Способ парохимической очистки и пассивации поверхностей металлических труб

Способ парохимической очистки и пассивации поверхностей металлических труб

Реферат

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

Известен способ очистки и пассивации тракта рабочей среды паровых котлов путем обработки указанного тракта парокислородной смесью (Авторское свидетельство SU №976761, 3 F22B 37/48, 1980). Недостатками этого способа является низкая эффективность при удалении отложений, образовавшихся в процессе эксплуатации, в частности железо-оксидных соединений.

Известен способ парохимической очистки от эксплуатационных отложений поверхностей металлических труб, характеризующийся их продувкой водяным паром, в который в процессе продувки вводится двухзамещенная натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (Полевич А.Н. Парохимическая очистка от эксплуатационных отложений внутренних поверхностей нагрева водогрейного котла типа ПТВМ-180. Энергосбережение и Водоподготовка №2, 2009 г., стр. 25-27). Недостатками этого способа являются высокая степень коррозионного износа металла в процессе очистки, невозможность проведения очистки при высоких температурах.

Известен способ парохимической очистки и пассивации поверхностей металлических труб, характеризующийся их продувкой водяным паром с окислителем и активаторами процесса очистки, при этом в поток водяного пара в процессе продувки поочередно в определенной последовательности вводят газообразные реагенты, причем вначале вводят углекислый газ - реагент, выделяющий при термическом разложении оксид углерода, затем водород и в завершение процесса вводят кислород. (Патент на изобретение RU №2514569 с приоритетом от 03.02.2013, опубликовано 27.04.2014. Бюл. №12, МПК F28G 9/00), выбранный авторами в качестве прототипа.

Недостатками этого способа являются низкая эффективность при удалении отложений на первом этапе, поскольку подаваемый в паровую среду углекислый газ в диапазоне температур от 200 до 650°C разлагается на оксид углерода в недостаточном количестве, что снижает эффективность процесса и в дальнейшем надежность работы оборудования.

Целью предлагаемого способа является повышение эффективности очистки внутренних поверхностей теплообменных труб от отложений, снижение коррозионных потерь с очищаемой поверхности котельной стали, повышение надежности оборудования в последующей эксплуатации.

Техническим результатом, достигаемым использованием изобретения, является повышение эффективности очистки и пассивации внутренних поверхностей теплообменных труб за счет проведения процесса в три стадии при последовательном дозировании в поток пара реагента - муравьиной кислоты, разлагающейся при температурах от 200 до 650°C с выделением оксида углерода, в следующей очередности: муравьиная кислота, водород и кислород.

Поставленная цель решается, а технический результат достигается тем, что в способе парохимической очистки и пассивации поверхностей металлических труб, характеризующемся их продувкой водяным паром с окислителем и активаторами процесса очистки, причем в поток водяного пара в процессе их продувки поочередно вводят вначале реагент, выделяющий оксид углерода, затем водород и в завершение процесса вводят кислород, с целью интенсификации процесса очистки и повышения надежности в поток водяного пара вначале вводят реагент - водный раствор муравьиной кислоты, затем водород и в завершение процесса вводят кислород.

Способ осуществляется следующим образом.

В паровую среду в интервале температур от 200 до 650°C дозируется муравьиная кислота. Эксплуатационная очистка парогазовой смесью (ПГС) на основе муравьиной кислоты теплообменных труб от эксплуатационных отложений, состоящих на 98% из железо-оксидных отложений, происходит по следующим реакциям:

Пример. Перегретый пар с давлением 2,5 МПа и температурой 450°C подавали в металлическую теплообменную трубу (ТОТ) с расходом 300 кг/ч и со скоростью 50-60 м/с. Перед входом перегретого пара в ТОТ от узла дозирования во впрыскивающее устройство подавали водный раствор муравьиной кислоты.

Пример

Очистка парогазовой смесью на основе оксида углерода, полученного в результате термического разложения муравьиной кислоты.

Параметры парогазовой смеси:

- температура 450°C;

- давление 2,5 МПа;

- скорость 50÷60 м/с;

- расход 300 кг/ч;

- концентрация оксида углерода в паровой среде 1 г/кг.

Высокая эффективность способа была подтверждена при испытании образцов на опытном стенде ОАО «Всероссийского Теплотехнического Института».

Способ парохимической очистки и пассивации поверхностей металлических труб, характеризующийся их продувкой водяным паром с окислителем и активаторами процесса очистки, причем в поток водяного пара в процессе их продувки поочередно вводят вначале реагент, выделяющий оксид углерода, затем водород и в завершение процесса вводят кислород, отличающийся тем, что с целью интенсификации процесса в поток водяного пара вначале вводят реагент - водный раствор муравьиной кислоты.