосферной коррозии, слабо сцепленных с металлом и основных монтажных загрязнений (песок, земля, ржавчина, сварочный грат и т.п.).
Целью горячей водной отмывки по замкнутому контуру является удаление маслянистых загрязнений, смазочных материалов и консервирующих составов перед проведением водно-химической отмывки.
Целью щелочной отмывки котла является:
а) ослабление сцепления и удаление слоя ржавчины и окалины, образовавшихся при изготовлении, хранении и монтаже оборудования, с металлом вследствие проникания раствора щелочи в трещины, упаривания его и частичного растворения им окислов железа с образованием ферритов натрия;
б) омыление или эмульгирование маслянистых загрязнений;
в) частичное растворение кремнекислых загрязнений с образованием силикатов натрия.
Отделившиеся от поверхности металла частицы загрязнений смываются потоком циркулирующего раствора и скапливаются в нижних точках котла, откуда мелкие их фракции удаляются усиленными продувками.
По окончании химпромывки поверхности нагрева котла промывались обессоленной водой до необходимой остаточной концентрации фосфатов в промывочном контуре.
После окончания химической промывки и расхолаживания оборудования был произведен осмотр барабанов котла с последующей очисткой от образовавшегося шлама и демонтаж временной схемы промывки котла.
1) Скоростные холодные водные отмывки конденсатно-питательного тракта блока и поверхностей нагрева котла
Скоростные водные отмывки каждой поверхности нагрева котла-утилизатора (кроме пароперегревательных) проводились холодной технической водой по сбросной схеме.
Отмывка проводилась временными насосами химической очистки (НХО) производительностью 536 т/ч и напором 101 м в.ст. (3 шт.), рассчитанными на работу при температуре 70-150 оС. Скоростные отмывки проводились поэтапно по сбросным временным схемам до соответствия пробы исходным параметрам технической воды (по цвету, мутности, содержанию взвешенных веществ не более 10 мг/дм3). Химический контроль осуществлял персонал химического цеха ЧГРЭС согласно методикам химконтроля.
Данные химического контроля приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1.
Химический контроль при проведении скоростных холодных отмывок
Дата | Наименование этапа | Длительность | Расход | Взвешенные вещества |
минуты | м3/ч | мг/л | ||
11.02.14 | Промывка трубопроводов питательной воды среднего давления (ПВ СД) | 7,6 | ||
12.02.14 | Промывка трубопроводов питательной воды низкого давления (ПВ НД) | 6,4 | ||
12.02.14 | Промывка трубопроводов питательной воды высокого давления (ПВ ВД) | 3,2 | ||
13.02.14 | Промывка линии основного конденсата (помимо ГПК по временной схеме) | 15,6 Анализ неуд. Повторная промывка | ||
14.02.14 | Промывка экономайзера среднего давления ЭСД | 17,2 Анализ неуд. Повторная промывка | ||
15.02.14 | Повторная промывка основного конденсата (помимо ГПК по временной схеме) | 5,2 | ||
15.02.14 | Промывка испарителя среднего давления ИСД | 5,6 |
Продолжение табл. 4.1.
Дата | Наименование этапа | Длительность | Расход | Взвешенные вещества |
минуты | м3/ч | мг/л | ||
16.02.14 | Промывка испарителя среднего давления ИСД | 1,6 | ||
17.02.14 | Промывка экономайзера среднего давления ЭСД | 3,6 | ||
17.02.12 | Промывка испарителя низкого давления ИНД | 5,6 | ||
17.02.14 | Промывка испарителя низкого давления ИНД | 1,2 | ||
18.02.14 | Промывка испарителя высокого давления ИВД | 6,4 | ||
18.02.14 | Промывка экономайзеров высокого давления ЭВД1-ЭВД2 | 2,4 | ||
18.02.14 | Промывка испарителя высокого давления ИВД | 5,2 | ||
19.02.14 | Промывка газовых подогревателей конденсата ГПК1-2-3 | 4,4 |
2) Горячая водная отмывка конденсатно-питательного тракта блока и поверхностей нагрева котла
Заполнение и подпитка деаэратора осуществлялись насосом аварийного добавка химобессоленной воды (ХОВ) из бака запаса конденсата. Промывочный контур заполнялся последовательно: конденсатный тракт ГПК, контур НД, СД, ВД. Горячая отмывка всех поверхностей нагрева производилась обессоленной водой, подаваемой насосами НХО с замыканием общего промывочного контура на деаэратор согласно схемы (рис. 4.2.).
Для нагрева воды в промывочном контуре до температуры 90-100 оС в деаэратор подавался пар от коллектора собственных нужд (КСН). Разогрев воды в контуре осуществлялся в течение 10 часов.
27.02.14г. 12-30 ч – последовательно заполнен промывочный контур, включен насос водно-химической очистки (НХО) для циркуляции контура.
Качество обессоленной воды из БЗК, используемой при заполнении контуров циркуляции составляло: Ж < 0,2 мкг-экв/дм3, SiO2 = 37 мкг/дм3, рН=6,6.
15-00 ч – подан пар от коллектора собственных нужд (КСН) на деаэратор.
Циркуляция по контурам ИНД, ИСД, ИВД, ГПК, ЭСД, ЭВД проводилась с расходом 510 м3/ч и продолжалась в течение 6 часов, при этом температура в промывочном контуре не снижалась ниже 95 оС и составляла 95-105 °С.
28.02.14г.7-00 ч – закончена горячая отмывка, производится расхолаживание котла.
Промывочный контур опорожнялся в бак слива из котла (V= 40 м3), а затем в систему ГЗУ ЧГРЭС.
После горячей отмывки отобрали пробу с воздушника контура ПВ ВД. Вода была рыжеватого цвета с небольшим количеством взвешенных веществ, без видимых маслянистых пятен.
рН = 7,1; Ж = 66 мкг-экв/дм3; Fe = 1,2 мг/дм3.
Затраты обессоленной воды на горячую промывку составили – 500 м3; затраты пара с действующей ЧГРЭС составили около 200 т.
3) Технология проведения химической очистки (щелочение) котла
Химическая обработка проводится по 6 замкнутым контурам насосами НХО от деаэратора последовательно через все поверхности нагрева котла-утилизатора с возвратом в деаэратор, соединенных в один промывочный контур. Циркуляция промывочного раствора происходит при температуре 90-130 °С и продолжается не менее 6 часов.
Замкнутые контуры заполнялись химобессоленной водой из бака запаса конденсата по линии аварийного добавка блока ПГУ насосом ХОВ. Подача щелочного раствора (раствор фосфатов и аммиака) производилась на всас насосов НХО. Подача реагентов производилась до получения в промывочном контуре концентраций:
- содержание фосфатов (PO4) не менее 500 мг/дм3;
- рН не менее 10,0.
Во время щелочной отмывки котла контролировались следующие показатели моющего раствора: рН, Щ, PO4, Fe с периодичностью не реже 1 раз в 2 часа.
2.03.14г. 4-30 ч - произведено заполнение промывочного контура химобессоленной водой.
6-30 ч - выполнено замыкание промывочного контура на деаэратор.
8-00 ч – отобраны пробы воды из промывочного контура (ПВ СД).
рН = 7,45; Ж = 6 мкг-экв/дм3; Fe = 1,1 мг/дм3.
8-00 ч - подан пар от коллектора КСН на деаэратор для нагрева воды в промывочном контуре.
3.03.14г. 1-00 ч - подан раствор аммиака в промывочный контур на всас насоса подачи реагентов для создания необходимой щелочной среды (рН > 10,0).
2-00 ч - при достижении рН = 9-9,5 (по индикаторной бумаге) начал подаваться раствор фосфатов в промывочный контур:
3-00 ч – проверена вода с п/о точек промывочного контура (мыльная на ощупь), содержание фосфатов в промывочном контуре составило 285 ÷ 950 мг/дм3.
Отбор проб производился через каждые 2 часа.
11-00 ч – закончено щелочение котла, остановлен НХО.
Частичный слив промывочного раствора производился через дренажи барабанов котла и продувку нижних коллекторов испарительных поверхностей нагрева котла (ИНД, ИСД, ИВД) в течение 20 минут.
При вытеснении промывочного раствора из контура добавлялась обессоленная вода в деаэратор. Расхолаживание котла с дальнейшей циркуляцией контура проводилось при включенных насосах НХО, при этом осуществлялся частичный слив промывочного раствора в бак слива из котла (БСК).
4.03.14г. 8-00 ч – при температуре в промывочном контуре + 60°С производился сброс промывочного раствора в бак БСПВ (V= 630 м3), затем в ГЗУ ЧГРЭС.
При проведении химической очистки котла-утилизатора были выдержаны все основные показатели промывочного раствора:
- температура воды в промывочном контуре составляла 120-130 °С;
- рН = 11,2 ÷ 11,4;
- щелочность 9,0/16,0 ÷ 10,1/19,0 мг-экв/дм3;
- содержание фосфатов составляло в основном 665-950 мг/дм3;
- содержание железа в питательной воде контуров снизилось с 110 мг/дм3 до 50 мг/дм3, в котловой воде контуров повысилось с 60 мг/дм3 до 168 мг/дм3 (из-за закрытой непрерывной продувки барабанов).
В целом щелочение котла с учетом расхолаживания до температуры 70 °С и циркуляции промывочного контура длилось около 30 часов.
На щелочную промывку было израсходовано 1,6 т технического тринатрийфосфата; аммиака (технического) - 150 л.
4) Водная отмывка промывочного контура
По окончании химической очистки поверхности нагрева промывались обессоленной водой до остаточной концентрации фосфатов менее 10 мг/дм3, электропроводности менее 50 мкСм/см
Контуры химической промывки НД, СД, ВД и конденсатный тракт котла последовательно заполнялись химобессоленной водой из деаэратора, с помощью насосов НХО и замыкались на деаэратор.
5.03.14г. 8-00 ч – промывочный контур заполнен обессоленной водой из деаэратора, включен насос НХО на циркуляцию контура.
10-00 ч – остановлен НХО, отмывка промывочного контура завершена.
Отмывка промывочного контура завершилась при следующих показателях:
- рН = 10,2 ÷ 10,23;
- жесткость 0,5 ÷ 1,0 мкг-экв/дм3;
- содержание фосфатов 5,9 ÷ 8,3 мг/дм3 (при норме 10 мг/дм3);
- содержание железа 2,16 ÷ 4,1 мг/дм3;
- удельная электропроводность 32,03 ÷ 37,09 мкСм/см (при норме 50 мкСм/см).
Производится опорожнение котла в бак БСПВ и далее в ГЗУ ЧГРЭС.
После окончания отмывки и расхолаживания оборудования производилось вскрытие и осмотр барабанов котла-утилизатора и коллекторов.
Затем котел был законсервирован раствором аммиака.
5) Выводы и рекомендации
1. Скоростные холодные водные отмывки котла-утилизатора Еп-270/316/46-12,5/3,06/0,46-560/560/237 блока ПГУ ст. № 4 Череповецкой ГРЭС были проведены согласно утвержденной «Программы предпусковой водно-химической очистки», при этом были выдержаны необходимые скорости потока в отмывочных контурах. Контуры отмывались до необходимого качества воды на сбросе из контура.
2. Горячие водные отмывки проводились обессоленной водой. Циркуляция по контурам ИНД, ИСД, ИВД, ГПК, ЭСД, ЭВД проводилась с расходом 510 м3/ч и продолжалась в течение 6 часов, при этом температура в промывочном контуре не снижалась ниже 90 оС и составляла 95-105 °С.
3. Технология и схема послемонтажной очистки котла была разработана на основании «Инструкция по щелочению паровых и водогрейных котлов» РД 34.37.408. и рекомендациям по химпромывке NOOTER/ERIKSEN и ИЦ «ЭМАльянс» по котлам-утилизаторам ЭМА-029-КУ. На основании этих документов как наиболее щадящая и эффективная была выбрана щелочная промывка котла с использованием растворов тринатрийфосфата и аммиака.
При проведении химической очистки (щелочения) котла-утилизатора были выдержаны все основные показатели промывочного раствора:
- температура воды в промывочном контуре составляла 120-130 °С;
- рН = 11,2 ÷ 11,4;
- щелочность 9,0/16,0 ÷ 10,1/19,0 мг-экв/дм3;
- содержание фосфатов в основном составляло 665 ÷ 950 мг/дм3;
В целом щелочение котла с учетом расхолаживания до температуры 70 °С и циркуляции промывочного контура длилось около 30 часов.
4. Отмывка промывочного контура была закончена при соответствии параметров отмывочной воды норме по содержанию фосфатов 5,9 ÷ 8,3 мг/дм3 (при норме 10 мг/дм3) и удельной электропроводности 32,03 ÷ 37,09 мкСм/см (при норме 50 мкСм/см), которые еще снизятся при дальнейших отмывках котла во время пусковых операций.
5. После окончания отмывок и расхолаживания оборудования был произведено вскрытие и осмотр барабанов котла-утилизатора. При осмотре установлено, что в барабанах отсутствует заводской консервирующий реагент, на дне барабанов ниже опускных труб имеется небольшое количество шлама темного цвета, не маслянистого, образованный из сварочного грата, песка и продуктов омыления фосфатами смазочных реагентов. Рекомендована очистка барабанов от шлама.
6. Проведенное щелочение котла при параметрах: рН = 11,2 ÷ 11,4; содержание фосфатов 665-950 мг/дм3 одновременно является методом консервации котла защитным щелочным реагентом (аммиаком), обеспечивающим надежность и сохранность поверхностей нагрева всех контуров котла-утилизатора до 30 суток согласно РД 34.20.591-97 «Методические указания по консервации теплоэнергетического оборудования».
7. После восстановления штатной схемы производится консервация котла путем заполнения котла обессоленной водой с аммиаком с концентрацией 50 мг/дм3, рН=10-10,5.