Комбинированный

Повреждения, которые могут возникнуть в парогенераторах из-за утечки загрязнений при нормальной работе, являются предметом многочисленных дискуссий.

Брэд Бюкер, пишущий редактор, и Дэн Диксон, инженер проекта, Lincoln Electric System

Примечание автора: Многие операторы и технический персонал парогенерирующих электростанций знают, что химические нарушения при нормальной эксплуатации могут привести к серьезным повреждениям котлов, паровых систем и турбин. Высокие температуры и давления значительно усиливают последствия проникновения примесей. Однако часто упускаются из виду серьезные повреждения, которые могут возникнуть во время остановов и последующих запусков. Циклическое изменение нагрузки в настоящее время является обычным явлением в энергетике, где многие энергоблоки следуют за колебаниями нагрузки, создаваемыми возобновляемыми источниками энергии. Проблему усугубляет распространение установок комбинированного цикла в качестве замены угольным электростанциям. Цикличность этих агрегатов является, по сути, стандартной процедурой на многих заводах.

В 2012 году я стал соавтором статьи о простое котла-утилизатора и химическом контроле при запуске вместе с Дэном Диксоном, ранее работавшим в Lincoln Electric System, а теперь работающим в Научно-исследовательском институте электроэнергетики (EPRI). Идеи, представленные в этой статье, до сих пор вполне актуальны, поэтому этот репост на сайте Энергетики. Имейте в виду, что все устройства различны, поэтому концепции, изложенные в статье, необходимо оценивать в каждом конкретном случае и всегда с учетом безопасности на первом плане.

Повреждения, которые могут возникнуть в парогенераторах из-за утечки загрязнений при нормальной работе, являются предметом многочисленных дискуссий. Однако очень серьезные повреждения возможны в системах, которые периодически включаются и выключаются, но не выключаются, не ставятся на хранение и не запускаются должным образом. Электростанции с комбинированным циклом особенно подвержены этим проблемам из-за типичных многочисленных пусков и остановок. В данной статье рассматриваются наиболее важные вопросы, касающиеся автономной химии.

Как обычные, так и парогенераторы-утилизаторы (КУП) представляют собой сложный лабиринт трубопроводов с водяными стенками, труб пароперегревателя и промежуточного перегревателя, барабанов котла и другого оборудования. Когда агрегат отключается из-за снижения требований к нагрузке или других проблем, объем воды внутри контуров сокращается. Это уменьшение объема создает небольшой вакуум внутри системы, который, в свою очередь, втягивает наружный воздух. Сейчас установлено застойное состояние с насыщением кислородом, по крайней мере, на границах вода-воздух.

Кислородная атака может быть чрезвычайно серьезной по нескольким причинам. Сам механизм коррозии может вызвать серьезную потерю металла в местах с высокой концентрацией кислорода.

Атака часто принимает форму точечной коррозии, при которой концентрированная коррозия может вызвать сквозное проникновение в стену и выход оборудования из строя за короткий период времени. Также немаловажно то, что кислородная атака в автономном режиме приводит к образованию продуктов коррозии, которые затем попадают в парогенератор во время запуска. Отложение оксидов железа в трубах с водяными стенками приводит к потере термического КПД и, что наиболее важно, создает места для коррозии под отложениями. Эти механизмы могут включать в себя очень коварное водородное повреждение, [1] кислотную фосфатную коррозию в неправильно обработанных агрегатах и ​​едкую строжку.

Другой метод проникновения кислорода в парогенераторы – это запуск, когда накопленный конденсат или свежая деминерализованная вода необходимы для заполнения или дозаправки котла. Довольно часто воду высокой чистоты хранят в резервуарах с вентиляцией. Вода поглощает кислород и углекислый газ и может даже насыщаться этими химическими веществами. Когда состав впрыскивается в генератор холодного пара, происходит дополнительная атака.

На электростанции комбинированного цикла имени Терри Банди компании Lincoln Electric System (LES) сотрудники коммунальных предприятий внедрили несколько наиболее эффективных методов предотвращения проникновения кислорода и коррозии. Мы рассмотрим эти методы, а также некоторые альтернативы, которые также могут быть эффективными.

Прежде всего, это азотная подушка на последних этапах остановки и последующих кратковременных простоях. Опыт показал, что введение азота в ключевые точки системы до того, как давление полностью снизится, сведет к минимуму попадание воздуха. Затем, когда система продолжает охлаждаться, в нее поступает только азот, а не воздух, насыщенный кислородом. Ключевые точки защиты от азота в котлах-утилизаторах включают испаритель, экономайзер и контуры питательной воды.