Технологические режимы очистки

Технологический режим химической очистки выбирается на основании определения состава и количества образовавшихся отложений, удаленных с поверхности вырезанных из котла образцов труб.

Для химических очисток водогрейных котлов в зависимости от состава и количества отложений можно использовать в качестве моющих реагентов соляную и сульфаминовую кислоты, концентрат или конденсат низкомолекулярных кислот (НМК). Характеристики этих и ряда других применяемых при химических очистках реагентов приведены в приложении.

Для удаления отложений, состоящих из карбонатов и окислов железа, при загрязненности более 1500 г/м² целесообразно применение соляной кислоты с предварительным щелочением растворами едкого натра, кальцинированной соды или их смеси. Количество циклов обработки щелочью и кислотой в этих случаях определяется в лабораторных условиях при очистке образцов с максимальной (из вырезанных образцов) загрязненностью и корректируется в процессе химической очистки по данным химического контроля.

При очистке отложений, содержащих кремний, в щелочной раствор и в раствор соляной кислоты необходимо добавление фтористых солей аммония или натрия.

Для гашения пены, образующейся в процессе очистки соляной кислотой, целесообразно применение пеногасителей, например фракция С₅–С₆ синтетических жирных кислот.

Последовательность технологических операций при химической очистке определяется в режимной карте.

Для обеспечения полноты удаления отложений в процессе очистки необходимо выдерживать следующие скорости движения растворов реагентов и отмывочной воды: при обработке химическими реагентами и промежуточных водных отмывках – не менее 0,3 м/с, при окончательной водной отмывке – не менее 1,5 м/с.

Обработка растворами щелочи и кислоты производится с циркуляцией их по замкнутому контуру. Отработанные растворы и отмывочная вода после промежуточных водных отмывок направляются в систему обезвреживания промывочных растворов. Отмывочная вода при окончательных водных отмывках направляется в теплосеть после удовлетворительных анализов.

При выполнении всех технологических операций (за исключением окончательной водной отмывки сетевой водой по рабочей схеме) для водных отмывок и приготовления растворов реагентов используется техническая вода, прошедшая механическую очистку на сеточных фильтрах. Ориентировочное количество воды, затрачиваемое на каждую водную отмывку, составляет 10 – 15 объемов котла.

4.8.5. Важнейшие реагенты для удаления отложений из водогрейных и паровых котлов низкого и среднего давлений

1. Соляная кислота техническая и ингибированная.

2. Серная кислота контактная, техническая.

3. Сульфаминовая кислота.

4. Концентрат или конденсат низкомолекулярных органических кислот (HMK).

5. Трилон Б – этилендиаминтетрауксуснокислый натрий (ЭДТ Na₂).

6. Фторид натрия или бифторид аммония.

7. Силикат натрия (жидкое стекло или силикат-глыба).

8. Щелочные реагенты: едкий натр, кальцинированная сода, тринатрийфосфат, бикарбонат натрия (двууглекислая сода), аммиак, известь.

9. Нитрит натрия – азотистокислый натрий.

10. Пеногаситель – смесь дикарбоновых кислот C₅ – С₆.

11. Ингибиторы: уротропин, ПБ-5, тиомочевина, тиосульфат натрия, ОП-7, ОП-10, каптакс, катапин.

Серная кислота может применяться только при отсутствии в котле кальциевых накипей, т. е. содержащих СаСОз.

Для предпускового щелочения водогрейных и паровых котлов с давлением до 4 МПа применяются:

Реагенты для щелочения	Для новых	Для загрязненных
Едкий натр NaOH твердый 95 – 100 %, кг/м3	5	8
Тринатрийфосфат NaPO4 · 12H2O, кг/м3	3	5
Только для котлов низкого давления
Сода кальцинированная NaCO3, безводная, кг/м3	7,5	12
Серная кислота 94–95-процентная для нейтрализации сбрасываемых щелочных растворов, если они повторно не используются, кг/м3	6,5	10

Виды основных моющих растворов и режимы их применения.

1. Соляная кислота техническая – 2–6 % HCl; уротропин – 0,8–1,2 %, дикарбоновые кислоты С₅ – С₆ – 0,02–0,05 % (только при содержании в отложениях более 10 % СаСО₃, температура (60 ± 5) °С; продолжительность 6–8 ч.

Раствор пригоден как для промывки травлением, так и при циркуляционной промывке.

2. Соляная кислота ингибированная – 2–6 % HCl, уротропин – 0,5 %, дикарбоновые кислоты С₅ – C₆ – 0,02–0,05 %. Все остальные условия те же, что и у раствора 1; применим при наличии в отложениях более 10 % SiO₂, в воде 1 % NaF.

3. Сульфаминовая кислота – 2–3 % HSO₃NH₂, моющее средство ОП-7 или ОП-10 – 0,1 %, каптакс – 0.02 % температура (95 ± 5) °С, продолжительность 6–7 ч.

4. Низкомолекулярные кислоты (НМК) 7–10 % в пересчете на уксусную кислоту, моющее средство ОП-7 или ОП-10 0,1 %; температура (90 ± 5) °С; продолжительность 6–8 ч. НМК рекомендуется применять в основном для удаления карбонатных отложений из паровых и водогрейных котлов, трубопроводов тепловых сетей и теплообменников с латунными трубками.

5. Растворы для щелочения и нейтрализации

NaOH 2–3 %,

или Na₂CO₃ 3–5 %,

или смесь NaOH + Na₂CO₃ по 2,5 %,

или аммиак до 1 % или до

рН = 10...10,5.

Все растворы без аммиака можно кипятить.

6. Растворы для пассивации промытой поверхности, особенно при намечаемом простое котлов в резерве: метасиликита натрия Na₂SiO₃ – 0,5 % при 60–80 °С; нитрита натрия NaNO₂ – 1 % с аммиаком – 0,5 % при 50–55 °С; аммиака 0,5 % при 60–80 °C (при простое не более 5 суток).

Контрольные вопросы

1. Условия выделения карбоната кальция.

2. Перечислите процессы образования накипи в водогрейных котлах.

3. В чем заключается оценка интенсивности накипеобразования в водогрейном оборудовании?

4. Основные физико-химические процессы, протекающие в воде котлоагрегатов.

5. Выделения твердой фазы в форме накипи и шлама.

6. Состав, структура и физические свойства отложений в парогенераторах.

7. Условия образования твердой фазы из солевых растворов.

8. Условия образования железоокисных и железофосфатных накипей.

9. Образование отложений на поверхностях конденсаторов.

10. Отложения на проточной части паровых турбин.

11. Образование отложений в водогрейном оборудовании.

12. В чем заключается сущность химических очисток теплоэнергетического оборудования?

13. Цель и задачи предпусковой очистки.

14. Когда производится эксплуатационная очистка?

15. Эксплуатационная очистка паровых турбин.

16. Эксплуатационная химическая очистка водогрейных котлов.

17. Перечислите важнейшие реагенты для удаления отложений в теплоэнергетическом оборудовании.