Очистка водяного тракта конденсационной установки

 

В процессе эксплуатации происходит загрязнение водяного тракта конденсаторов, выраженное в появлении отложений осадочных примесей воды и продуктов коррозии металла оборудования и трубопроводов. Загрязнение поверхности теплообмена влечет за собой ухудшение вакуума в конденсаторе из-за увеличения термического сопротивления теплопередаче и за счет уменьшения расхода охлаждающей воды, связанного с повышением гидравлического сопротивления водяного тракта. Кроме того, образование отложений интенсифицирует процессы подшламовой коррозии металла, а содержащиеся в воде твердые примеси, включая продукты коррозии, вызывают его эрозионный износ.

Используемые для охлаждения конденсаторов природные воды всегда содержат растворенные коллоидные и грубодисперсные примеси, а также растительные и животные организмы. Попадая в систему технического водоснабжения, природная вода под действием специфических факторов изменяет свой физико-химический и биологический состав, что приводит к образованию отложений в конденсаторах турбин. Основными причинами загрязнения водяного тракта конденсационных установок являются:

– выделение нерастворимых солей при нагреве воды в конденсаторе (накипные отложения);

– наличие микро- и макроорганизмов, способных поселяться и развиваться на поверхностях теплообмена (биологические отложения);

– наличие механических взвесей (шлама, ила, щепы, листьев и др.), которые могут оседать, особенно в присутствии микроорганизмов, на поверхностях трубок конденсаторов (механические отложения).

Загрязнения конденсаторов возникают из-за несовершенства любых имеющихся в настоящее время систем предварительной очистки, которые необходимо совершенствовать. В случае невозможности предотвращения образования отложений в конденсаторах турбин следует проводить их периодическую очистку. В настоящее время разработан ряд методов очистки и предотвращения загрязнения водяного тракта конденсационных установок [14, 15]:

1. Механическая очистка щетинными ершами, резиновыми цилиндриками или поршеньками, в том числе при использовании гидравлических или пневматических пистолетов. Отложения удаляются при механическом воздействии на них используемого при очистке инструмента. Каждая трубка конденсатора чистится отдельно. Требуется отключение конденсатора или, при наличии возможности, его половины. Механическая очистка сопряжена с большими трудозатратами и занимает длительное время.

2. Очистка гидравлическим пистолетом или с помощью установки высокого давления. Вода под давлением 0, 4–1, 2 МПа с помощью гидравлического пистолета или установки высокого давления подается в каждую трубку конденсатора. Отложения удаляются при воздействии на них потока воды. Возможно добавление в воду абразивных добавок, однако при этом интенсифицируется эрозионный износ металла трубок. Метод также требует останова или разгрузки турбины с отключением конденсатора или его половины.

3. Непрерывная или периодическая шариковая очистка. Эластичные шарики из пористой резины циркулируют через трубную систему конденсатора по специально созданному замкнутому контуру. Касаясь внутренних стенок конденсаторных трубок, шарики счищают имеющиеся на поверхности загрязнения. Система шариковой очистки, в зависимости от её типа, может работать постоянно или периодически. Возможно использование шариков с абразивными включениями. Для работы системы необходим постоянный номинальный расход охлаждающей воды для создания достаточного перепада давлений между входной и выходной водяной камерами конденсатора. При работе системы несколько увеличиваются затраты мощности на привод циркуляционных насосов из-за увеличения гидравлического сопротивления конденсатора.

4. Очистка водовоздушной смесью. В охлаждающую воду периодически дозируется воздух, что обеспечивает удаление рыхлых илистых и органических отложений, слабо сцепленных со стенкой трубок. Метод применим на работающей турбине, однако существует опасность прекращения расхода воды через конденсатор из-за скопления воздуха в верхней части сливной водяной камеры при увеличении расхода воздуха больше допустимого значения.

5. Термическая сушка воздухом или паром. Через трубную систему организуется проток подогретого воздуха или пара от стороннего источника. Удаляются отложения, способные к растрескиванию и отслаиванию при высыхании. Метод требует разгрузки или останова турбоагрегата из-за необходимости отключения конденсатора или его половины. В настоящее время паровая термическая сушка запрещена нормативно-техническими документами.

6. Вакуумная сушка воздухом. В отключенной и осушенной водяной камере одной половины конденсатора создается вакуум более глубокий, чем в паровом пространстве конденсатора работающей турбины, при этом происходят вскипание и выпаривание влаги, содержащейся в отложениях, приводя к их отслоению и растрескиванию. Впоследствии отложения смываются охлаждающей водой. Метод требует высокой герметичности трубопроводов охлаждающей воды, необходима установка шиберных заглушек на подводящем и отводящем водоводах.

7. Импульсная электрогидравлическая очистка. Метод основан на том, что при создании электрического разряда в жидкости возникают ударные волны, разрушающие отложения. Метод применим на работающей турбине, но эффективен лишь применительно к накипным отложениям.

8. Промывка обратным потоком охлаждающей воды. Отложения удаляются при изменении направления движения воды, реализуемом с использованием специальной схемы.

9. Промывка нагретой охлаждающей водой. Удаляются в основном биологические загрязнения, чувствительные к повышению температуры среды. Метод требует больших затрат тепловой энергии на проведение очистки.

10. Коррекционная обработка охлаждающей воды химическими реагентами. Такая обработка применяется в системах оборотного водоснабжения. Скорость образования накипных отложений уменьшается при дозировании в воду ингибиторов отложений. Для такого метода, как и других химических методов, характерно негативное влияние на окружающую среду из-за увеличения сбросов химически активных веществ.

11. Кислотная или другая реагентная промывка. Отложения удаляются химическими методами. При этом необходимо отключение всего конденсатора или его половины. Метод также сопряжен с загрязнением окружающей среды сбросами реагентов. Кроме того, при использовании такого метода снижается ресурс конденсационной установки из-за активации процессов химического разрушения металла.

Таким образом, любой из методов очистки или профилактики загрязнений водяного тракта конденсаторов имеет свои преимущества и недостатки. Выбор метода зависит от условий работы конкретной конденсационной установки и во многом определяется химическим и биологическим составом примесей охлаждающей воды.

Контрольные вопросы:

1) Руководствуясь представленной принципиальной схемой конденсационной установки турбоагрегата неблочной ТЭС, сформулируйте:

- назначение конденсационной установки;

- название и краткая характеристика технологических систем входящих в конденсационную установку;

- назначение элементов схемы;

- контролируемые параметры, защиты и блокировки, используемые в схеме;

2) Дайте характеристику оперативным состояниям конденсационной установки.

4) Перечислите последовательность операций при пуске (останове) конденсационной установки.

5) Организация измерений и методы определения основных контролируемых величин при эксплуатации конденсационной установки:

- давления отработавшего пара;

- температурного напора;

- температуры и расхода охлаждающей воды;

- расхода отработавшего пара в конденсатор турбины;

- гидравлического сопротивления конденсатора;

- воздушной плотности вакуумной системы.

6) Руководствуясь представленной принципиальной схемой конденсационной установки энергоблока, работающего при сверхкритических параметрах свежего пара, сформулируйте принципиальные отличия от конденсационных установок турбин неблочных ТЭС?

Лекция 6.

⇐ Предыдущая25262728293031323334Следующая ⇒

Поделиться: