ОПЫТ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ЭКРАНОВ

В статье освещаются результаты эксплуатационной химической очистки поверхностей нагрева с удельной зашламленностью в среднем 1315,8 г/м2 по огневой и 656,2 г/м2 по тыльной стороне с использованием моющих средств ТМС ДТ и ТМС ДИ.

Вопросы экономии топлива и безаварийной работы теплоэнергетического оборудования, а также непосредственно связанные с ними проблемы химических очисток теплоэнергетического оборудования, несомненно, являются актуальными и приобретают в современных условиях особо важное значение. Несвоевременные химические очистки приводят к повышению расхода топлива, нарушению теплового и гидравлического режима и, как следствие, к пережогам и разрывам экранных труб преимущественно в зоне ядра факела и в солевых отсеках. Известно, что эффективность химических очисток определяется не только количеством удаленных отложений, но и надежностью защиты конструкционных материалов от коррозии в процессе проведения очисток.

Традиционно для промывок котельного и теплообменного оборудования применяются минеральные кислоты, которые качественно удаляют отложения, но одновременно с этим обладают разрушительным воздействием на металл. Без надежного ингибирования такие кислотные промывки приводят к образованию множественных коррозионных повреждений, свищей и, как следствие, к удорожанию ремонтных работ. Немало сложностей вызывает и то, что широко используемая соляная кислота является прекурсором. Чтобы провести промывку с применением соляной кислоты, необходимо получить разрешительные документы. С учетом всех трудностей, возникающих при проведении кислотных промывок, разработаны новые, более эффективные реагенты для химических очисток оборудования и ингибирования кислотных растворов. Применение таких реагентов позволяет не только сохранить конструкционные материалы оборудования, но и упрощает технологию проведения химических очисток, снижает энерго- и трудозатраты в период проведения работ. 

Изучив современный рынок технических моющих средств, технологию и результаты использования, специалисты ТОО «МАЭК-Казатомпром» и ТОО «Фирма «Казэнергоналадка» остановили свой выбор на российских реагентах ТМС ДТ и ТМС ДИ производства НПП «Технобиор» (г. Москва). Моющие средства ТМС ДТ и ТМС ДИ являются многокомпонентными смесями и содержат не только кислотные составляющие, но и ингибиторы, что упрощает технологию приготовления растворов и обеспечивает щадящее воздействие на конструкционные материалы. Реагенты ТМС ДТ и ТМС ДИ широко применяются в российской тепловой и атомной энергетике, имеют полный пакет сопроводительной документации и рекомендованы к использованию отраслевыми институтами (ВТИ, «Котлоочистка»), фирмой ОРГРЭС, РАО ЕЭС.

Опытно-промышленной очистке подвергались экраны топки котельного агрегата ТГМ-151 М ст. №2, проработавшего с начала эксплуатации 223609 часов.
Обследование вырезок экранных труб котельного агрегата ТГМ-151 М ст. №2 показало, что удельная зашламленность и состав отложений крайне неравномерны.
В среднем удельная зашламленность по огневой стороне составляла 1315,8 (максимальная 2340,4) г/м2, по тыльной стороне – 656,2 (максимальная 1048,4) г/м2. Наибольший процент составляющей отложений был получен для соединений железа 47,7 – 80,0 %, соединения меди составили 0,53 – 11,58 %, соединения кальция 3,4 – 17,8 %, фосфаты 2,9 – 21,6 %, силикаты 0,19 – 0,53 %. Коррозионное состояние вырезок экранных труб признано удовлетворительным.

Понимая, что результат химической очистки зависит не только от реагентов, но и от соблюдения технологии, для технического сопровождения работ были привлечены специалисты научно-производственного предприятия «Технобиор».

Химическая очистка проводилась по циркуляционной схеме в один этап препаратом ТМС ДТ с дополнительной последующей дозировкой ТМС ДИ.
Контроль процесса осуществлялся по величине рН и концентрациям железа и меди с периодичностью 1 раз в час. Кроме того, дополнительно выполнялся анализ отработанного раствора на содержание кальция, магния и фосфатов.

Концентрация раствора ТМС ДТ составляла 7 – 9 %. Концентрация раствора ТМС ДИ составляла 2 – 4 %. Температура моющего раствора 55–58 0С. Продолжительность циркуляции моющего раствора составила 12 часов. Каждые 4 часа химической очистки производилось изменение направления циркуляции. После дренирования моющего раствора была проведена водная отмывка в течение 24 часов с последующей нейтрализацией амминированной водой в течение 4 часов.

По данным химических анализов было рассчитано общее количество удаленных из тракта отложений, которое составило 1762,8 кг. Оценка состояния внутренней поверхности труб после химической очистки производилась по результатам анализа контрольных образцов на остаточную зашламленность. Остаточная зашламленность по огневой стороне составила в среднем 122,4 г/м2 (максимально 160 г/м2), по тыльной стороне – в среднем 119,9 г/м2 (максимально 177 г/м2).

При осмотре поверхности барабана котла была зафиксирована четкая граница между паровой и водяной частью на уровне 100 мм выше геометрической оси, на поверхности барабана имелся пылевидный легко снимаемый налет коричневого цвета, под налетом – защитная пленка. При осмотре нижних коллекторов экранов зафиксировано отсутствие шлама, внутренняя поверхность коллекторов покрыта пылевидным легко снимаемым налетом темно-коричневого цвета. После восстановления штатной схемы котельного агрегата ТГМ-151 М ст. №2 для удаления остатков окислов трехвалентного железа и формирования защитной пленки на очищенных поверхностях силами эксплуатации ТЭЦ-2 была выполнена пассивация с использованием гидразина.


В заключение следует отметить, что использование моющих средств ТМС ДТ и ТМС ДИ благодаря их многокомпонентному составу позволило выполнить эффективную химическую очистку экранов топки котельного агрегата ТГМ-151 М по упрощенной технологии. Осмотр внутренних поверхностей котельного агрегата показал отсутствие коррозионных поражений и наличие защитной пленки, что свидетельствует о щадящем воздействии реагентов на металл. После проведения химической очистки котел введен в работу. Отсутствие свищей при гидроиспытаниях во время пуска и работе на номинальных параметрах является еще одним свидетельством сохранности конструкционных материалов при проведении промывок препаратами ТМС ДТ и ТМС ДИ. Результаты проведенной работы позволяют сделать вывод о целесообразности дальнейшего применения указанных реагентов для эффективной химической очистки котельных агрегатов.

Список использованной литературы

1. Методические указания по контролю состояния основного оборудования тепловых электрических станций. Определение количества и химического состава отложений СО 34.37.306-2001 (РД 153-34.1-37.306-2001).
2. Методические указания по эксплуатационной химической очистке энергоблоков сверхкритического давления РД 34.37.403-91.
3. Химические очистки теплоэнергетического оборудования. Выпуск 2 под общей ред. Т.Х. Маргуловой. М.: Энергия, 1978. – 176 с.

11.11 .2011