Способ организации комплексной технологии очистки, пассивации и поддержания водно-химического режима рабочего водопарового тракта энергоблока


 


Владельцы патента RU 2568011:

Фонд поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности "Энергия без границ" (RU)
Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (RU)

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. Предложен 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. Отличие в том, что в качестве 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. 2 з.п. ф-лы.

 

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%

Концентрация указанного аминосодержащего химического реагента в среде РВПТ энергоблока на первом из указанных этапов комплексной технологии составляет 250…300 мкг/дм3, на втором - 100…250 мкг/дм3, на третьем - 50…100 мкг/дм3 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%

- 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/дм3; 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/дм3 при концентрации реагента не менее 50 мкг/дм3.

- Второй этап. Пассивация (консервация) внутренних поверхностей нагрева. Концентрация указанного химического реагента в среде РВПТ составляет 250…300 мкг/дм3; 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/дм3 при концентрации реагента не менее 50 мкг/дм3.

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/дм3.

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.

1. Способ организации комплексной технологии очистки и пассивации внутренних поверхностей, а также последующего поддержания корректирующего эксплуатационного водно-химического режима рабочего водопарового тракта паросилового энергоблока с использованием средств воздействия на химическое состояние водопаровой среды на каждом из перечисленных этапов указанной комплексной технологии, отличающийся тем, что 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.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве указанного аминосодержащего 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. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что концентрация указанного аминосодержащего химического реагента в среде рабочего водопарового тракта энергоблока на первом из указанных этапов комплексной технологии составляет 250…300 мкг/дм3, на втором - 100…250 мкг/дм3, на третьем - 50…100 мкг/дм3 при температуре указанной среды на первом этапе 50…130°С, на втором - 130…200°С, 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.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу химической очистки контуров исследовательских и энергетических установок и может быть использовано в области теплоэнергетики и ядерной техники, например, при очистке внутренних поверхностей контуров, изготовленных полностью или частично из углеродистой стали, от железоокисных отложений (преимущественно магнетита), в том числе загрязненных радионуклидами.

Изобретение относится к энергетике, в частности к способам очистки теплообменных аппаратов, паровых и водогрейных котлов, парогенераторов от отложений и их последующей пассивации, и может быть использовано в энергетической, машиностроительной и других областях народного хозяйства.

Изобретение относится к очистке поверхности теплообменного оборудования от накипно-коррозионных отложений. В способе используют жидкий очищающий состав, содержащий аскорбиновую кислоту, комплексообразователь, воду и, возможно, вспомогательные добавки, который заливают или прокачивают через теплообменное оборудование.

Изобретение относится к технологии безразборной химической очистки теплообменного оборудования, а именно к очистке теплообменной системы дизеля тепловоза от накипно-коррозионных отложений.

Изобретение относится к технологии химической очистки внутренних полостей теплообменного оборудования (теплообменных контуров) и может быть использовано для очистки систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания или других агрегатов от накипно-коррозионных отложений.

Изобретение относится к геотермальной энергетике и может быть использовано для очистки геотермального оборудования от карбонатных отложений. Предложен способ очистки теплообменника от карбонатных отложений, включающий подвод геотермальной воды с концентрацией углекислого газа выше равновесного значения, которое создается путем увеличения общего, соответственно, и парциального давления углекислого газа в очищаемом теплообменнике, при этом, очищаемый теплообменник подключают последовательно к чистому теплообменнику, а из геотермальной воды перед подачей в чистый теплообменник удаляют часть углекислого газа до равновесного значения и подают в геотермальную воду перед подачей в очищаемый теплообменник, парциальное давление углекислого газа в очищаемом теплообменнике поддерживается на уровне выше равновесного значения.

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано при очистке теплообменников на пункте подогрева нефти от парафиновых отложений. Способ очистки теплообменников от парафиновых отложений заключается в том, что очистку производят потоком горячей нефти с выносом нагретого и разжиженного парафина потоком нефти, при этом к теплообменникам подключают линию реверсивной подачи нефти через теплообменники и при увеличении перепада давления между давлением нефти на входе в теплообменники и на их выходе до величины, составляющей от 0,9 до 0,95 от предельно допустимой для данных теплообменников в последние переключают подачу нефти с входа в теплообменники на выход из теплообменников с формированием таким образом реверсивного режима течения нефти, который осуществляют до достижения заданного перепада давления на каждом из теплообменников пункта подготовки нефти, после чего осуществляют переключение подачи нефти на вход теплообменников.
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для очистки внутренней поверхности котельных труб тепловых электростанций от отложений и для последующей пассивации этой поверхности.
Группа изобретений относится к области теплоэнергетики и может быть использована для эксплуатационной очистки от отложений внутренних поверхностей котельных труб энергетических котлов: барабанных котлов и котлов-утилизаторов парогазовых установок с последующей пассивацией этих поверхностей.
Изобретение относится к очистке наружной поверхности из алюминия и алюминиевых сплавов аппаратов воздушного охлаждения (далее - АВО). Способ включает обработку поверхности моющим средством и промывку водой, при этом очистку осуществляют в три этапа, на первом и третьем этапах осуществляют струйную промывку поверхности нагретой водой или смесью воды с водяным паром при давлении струи 20-150 бар, а на втором этапе осуществляют струйную обработку поверхности 0,25-1,5% водным раствором кислотного моющего средства, нагретым до температуры 20-60°C с давлением струи 20-150 бар с выдержкой в течение 10-30 минут.

Изобретение относится к энергетике и может использоваться в энергоустановках для очистки водопарового контура. В предложенном способе 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, открывается или оставляется открытым, по меньшей мере, один выпуск в нижней точке очищаемой части, пар подается до тех пор, пока он не выйдет из выпуска, в случае нескольких 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. Изобретение относится также к применению способа в пароэлектростанции, газопаротурбинной установке и, в частности, водопаровом контуре парогенератора-утилизатора. Благодаря предложенному способу уменьшается объем сточных вод. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технологии химической очистки внутренних полостей теплообменного оборудования и может быть использовано для очистки систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания или других агрегатов от накипно-коррозионных отложений. Способ позволяет избежать применения реагентов, оказывающих негативное воздействие на природную среду. Способ включает промывку обрабатываемой полости раствором промывочного реагента при его температуре 50-80°C и периодическую смену направления движения потока через полость, при этом используют раствор, содержащий компоненты в следующем соотношении, мас. %: сульфаминовая кислота - 2-5, ЭБК - 1-1,5, ингибитор коррозии - 0,1-0,2, вода - остальное. Затем осуществляют нейтрализацию раствора промывочного реагента щелочным раствором и противокоррозионную обработку полости путем ее промывки пассивирующим раствором. 1 табл.
Наверх