Перспектива збільшення економічності Зуєвської теплової електростанції за допомогою вибору оптимального режиму роботи енергоблоку (стр. 17 из 25)
- фактичні викиди i - го забруднюючої речовини, [г/с];Ке - коефіцієнт екологічної ситуації;
Таким чином, сумарний збиток, внаслідок відмов устаткування ТЕС може бути визначений по(13), з обліком(14) - (20), а також пошуки способів його запобігання, можна з високим ступенем точності визначити по (13) при цьому слід зазначити, що вірогідність і оперативність результатів може бути реалізована на базі АСУТП.
Висновки:
Пропонується метод оцінки впливу надійності на економічність і екологічність ТЕС. Запропоновано метод оцінки збитку внаслідок відмов у роботі, супроводжуваний числовими прикладами з досвіду експлуатації Зуєвської ТЕС. Даний метод може застосовуватися для будь-яких систем і підсистем, як ТЕС, так і АЕС.
5. Види й способи усунення забрудненьу трубках конденсатора
5.1 Характерні відмови при експлуатації конденсаторів
У результаті узагальнення статичних даних при експлуатації конденсаторів парових турбін відзначені найбільш характерні відмови в роботі, до їхнього числа ставляться:
Зниження вакууму в конденсаторі або збільшення Рк.
Це може відбуватися в наслідку:
- збільшення пропуску пари в конденсатор, тобто збільшення парового навантаження при постійній витраті циркуляційної води:
- зниження витрати охолодної води GB або збільшення температури охолодної води
;- порушення теплообміну між конденсованим парою
й охолодною водою 
. 
Причиною цієї відмови є зниження коефіцієнта теплопередачі К и збільшення недогріву ∆t.
Зниження коефіцієнта теплопередачі До може відбуватися в наслідку:
- забруднення поверхонь охолодження конденсаторів органічними й неорганічними відкладеннями, що приводить до збільшення термічного опору;
- за рахунок скорочення витрати охолодженої води через конденсатор у результаті підвищення гідравлічного опору трубок або їхнього закупорювання;
- підвищення змісту газів, що не конденсуються, у паровому просторі конденсаторів, в основному повітря потрапляючого в конденсатор з парою, що відробила, через нещільності у вакуумній системі.
5.2 Характерні забруднення трубок конденсаторів.
Глибина вакууму в конденсаторі турбіни перебуває в прямої залежності від стану конденсатора (щільність конденсатора по вакуумній системі й чистота його конденсаторних трубок ) тому що на сопрікасаємой паром зовнішньої поверхні конденсаторних трубок, відбувається його конденсація.
На початку експлуатації блоків на Зуєвській ТЕС були більші проблеми, пов'язані із чистотою конденсаторів. У початковий період роботи, станція зазнавала більших втрат від недовиробітку електроенергії через поганий стан конденсаторів. Особливо в літню пору.
Інтенсивність забруднення конденсаторів залежить в основному від якості охолодної води, схеми водопостачання, пори року й умов експлуатації. Забруднення прийнято класифікувати на групи: механічні, органічні, сольові.
Як правило, забруднення носить комбінований характер, однак якийсь вид забруднень має переважаюче значення.
Механічні забруднення - це засмічення конденсаторних трубок і трубних дощок тріскою, травою, землею, листами й т буд.
Ці забруднення носять сезонний характер і підсилюються навесні, восени.
Органічні забруднення - це відкладення найпростіших мікроорганізмів і водоростей, називаних біологічними обростаннями;
Сольові забруднення конденсаторів - це відкладення внутрішньої поверхні трубок накипу без термічні опори, що створюють більші, теплопередачі. Випадання накипу відбувається при охолодженні конденсаторів мінералізованою водою, що містить солі тимчасової твердості. Частина цих солей розпадаються з утворенням накипу на стінках трубок конденсаторів. Такі випадки звичайно створюються в оборотних системах водопостачання, де за рахунок випару й віднесення води росте солевміст охолодженої води.
5.3 Способи усунення забруднень
Ці способи можна класифікувати на хімічні, термічні, механічні. На Зуєвській ТЕС знайшли застосування хімічного очищення й термосушки конденсаторів.
Система циркуляційного водопостачання Зуєвської ТЕС замкнута із градирнями й бризкальними басейнами. Хімічний-хімічний-увідно-хімічний режим цирсистеми з обробкою 50% додаткової води вапнуванням і уведенням оксиетілідендіфосфонової кислоти без організованої продувки системи не забезпечує без накипну роботу конденсаторів турбін. У холодний період року конденсаторні трубки забруднюються накипом і органічними відкладеннями. У теплий період року основним забрудненням конденсаторів є накип. Для очищення конденсаторів на станції застосовуються кислотні промивання, у рік кожний конденсатор промивається два рази.
5.3.1 Хімічні методи очищення
5.3.1.1 Кислотне очищення
На Зуєвській ТЕС застосовується хімічне очищення конденсатора соляною кислотою HCL концентрації 3- 5 % для видалення накипу. При прокачуванні розчину усередині труб відбувається розчинення накипу з виділенням вуглекислого газу й з утворенням піни. Скупчення піни у верхній частині трубок перешкоджає доступу миючого розчину. Інтенсивно омивана розчином нижня частина труб піддається впливу соляної кислоти, що може привести до розчинення металу труб. Для зниження агресивності кислоти стосовно сплаву конденсаторних трубок у розчин уводять інгібітори ПБ-2 і КИ-1. Для зменшення утворення піни вводяться піногасники ПМС-400.
Заключними операціями є лужні й водяні промивання. Корозійна активність розчину, утворення піни й необхідність більших трудовитрат, є недоліками даного способу.
5.3.1.2 Експериментальні хімічні очищення
Професором В.Д.Безугловим були проведені наукові дослідження з розробки композицій для зняття органічних відкладень внутрішньої поверхні труб. Дослідження проводилися в хімічних лабораторіях і на діючому устаткуванні Зуєвської ТЕС. Розглядалися з метою знаходження оптимальної композиції для зняття відкладень наступні композиції: персульфат алюмінію, водяний розчин УПАВШИ в сполученні з неорганічними солями й композиція на основі комплексона.
З розчинних композицій найбільш оптимальним варіантом задовольняючим всім вимогам дослідників виявилися конструкція на основі комплексона (сполука 3% хлористий алюміній і 0,3% трилона Б)- ця композиція дозволяє знімати органічні відкладення разом із продуктами корозії мідно-нікелевого сплаву протягом 3 годин. Після обробки миючим розчином поверхня зразків труб залишається рівною й блискучою. Контроль знімання металу в процесі зняття відкладень дозволив визначити концентрацію іонів міді в промивному розчині 50-55 мг/л, концентрацію заліза 10-15 мг/л, що перебуває в межах припустимих значень 100мг/л, 50мг/л.
За результатами проведеної в хімічній лабораторії апробації колепозиція була рекомендована для промислового очищення конденсаторів від відкладень. Дана композиція може бути застосована як альтернатива кислотним промиванням на Зуєвській ТЕС.
Основними недоліками миючої композиції на основі ВПАВШИ є, то що при відмивання поверхня металу під відкладенням темних кольорів, тобто продукти корозії мідних трубок даної композицій не знімаються, і після проведення промивання конденсатора отримане незначне поліпшення експлуатаційних характеристик конденсатора (вакуум поліпшується на 1-2 мм арт.ст.). Причиною низької ефективності промивання композицій на основі ВПАВШИ, по-перше з'явилося сильне піноутворення в процесі промивання. Піноутворення при статичній обробці зразків труб у лабораторних умовах практично було відсутнє й з'являлося лише в динаміку промивання при промочуванні миючого розчину через труби конденсатора. По-друге, причиною низької ефективності миючої композиції в промислових умовах є той факт, що композиція дозволяє зняти органічні відкладення із внутрішньої поверхні труб, практично не розчиняючи стінок труб. Після промивання на стінках труб залишається шар продуктів корозії металу труб, що позначається на теплопровідності трубок і експлуатаційних характеристик конденсатора. Через вищевказані причини виникла необхідність коректування сполуки миючої композиції.
Основним же недоліком композиції на основі персульфату алюмінію було підвищене знімання металу труб у процесі зняття відкладень. Якщо нормою вважалася концентрація іонів міді в процесі відмивання менше 100 мг/л, те, використовуючи дану композицію, концентрація становить 4000-5000 мг/л.
Використання інгібіторів теж не було результату, і концентрація перевищувала норму й становила 300-5-мг/л. Тому цей композиційний матеріал не пройшов у подальше використання через значне знімання металу в процесі зняття відкладень.
5.3.2 Термічний метод
Через складну проблему забезпечення без накипного режиму системи циркуляційного водопостачання Зуєвській ТЕС і підтримки в задовільному стані конденсаторів турбін на електростанції було ухвалено рішення спробувати поліпшити експлуатаційний стан конденсаторів за допомогою виконання періодичних термічних чищень.
Принцип термічного сушіння полягає в тім, що для очищення трубок застосовується підігріте повітря. Цей метод може бути застосований для видалення відкладень, що володіють здатністю до розтріскування й відшаровування при висиханні. Сушіння засноване на тім, що гнітюче число мікроорганізмів, осідають на трубки конденсатора, при температурах 40-60 0С гинуть, у повітряному середовищі висихають і віддаляються. Таких температур можна досягти за рахунок тимчасового погіршення вакууму в конденсаторі.