Способ обработки питательной воды для котлов высокого давления

 

Использование: мощные тепловые электростанции , Сущность изобретения: в питательную воду дозируют аммиак, гидразин и гидроксид цинка в концентрации не менее 0,6 от концентрации железа в воде (по ионам металлов), Способ позволяет увеличить период между эксплуатационными химическими очистками котла в два раза, уменьшить затраты на проведение очисток и ремонтные работы, сократить обьем загрязненных стоков. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 02 F 5/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4801040/26 (22) 16.01.90 (46) 30.12.92. Бюл. N. 48 (71) Научно-производственное обьединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И.Ползунова (72) Г.В.Василенко (56) Руководящие указания по трилонной обработке воды барабанных котлов давле- .нием 3,9-11 МПа (39 — 110 кгс/см ), М.: Со-., юзтехэнерго, 1981, 16 с.

Авторское свидетельство СССР

N 331037,,кл. С 02 F5/02,,1970. Белоконова А.Ф. Водно-химические ре-. жимы тепловых электростанций. M. Энергоатомиздат, 1985, с.180-185.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на мощных тепловых электростанциях для обработки питательной воды котлов химическими реагентами.

Известен способ обработки питательной воды котлов трилоном Б, который должен предотвращать образование в котле железоокисных отложений путем перевода присутствующих в питательной воде соедйнений железа в форму хорошо растворимых комплексонатов железа.

Недостатком известного способа является термическая нестойкость комплексонатов.железа при высокой температуре. В результате их разложения образуется и интенсивно осаждается в топочных экранах котла магнети- Рез04, формирующий низкотеплопроводнь е отложения, трудно удаляемые при химических очистках. По этой

„„Ы „„1784595 А1 (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПИТАТЕЛЬНОЙ

ВОДЫ ДЛЯ КОТЛОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Использование: мощные. тепловые электростанции, Сущность изобретения: в питательную воду дозируют аммиак, гйдразин и гидроксид цинка в концентрации не менее

0,6 от концентрации железа в воде (по ионам металлов), Способ позволяет увеличить период между эксплуатационными химическими очистками котла в два раза, уменьшить затраты на проведение очисток и ремонтные работы, сократить обьем загрязненных стоков, 1 табл. причине дозирование трилона Б не может применяться в котлах высокого давления (более 11 МПа)..

Известен также способ ввода аммиака в греющий пар подогревателей высокого давления с целью уменьшения содержания соединений железа в конденсате греющего пара подогревателей высокого давления и тем самым в питательной воде, поскольку конденсат смешивается с питательной водой в деаэраторе, Недостатком данного способа является то, что соединения железа, осаждающиеся в котле, представляют собой низкотеплопроводный магнетит Рез04, Кроме того. дан.ный способ не позволяет радикально улучшить качество питательной воды, поскольку доля потока конденсата греющего пара подогревателей высокого давления в

1784595 составе питательной воды не превышает

15%, Наиболее близким к предложенному способу является широко применяемый в энергетике способ обработки питательной воды котлов высокого давления путем дозирования аммиака и гидразина, Недостатком данного способа является интенсивное образование на поверхностях ийгрева KoTJloB железоокисных отложений .мац еФМ а Гез04, характеризующихся низ:кой.теплойроводностью. Это диктует необходимость проведения частых эксплуатационных химических очисток котлов высокого давления через 2-3 года для предупреждения перегрева и пережога, металла труб из-за отложений; Частые химические очистки котлов в свою очередь приводят к значительным затратам, уменьшению ресурса работы металла труб и ухудшению экологической обстановки вследствие увеличения сбросов промывочных растворов, Целью изобретения является увеличение межпромывочнага йериода работы котлов, Для осуществления способа в питательную воду дозируют аммиак, гидразин и гидраксид цинка в концентрации не менее 0,6 от кбнцентрации железа в питательйой ваде. Расчет ведут по ионам металлов.

Концентрация цинка должна составлять не менее 0,6 ат фактического-содержания железа в питательной воде; поскольку стехиометрическое соотношение Zn u Fe в соединении ZnFez0< (которое необходимо

" получить) составляет 0,58. С учетом кинетики процесса взаимодействия гидроксида цинка Zn(OH)z и гидроксида железа Fe{OH)2, для более интенсивйаго их взаимодействия концентрацию цикла целесообразно увеличить примерно в два раза.

Гидроксид цинка вводят в виде суспензии, которую приготавливают в баке с обессоленным койденсатом из высокодисперснога порошка Fe(OH)z с организацией постоянного перемешивания раствора, Принципиально возможно дозирование цинка и в виде хорошо растворимых солей, в результате гидролиза либо термического распада которых в водном тепланосителе образуется гидраксид цинка,. Для котлов высокого давления это менее желательно, поскольку дополнительно в котел вводятся анионы сильных либо летучих кислот., При обработке питательной воды толька аммиаком и гидразином в конденсатнапитательном тракте энергоблоков присутствует продукт коррозии стальных поверхностей тракта -- гидраксид железа Fe(OH)зz.

В условиях высокой температуры более

200 С гидроксид железа подвергается термическому разло>кению (в основном в подогревателях высокого давления и

5 окончательно в котле) с образованием

Рез04, который и осаждается в топочных экранах. котла, формируя низкотеплоправодные отложения.

При дополнительном (наряду с аммиа10 ком и гидразином) дозиравании в питательную воду гидроксида цинка Еп(ОН)2 происходит взаимодействие его с продуктом коррозии — гидроксидом железа Fe(OH)g с образованием феррита цинка ZnFez04тер15 мически, стойкого и, что принципиально важно, характеризующегося высокой теплопроводностью, в четыре-пять раз большей, . чем у магнетита, Таким образом, вместо магнетита в котле осаждается новое хими20 ческое соединение — феррит цинка, формирующее высокатеплопроводные отложения.

В результате этого существенно снижается температура металла труб котла, что позволяет допустить накопление существенно

25 большего количества отложений и тем самым значительно увеличить период работы котла между эксплуатациойными очистками.

Пример. В питательную воду,после

30 деаэратора дозируют аммиак и гидразин в количествах, обеспечивающих концентрацию аммиака да 1000 MKf /кг для поддержания значения рН питательной воды 9,1+0,1 и концентрацию гидразина 20 — 60 мкг/кг.

35 Дополнительно питательную воду обрабатывают гидроксидам цийка Zn{0H)p путем ввода eio раствора насосам-дозаторам в точку тракта перед деаэратором (пасле по догревателей низкого давления), то есть в

40 тачкутракта; в которой температура воды не достигает 200 С вЂ” начала термического распада гидроксида железа, Опытной проверкой предложенного способа на энергоблоке с газомазутным барабанным котлом ТП-96Б

45 высокого давления (14 МПа) экспериментально падтвер>кдено (рентгеноструктурным анализом) образование отложейий в топочных экранах именна соединений

ZnFe204.

Благодаря высокой теплопроводности указанного соединения температура металла топочных экранов находилась в нормативных пределах при количестве отложений

55 1300-1400 г/м, что во много раз превышает регламентированную предельно допустимую величину отложений 400 г/м . Фактический период работы котла между химическими очистками увеличился до 8 лет, та есть в два раза.

1784595 сточных вод, повысить надежность работы поверхностей нагрева котла.

Предельное количество отложений, гlм

Дозируем ые реагенты и их концентраии мкг/кг

Концентрация железа (Fe) в питательной во е мкг/кг

Межпромывочный пе риод работы котла год

Значение рН питательной воды

Способ

Прототип

3 — 4

400

9,0-9,2 с

Предложенный

1.400

9,0 — 9,2

<

Составитель Г.Василенко

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Е.Папп

Редактор Т.Горячева

Заказ 4346 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, У>кгород, ул.Гагарина, 101

В таблице представлены сравнительные данные по обработке питательной воды энергоблока с котлом высокого давления

ТП-96Б известным и предложенным способами.

Использование предложенного способа позволяет увеличить период между эксплуатационными химическими очистками котла в два раза, уменьшить затраты на проведение очисток и ремонтные работы, связанные с сокращением количества периодических вырезок контрольных образцов труб, сократить объем загрязненных

Гидразин

20 — 60;

Аммиак

800-900

Гидразин

20-60, Аммиак

800-900, Гидроксид инка Zn 15

Формула изобретения

5 . Способ обработки питательной воды для котлов высокого давления, включающий введение аммиака и гидразина, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения межпромывочного периода работы котла, в пи10 тательную воду дополнительно вводят гидроксид цинка в концентрации не менее

0,6 концентрации железа в воде (в переСчете на ионы металлов).