Как повысить надёжность тепломеханического оборудования, предохранив его рабочие поверхности

Сегодня на большинстве тепловых электростанций России при подготовке воды для производства пара службы химводоочистки используют несколько разных реагентов, рассчитанных на удаление тех или иных примесей. Например, могут применяться гидразин, аммиак и фосфаты. Обработка воды подобными реагентами снижает риск появления отложений на поверхностях нагрева котлов и лопатках роторов турбин.

Для режимов с высокими давлением и температурой, характерных для энергетических котлов и паротурбинных установок, необходима полная деминерализация воды, включающая удаление всех прочих примесей, например, силикатов. Если оставить в воде соединения кремния, они, испаряясь в котле, смешиваются с водяным паром и могут осаждаться на лопатках турбин и поверхностях нагрева котлоагрегатов.

Принятая сегодня практика коррекционной обработки теплоносителя с использованием существующего набора реагентов имеет ряд существенных недостатков, к которым относятся:

• отсутствие комплексного препарата;
• высокая токсичность гидразингидрата и аммиака, имеющих 1 класс опасности по классификации АХОВ (аварийно-химически опасные вещества);
• возможность коррозии теплообменников с латунными поверхностями в случае нарушения водно-химического режима (высокие концентрации аммиака, повышенное содержание кислорода);
• недостаточно эффективная защита от отложений и коррозии пароводяного тракта ТЭС по всему объёму (конденсатного контура, конденсатора, деаэратора);
• необходимость использования дополнительных реагентов и проведения специальных мероприятий по консервации оборудования для его защиты от стояночной коррозии при ремонтах и простое энергоблоков ТЭС.

Обходным путём

Один из путей решения проблемы – применение хеламинового водно-химического режима. Хеламин – это экологически чистый ингибитор коррозии и накипных отложений для паровых котлов, который представляет собой смесь поликарбоксилатов и поверхностно-активных насыщенных алкилполиаминов в сочетании с другими аминами различной степени летучести.

Хеламин можно использовать для коррекции водного режима барабанных котлов любого давления, а также в системах теплоснабжения и водопотребления. Его действие основано на образовании защитной плёнки на поверхности металла. Эта плёнка успешно противостоит коррозионным процессам и образованию накипей.

Вещество адсорбируется на поверхности металла и тем самым отделяет его от таких агрессивных газов, как СО2 и О2. Эта особенность, а также диспергирующие свойства обусловливают надёжную изоляцию поверхностей и перевод в тонкодисперсный шлам неорганических примесей, присутствующих в воде.

Последние в процессе многократной циркуляции и упаривания выкристаллизовываются из воды и легко выводятся из тракта парогенератора посредством непрерывной и периодической продувки. В отличие от фосфатов, которые воздействуют только на катионы кальция, хеламин предупреждает образование всех видов отложений. Кроме того, при его использовании не требуется корректировка питательной воды аммиаком и гидразином.

Вводить хеламин можно в любую точку конденсатно-пита- тельного тракта, но, как правило, для этого используют штатные схемы дозирования реагентов (фосфатов или аммиака и гидразина).

Дополнительные плюсы

При использовании хеламина становится возможным:

• исключить необходимость обработки теплоносителя традиционными реагентами, такими как фосфаты, гидразин, аммиак, и тем самым существенно упростить технологическую схему коррекционной обработки котловой и питательной воды, удешевить обслуживание реагентного хозяйства;
• предупредить стояночную коррозию основного и вспомогательного оборудования при его выводе в резерв на срок более шести месяцев;
• увеличить межпромывочный период или совсем отказаться от химической очистки оборудования, так как в процессе эксплуатационной обработки теплоносителя хеламином происходят разрушение уже имеющихся отложений и предотвращение образования не только кальциевых отложений, но и отложений силикатов, железа, меди;
• использовать продувочные воды для подпитки теплосетей без риска увеличить количество отложений на водогрейных котлах;
• значительно улучшить условия труда и повысить безопасность, так как хеламин – биоразлагаемый органический продукт, который относится к малоопасным веществам. Его можно сбрасывать со сточными водами.

Несмотря на сравнительно высокую стоимость ингибитора, по нашим оценкам, применение хеламина даёт экономический эффект уже благодаря снижению процента продувок и отказу от консервации оборудования. Экономия достигается в первый же год после перехода на хеламиновый водно-химический режим. Помимо этого, после вывода из эксплуатации насосов дозаторов фосфатов и насосов циркуляции фосфатов электростанция начинает экономить на электрической энергии для собственных нужд.

Владимир БУРДОНОВ, ведущий инженер участка тепломеханического и топливотранспортного оборудования Волжской ТЭЦ-2 ООО «ЛУКОЙЛ-Волгоградэнерго»