МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО КОМПЛЕКСОННОЙ ОБРАБОТКЕ ВОДЫ БАРАБАННЫХ КОТЛОВ ДАВЛЕНИЕМ 40-100 кгс/см2 (3,9-9,8 МПа)
РД 34.37.514-91
УДК 621.187.12 (083.96)
Срок действия с 01.05.1993
до 01.05.2000
РАЗРАБОТАНО Московским энергетическим институтом (МЭИ) и фирмой ОРГРЭС
ИСПОЛНИТЕЛИ доктор техн. наук Т.X. Mapгулова, канд. техн. наук А.Я. Ялова
УТВЕРЖДЕНО бывшим Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации Минэнерго СССР 30.12.91 г.
Заместитель начальника А.П. Берсенев
Настоящие Методические указания регламентируют применение комплексона для коррекционной обработки воды барабанных котлов давлением 40-100 кгс/см2 (3,9-9,8 МПа), а также для пассивации внутренних поверхностей нагрева котлов давлением 40 кгс/см2 (3,9 МПа) и выше.
Методические указания разработаны на основании и в развитие "Руководящих указаний по трилонной обработке воды барабанных котлов давлением 39-110 кгс/см2 (3,9-11 МПа)" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1981) с использованием последних научных разработок и опыта эксплуатации электростанций, применяющих режим комплексонной обработки.
Методические указания предназначены для эксплуатационного персонала ТЭС, персонала наладочных и проектных организаций.
С выходом настоящих Методических указаний отменяются "Руководящие указания по трилонной обработке воды барабанных котлов давлением 39-110 кгс/см2 (3,9-11 МПа)" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1981).
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Методические указания разработаны в соответствии с:
- Правилами технической эксплуатации электрических станций и тепловых сетей" (М.: Энергоиздат, 1989);
- Правилами техники безопасности при эксплуатации технологического оборудования электростанций и тепловых сетей" (М.: Энергоиздат, 1985);
- действующей НТД по организации водно-химического режима паровых котлов.
1.2. Применение комплексонов взамен фосфатирования для коррекционной обработки воды котлов давлением 40-100 кгс/см2 (3,9-9,8 МПа) наиболее целесообразно, при их работе на жидком и газообразном топливе, для которых характерны местные высокотеплонапряженные зоны поверхностей нагрева.
Для котлов, сжигающих твердое топливо, может применяться как комплексонная обработка, так и фосфатирование.
1.3. Применение комплексона для пассивации поверхностей нагрева рекомендуется для всех типов барабанных котлов давлением выше 40 кгс/см2 (3,9 МПа) независимо от вида топлива и коррекционной обработки (фосфатирование или комплексонная).
1.4. Качество пара, конденсата и питательной воды котлов при применении комплексонной обработки должно соответствовать нормам, предусмотренным ПТЭ.
1.5. Комплексонный водно-химический режим предпочтительнее проводить на чистых поверхностях нагрева, включая водяной экономайзер.
Для котлов высокого давления удельная загрязненность экранных труб не должна превышать 70 г/м2, для котлов среднего давления - 200 г/м2.
При наличии отложений в количестве, превышающем эти значения, перед переходом на комплексонный режим необходимо провести химическую очистку.
Вновь вводимые в эксплуатацию котлы перед организацией комплексонной обработки подвергаются предпусковой химической очистке.
1.6. Пассивация поверхностей нагрева трилоном Б может применяться в качестве заключительной стадии химической очистки котлов, а также перед включением в работу после длительного простоя котлов, эксплуатирующихся при трилонном или фосфатном водном режимах.
1.7. Гидразинно-аммиачная обработка питательной воды при переводе котла в комплексонный режим сохраняется. Ввод сульфита натрия взамен гидразина нецелесообразен. Режим обработки гидразином и аммиаком следует проводить в соответствии с действующими ПТЭ и НТД.
1.8. На котлах давлением 100 кгс/см2 (9,8 МПа), использующих в качестве добавка обессоленную воду, при комплексонной обработке для подщелачивания раствора комплексона вводят едкий натр.
1.9. Для комплексонной обработки воды чаще всего применяется трилон Б - двузамещенная натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты.
При отсутствии трилона Б может быть использована собственно этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) или другие ее соли. Растворимость солей ЭДТА значительно выше, чем самой ЭДТА и зависит от степени замещения в кислоте водорода ионом натрия (см. таблицу).
| Вид комплексона | Растворимость комплексона (г/кг) при температуре, °С | Значение рН раствора при t = 20 °С | ||
| 22 | 40 | 80 | ||
| ЭДТА | 2 | 2 | 5 | 1,0 |
| Однозамещенная соль ЭДТА | 14 | 14 | 21 | 3,5 |
| Двузамещенная соль ЭДТА (Трилон Б) | 108 | 137 | 236 | 5,5 |
| Трехзамещенная соль ЭДТА | 465 | 465 | 465 | 8,0 |
| Четырехзамещенная соль ЭДТА | 600 | 590 | 610 | 10,0 |
1.10. Определение малых концентраций ЭДТА и ее солей производится согласно ОСТ 34-70-953.19-91.
2. ХАРАКТЕРИСТИКА СПОСОБОВ КОРРЕКЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ И ПАССИВАЦИИ МЕТАЛЛА КОМПЛЕКСОНОМ
2.1. Сущность коррекционной обработки воды комплексоном заключается в его способности образовывать с содержащимися в питательной воде катионами (Са, Mg, Fe, Сu и др.) хорошо растворимые комплексные соединения.
2.2. Образующиеся комплексонаты железа при температурах среды выше 250 °С подвергаются практически полному термическому разложению с образованием твердой фазы, оседающей на поверхностях нагрева.
2.3. Глубина термического разложения комплексонатов зависит от параметров работы котла.
На котлах давлением 40 кгс/см2 (3,9 МПа) большая часть содержащихся в питательной воде примесей выводится в виде растворимых комплексонатов с продувкой.
На котлах давлением 100 кгс/см2 (9,8 МПа) основная часть примесей в результате термолиза комплексонатов остается на поверхностях в виде твердой фазы.
2.4. Состав твердой фазы зависит от катионов, присутствующих в питательной воде. При малой жесткости питательной воды, отвечающей нормам ПТЭ, что может быть обеспечено высокой плотностью охлаждающей системы конденсаторов либо путем обессоливания турбинного конденсата на обессоливающей установке, комплексон взаимодействует преимущественно с соединениями железа.
В процессе термолиза комплексонатов железа в виде твердой фазы образуется магнетит Fе3O4, создающий плотную защитную пленку на поверхностях нагрева и на не обогреваемых опускных трубах.
В первую очередь этот процесс протекает на экранных трубах, расположенных в теплонапряженных зонах топки (районе расположения горелок, центральной части боковых экранов и др.).
Температура металла огневой стороны этих труб имеет более высокие значения, чем тыльной стороны. Соответственно температура среды, омывающей внутреннюю поверхность огневой стороны теплонапряженных труб выше, чем у тыльной стороны этих труб, а также менее теплонапряженных труб, расположенных в других зонах топки. Этим объясняется первоочередность термического распада комплексонатов на огневой стороне теплонапряженных труб.
2.5. Присутствие в питательной воде соединений Са и Мg ухудшает свойства защитной пленки, образуемой в результате термолиза комплексонатов. Она перестает быть однородной, включает наряду с магнетитом соединения кальция и магния. Теплопроводность пленки в этом случае является более низкой, чем магнетита.
Образование более плотных равномерно распределенных на поверхностях нагрева слоев магнетита значительно улучшает температурный режим экранов, даже если абсолютное количество окислов железа остается таким же, как при фосфатировании.
Это обусловлено тем, что теплопроводность железооксидного слоя, образующегося при термическом разложении комплексонатов железа, в 3-5 раз больше, чем теплопроводность отложений, образуемых при фосфатировании.
2.6. Комплексонная обработка достаточно эффективна для котлов с подпиткой как обессоленной, так и химически очищенной водой. При этом высокие значения рН котловой воды в случае подпитки большим количеством химически очищенной воды не оказывают заметного влияния на эффективность трилонной обработки.
2.7. Свойство комплексонатов железа образовывать в процессе термолиза плотный слой магнетита на поверхностях котельных труб позволяет использовать комплексон для проведения пассивации углеродистой стали.
Образующаяся пленка магнетита повышает коррозионную стойкость углеродистой стали, обеспечивая низкую скорость коррозии как при эксплуатации, так и при простоях котла.
2.8. Пассивация трилоном Б осуществляется в процессе растопки и включает две стадии. Назначение первой стадии - очистка внутренней поверхности котла от загрязнений путем обработки раствором трилона Б при температуре среды 150-160 °С с образованием растворимых комплексонатов железа. Вторая стадия - образование защитной пленки магнетита на внутренней поверхности труб в результате термолиза комплексонатов железа, который происходит в процессе дальнейшей растопки котла при температуре среды 250 °С и более.
3. СХЕМА ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ДОЗИРОВАНИЯ РАСТВОРА
3.1. Схема приготовления и дозирования рабочего раствора комплексона для коррекционной обработки воды приведена на рис.1.