Способ предпусковой физико-механическо-паровой очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб от отложений

Способ предпусковой физико-механическо-паровой очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб от отложений

Реферат

Область использования

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для предпусковой очистки внутренней поверхности котельных труб тепловых электростанций (ТЭС) от отложений и для последующей пассивации этой поверхности.

Отложения на внутренней поверхности котельных труб в предпусковой период скапливаются в процессе изготовления труб, их транспортировки, хранения и монтажа и состоят, в основном, из продуктов атмосферной коррозии котельных сталей.

Уровень техники

Известен способ предпусковой очистки внутренней поверхности котельных труб от отложений путем продувки труб перегретым паром с дозированной подачей в него комплексообразующего вещества (RU 2313053, F28G 9/0, 2007 - прототип). В качестве комплексообразующего вещества согласно указанному прототипу предусмотрено использование этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) и ее солей. Основным достоинством ЭДТА и ее солей является универсальность, то есть способность комплексования со всеми катионами, присутствующими в эксплуатационных отложениях, и с продуктами атмосферной коррозии котельных сталей.

При практическом применении указанной технологии были выявлены, однако, следующие недостатки:

- при рН паро-химической среды, находящемся в диапазоне 4,0-6,0, коррозионные потери с чистой поверхности входных участков котельных труб достигают 600 г/(м²·ч) при допустимой величине 5 г/(м²·ч);

- ограниченная возможность при получении исходной концентрации комлексообразующего вещества в водном растворе из-за его низкой растворимости в температурном интервале 70-80°С;

- ограниченная возможность при получении исходной концентрации комплексообразующего вещества в паре из-за возможного достижения температуры насыщения при заданном давлении и последующих гидроударов;

- низкая удельная очищающая способность (не более 1 г/кг);

- требуются дополнительные мероприятия по пассивации очищенных поверхностей нагрева.

Раскрытие изобретения

Достигаемым техническим результатом изобретения является создание единой последовательной технологии предпусковой очистки и пассивации внутренних поверхностей котельных труб от продуктов атмосферной коррозии, обеспечивающей повышение эффективности процесса со снижением коррозионных потерь до нормативной величины.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в способе предпусковой очистки внутренней поверхности котельных труб от отложений путем продувки труб перегретым паром с дозированной подачей в него комплексообразующего вещества согласно изобретению в качестве комплексообразующего вещества используют комплексное полиаминное соединение (КПС).

Причинно-следственная связь между отличительным признаком изобретения и указанным техническим результатом заключается в том, что КПС вследствие высокого содержания поверхностно-активных веществ и будучи растворимым в воде в любых пропорциях в смеси с водяным паром оказывает активное физико-механическое воздействие на отложения и эффективное пассивирующее воздействие на очищенные внутренние поверхности сталей котельных труб. Кроме этого, КПС обладает широким спектром температурной стабильности от 30 до 545°С, что позволяет расширить температурный диапазон применения способа с выбором оптимальных условий проведения процесса в конкретных обстоятельствах.

Подробное описание изобретения

Как уже отмечалось, предпусковая очистка и пассивация котельных труб паровой средой с КПС основана на высокотемпературном физико-механическом воздействии данной смеси на продукты атмосферной коррозии и на очищенные поверхности сталей котельных труб. За счет механического воздействия поверхностно-активных веществ продукты атмосферной коррозии переводятся в мелкодисперсную среду и удаляются паровым потоком из контура очистки. На очищенных поверхностях за счёт высокотемпературного воздействия поверхностно-активных веществ создается мономолекулярный защитный (пассивирующий) слой. Комплексное воздействие паровой среды с КПС на внутренние поверхности котельных труб позволяет существенно снизить расход обессоленной или умягченной воды, а также многократно увеличивает эффективность технологии предпусковой очистки и пассивации.

Водно-химический раствор, создаваемый на основе КПС, и получаемая за счет его впрыска в пар паровая среда имеют рН 9,0÷11,0. При такой величине рН коррозионные потери с чистой поверхности котельных труб оказываются значительно ниже нормативных значений.

Осуществление процесса очистки и пассивации котельных труб паровой средой с КПС наиболее эффективно при следующих параметрах: температура - 130÷170°С, давление - 0,2÷0,7 МПа, скорость - 20÷80 м/с, расход паровой среды - 5÷50 т/ч, рН - 9,0÷11,0, концентрация КПС в водном растворе - до 50,0%, содержание КПС в паровой среде - до 5 г/кг.

Примеры

Перегретый пар с давлением 0,7 МПа и температурой 170°С подавали в экранные трубы котла с расходом 15,0 т/ч и со скоростью 30-40 м/с. Перед входом перегретого пара в экранные трубы от узла приготовления реагентов насосом-дозатором впрыскивали водный раствор КПС с различной концентрацией.

Пример 1

Параметры паровой среды с КПС: температура - 170°С, давление - 0,7 МПа, скорость 30 м/с, расход 15 т/ч, рН=9,0, концентрация КПС в водном растворе 40%, концентрация КПС в паровой среде 4 г/кг.

Удельная очищающая способность 2,5 г/кг.

Пример 2

Параметры паровой среды с КПС: температура - 170°С, давление - 0,7 МПа, скорость 40 м/с, расход 15 т/ч, рН=11,0, концентрация КПС в водном растворе 50%, концентрация КПС в паровой среде 5 г/кг.

Удельная очищающая способность 2,5 г/кг.

Таким образом, достоинствами способа предпусковой очистки согласно изобретению являются:

- единая технология очистки и пассивации;

- при рН паровой среды в диапазоне 9,0÷11,0 коррозионные потери с очищенной внутренней поверхности котельных труб не превышают допустимой величины, равной 5 г/(м²·ч);

- при комнатной температуре КПС растворим в воде в любых пропорциях, что снимает ограничение по увеличению его исходной концентрации в паровой среде;

- удельная очищающая способность повышается до 2,5 г/кг.

Способ предпусковой очистки внутренней поверхности котельных труб от отложений путем продувки труб перегретым паром с дозированной подачей в него комплексообразующего вещества, отличающийся тем, что в качестве комплексообразующего вещества используют комплексное полиаминное соединение.