ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

В последние годы пароводокислородная очистка, пассивация и консервация нашли широкое применение на электростанциях с котлами прямоточ- ного и барабанного типа. Помимо опыта внедрения технологии на котлах, в ВТИ имеется опыт по внедрению парокислородной обработки подогревателей высокого давления (ПВД) по паровой стороне на прямоточных котлах СКД энергоблоков. Так, например, в последние годы парокислородная очистка, пассивация и консервация ПВД внедрены на энергоблоке 250 МВт ст. ¹ 7 ТЭЦ-23 Мосэнерго.

Более подробно остановимся на опыте проведения пароводокислородной пассивации, консервации и частичной очистки тракта котла и парового пространства подогревателей высокого давления энергоблока ст. ¹ 7 перед выводом его в средний ремонт.

Парокислородная очистка, пассивация и консервация тракта ПВД по паровой стороне проводились при работе энергоблока ст. ¹ 7 на частич- ной нагрузке.

Парокислородная обработка ПВД по паровой стороне происходила со сбросом конденсата греющего пара в самотечный канал. Парокислородная обработка ПВД проводилась последовательно для каждого корпуса и была начата с корпуса ¹ 8. Во время проведения обработки ПВД-8 на него подавался пар из отбора турбины с температурой на требуемом уровне.

Во время обработки ПВД-8 пар из отборов турбины также подавался и на два других корпуса ПВД-7, -6. Конденсат греющего пара сливался по штатной схеме каскадно из корпуса в корпус, а затем сбрасывался в самотечный канал.

В процессе обработки ПВД-8 по паровой стороне было принято решение с целью сокращения количества сбрасываемого пара в самотечный канал максимально уменьшить количество пара, подаваемого из отборов турбины на ПВД-7, -6, а основной поток направить на ПВД-8.

Во время обработки парового пространства ПВД-8 кислород подавался в пар отбора турбины, идущего на ПВД-8. Концентрация кислорода в паре, подаваемом на ПВД-8, поддерживалась в не-

обходимых пределах. Содержание кислорода в паре при обработке ПВД определялось на линии дренажа за ПВД-6.

Помимо определения содержания кислорода производились отбор проб на содержание железа, кремниевой кислоты и определение жесткости в питательной воде, остром паре и точке отбора на дренажной линии ПВД-6.

Во время обработки ПВД-8 по паровой стороне содержание железа находилось в пределах: в питательной воде от 9 мкг кг до следов, в ОП – 7 – 16 мкг кг, в дренаже ПВД-6 – 122 – 11 мкг кг; содержание солей жесткости во всех точках отбора было на уровне 0,2 мкг-экв кг; содержание кремниевой кислоты в питательной воде составляло 11,5 – 17,0 мкг кг, в остром паре – 17,0 – 7,0 мкг кг, в конденсате греющего пара за ПВД- 6 – 67,5 – 9,0 мкг кг.

Из этих данных видно, что произошла очистка ПВД от оксидов железа и кремниевой кислоты (ðèñ. 1, 2). Во время парокислородной обработки ПВД-8 была израсходована 1 т кислорода.

По окончании парокислородной обработки ПВД-8 основной расход пара из отборов турбины был направлен на ПВД-7. Подача пара из отборов турбины на ПВД-8, -6 была сокращена до минимально возможной.

При проведении ПКО парового пространства ПВД-7 кислород подавался в отборный пар турбины, идущий на ПВД-7. Концентрация кислорода определялась на дренажной линии греющего пара за ПВД-6 и поддерживалась на требуемом уровне.

Во время проведения парокислородной обработки ПВД-7 также производился отбор проб питательной воды, острого пара и конденсата греющего пара за ПВД-6. В отбираемых пробах определялось содержание железа, кремниевой кислоты, солей жесткости. Содержание железа в питательной воде находилось в пределах от 77 мкг кг до практического отсутствия, в остром паре – 55 – 7,0 мкг кг, в ПВД-6 – от 66 до 7,0 мкг кг. Содержание кремниевой кислоты в питательной воде составляло от 19 мкг кг до практического отсутст-

вия, в остром паре – от 12,5 до 5,5 мкг кг, в конденсате греющего пара за ПВД-6 – от 22,5 до 11,5 мкг кг. Содержание солей жесткости в ОП, питательной воде и конденсате греющего пара за ПВД-6 составляло 0,2 мкг-экв кг (ðèñ. 1, 2). Из полученных данных видно, что произошла очистка парового пространства ПВД-7 от продуктов коррозии.

Время обработки ПВД-7 было выдержано по регламенту. На проведение парокислородной очи- стки, пассивации и консервации ПВД-7 было израсходовано 1,5 т кислорода.

После окончания обработки ПВД-7 по паровой стороне были произведены соответствующие переключения для перехода на ПВД-6. Во время ПКО ПВД-6 основной поток пара был направлен на обрабатываемый корпус, потоки пара из отборов на ПВД-8, -7 были сокращены до минимально возможных.

При парокислородной очистке, пассивации и консервации парового пространства кислород подавался в пар из отбора турбины, идущего на ПВД-6. Концентрация кислорода определялась в конденсате греющего пара за ПВД-6 и поддерживалась на требуемом уровне.

Во время обработки ПВД-6, так же как и на предыдущих этапах, производился отбор проб питательной воды, острого пара и конденсата греющего пара за ПВД-6 с целью определения содержания железа, кремниевой кислоты и солей жесткости. Так, например, содержание железа в питательной воде находилось в пределах от 77 мкг кг до отсутствия, в остром паре – 44 – 15,5 мкг кг, в конденсате греющего пара за ПВД-6 – от 177 мкг кг до практического отсутствия. Содержание солей жесткости не превышало, в основном, 0,2 мкг-экв кг. Кремниевая кислота в отбираемых пробах питательной воды была в пределах от 18 до 8 мкг кг, в ОП – 11,5 – 14,5 мкг кг, в конденсате греющего пара за ПВД-6 – от 53 мкг кг до практического отсутствия (рис. 1, 2). Результаты проведения парокислородной очистки, пассивации и консервации парового пространства ПВД-6

показали, что поверхности нагрева очистились от оксидов железа и кремниевой кислоты.

Продолжительность парокислородной очистки, пассивации и консервации парового пространства ПВД-6 была выдержана и на их проведение израсходована 1 т кислорода.

По окончании мероприятий, связанных с парокислородной обработкой парового пространства ПВД, нагрузку энергоблока сняли и снизили параметры на котле для подготовки к проведению пароводокислородной обработки тракта котла.

Пароводокислородная обработка тракта котла была начата после установления на котле параметров рабочей среды в соответствии с утвержденным регламентом. С целью интенсификации смыва отложений с внутренних поверхностей нагрева производилось периодическое увеличение расхода питательной воды на каждую нитку.

Пароводокислородная очистка, пассивация и консервация тракта котла производились в два этапа, при постепенном подъеме температуры рабо- чей среды. На первом этапе производилась обработка тракта котла до ВЗ.

При достижении перед ВЗ температуры 410°С были подключены на полный поток пара пароперегревательные поверхности котла с поддержанием температуры острого пара на уровне 450°С. После подключения пароперегревательных поверхностей начат второй этап обработки тракта котла.

Во время проведения пароводокислородной обработки тракта котла основное внимание было направлено на создание надежной коррозионноустойчивой защитной пленки для обеспечения надежной защиты внутренних поверхностей нагрева во время проведения на энергоблоке планового среднего ремонта. Уже через 3 ч с момента начала дозировки кислорода температура перед ВЗ была поднята до 410°С и основной поток пара направлен в пароперегреватель высокого давления с выходом на прямоточный режим.

Дозировка кислорода в тракт котла осуществлялась в напорный коллектор бустерного насоса через специальный штуцер. В течение всей пароводокислородной обработки котла концентрация кислорода определялась в питательной воде, в

тракте перед ВЗ, в остром паре обеих ниток и из расширителя Р-20. Концентрация кислорода находилась на требуемом уровне.

Помимо определения концентрации кислорода в тракте котла производился отбор проб конденсата КЭН-1, КЭН-2, питательной воды, среды до ВЗ обеих ниток, острого пара из обеих ниток, а также при обработке тракта котла до ВЗ, из расширителя Р-20.

Во время проведения пароводокислородной обработки тракта котла не было отмечено значительных и продолжительных во времени выбросов по содержанию железа, меди и кремниевой кислоты, а также солей жесткости.

Содержание железа в тракте котла находилось в пределах от 266 до 7 мкг кг, периодически наблюдались выбросы по содержанию железа до 266 – 466 мкг кг в среде за КЭН-2, что было связано с отмывкой новой линии подачи обессоленной воды от ХВО; содержание кремниевой кислоты – от 47,5 до 8 мкг кг, содержание солей жесткости, в основном, находилось в интервале от 0,2 до 0,5 мкг-экв кг.

Так как во время ПВКО не наблюдалось значи- тельных выбросов по содержанию железа, было принято решение подключить БОУ уже через 1 ч после начала дозировки кислорода в тракт котла.

На проведение пароводокислородной обработки тракта котла было израсходовано 4 т кислорода.

После проведения пароводокислородной обработки котла и парового пространства ПВД энергоблок ст. ¹ 7 был выведен в средний ремонт.

Для определения состояния внутренних поверхностей нагрева котла и ПВД по паровой стороне были произведены вырезки образцов труб НРЧ, змеевика ПВД-6 и сбросной линии конденсата греющего пара за ПВД-6. Образцы были направлены в ВТИ для исследования.

На предоставленных образцах было определено количество рыхлого и плотного слоя отложений, а также определена коррозионная стойкость

Коррозионный ток, мА

% E ) ) > F+/<

< <

E@.L E. 'BE+% ?2 ! 6 9 12+#%"B !

образованных защитных пленок при помощи капельного и потенциостатического методов.

Остаточное количество отложений на образцах труб ВЭ и НРЧ, вырезанных в мае 2001 г., составляло 175 г м2.

Количество отложений на внутренней поверхности труб не превышает нормируемых показателей. Причем, количество рыхлого слоя отложений не превышает 62 г м2 äëÿ ÍÐ×-A, III õîä, è 36,8 ã ì2 рыхлого слоя отложений на поверхностях водяного экономайзера.

Внутренние поверхности образцов труб надежно покрыты тонким, равномерным слоем плотных отложений и не имеют коррозионных повреждений.

–300

–200

–100

0

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

? E ) E@=+3 12+#%"B !

Коррозионная стойкость защитных пленок, образованных при проведении ПВКО, на внутренних поверхностях котла энергоблока ст. ¹ 7 составляет 30 мин наблюдения при определении капельным методом.

Помимо капельного метода коррозионная стойкость определялась путем снятия поляризационных кривых на потенциостате (ðèñ. 3, 4).

Из полученных данных видно, что коррозионный ток практически не изменяется при наложении потенциала и составляет 0,2 мА для образца трубы НРЧ при наложении до 1500 мВ (ðèñ. 3, кривая 2). Полученные результаты показывают, что коррозионные токи весьма незначительны, а это свидетельствует о надежной защите поверхностей нагрева от коррозии как во время эксплуатации, так и во время останова. Для сопоставления на ðèñ. 3 дана кривая 1 для образца трубы НРЧ до проведения пароводокислородной очистки, пассивации и консервации, показывающая степень коррозионной стойкости оксидной пленки, созданной при эксплуатации энергоблока на нейтрально-кис- лородном водно-химическом режиме.

Ход кривой 1 показывает, что коррозионный ток начинает увеличиваться практически сразу с

момента наложения потенциала и достигает 3,2 мА при потенциале 1500 мВ, т.е. кислородный водно-химический режим создает на внутренних поверхностях нагрева котла защитные пленки меньшей коррозионной стойкости, чем пароводокислородная очистка, пассивация и консервация.

Íà ðèñ. 4 показана поляризационная кривая для образца трубы, вырезанного из ПВД-6. Полу- ченные результаты показывают, что коррозионный ток при наложении потенциала до 1500 мВ на образец змеевика ПВД-6 по паровой стороне практи- чески равен нулю.

Таким образом, в результате проведения парокислородной очистки, пассивации и консервации ПВД по паровой стороне создана надежная пленка, обеспечивающая защиту поверхностей ПВД от коррозионных процессов. Дополнительная консервация тракта котла и ПВД во время останова не требуется. Трубная поверхность ПВД очищена от отложений.

На внутренних поверхностях нагрева котла также создана надежная защитная пленка, обеспе- чивающая работоспособность и надежность эксплуатации котла и энергоблока в целом в различных режимах эксплуатации.

Выводы

1.На внутренних поверхностях нагрева котла в результате проведения пароводокислородной очи- стки, пассивации и консервации создана защитная пленка высокой коррозионной стойкости.

2.Пароводокислородная очистка, пассивация и консервация обеспечивает надежную эксплуатацию котла при переменных, стабильных и пусковых режимах.

3.ПВКО, П и К обеспечивает надежную консервацию поверхностей котла и ПВД во время резерва.

4.Проведена очистка трубной поверхности ПВД по паровой стороне и глубокая пассивация металла.

5.Парокислородная очистка, пассивация и консервация ПВД обеспечит надежную консервацию оборудования во время резерва, по крайней мере, в течение 1 года.