Способ завершения химической очистки электростанции

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 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.

1. Способ очистки, по меньшей мере, части водопарового контура энергоустановки,
причем очищающий раствор подают в очищаемую часть, а затем сливают, отличающийся тем, что во время или непосредственно после слива очищающего раствора в очищаемую часть, по меньшей мере, в одной высокой точке очищаемой части подают пар для промывки, открывают или оставляют открытыми выпуски (17) очищаемой части, пар подают до тех пор, пока он не выйдет из выпусков (17), закрывают те выпуски (17), из которых выходит пар, и пар подают до тех пор, пока он не выйдет из всех выпусков (17), после чего пароподающий трубопровод закрывают и все выпуски (17) снова открывают.

2. Способ по п.1, при котором пар подают в барабан (14) парового котла.

3. Способ по п.1 или 2, при котором в пар добавляют алкализатор.

4. Способ по п.3, при котором в пар добавляют аммиак.

5. Способ по любому из пп.1, 2 или 4, при котором после промывки паром открывают вытяжки (18) в очищенной части энергоустановки, пока оставшаяся вода не испарится из системы.

6. Способ по п.3, при котором после промывки паром открывают вытяжки (18) в очищенной части энергоустановки, пока оставшаяся вода не испарится из системы.

7. Применение способа по любому из пп.1-6 в пароэлектростанции, используемой в качестве энергоустановки.

8. Применение способа по любому из пп.1-6 в газопаротурбинной установке, используемой в качестве энергоустановки.

9. Применение способа по любому из пп.1-6 в водопаровом контуре парогенератора-утилизатора.