Стартовая >> Архив >> Генерация >> Эксплуатация энергетических блоков

Организация водно-химических режимов блока - Эксплуатация энергетических блоков

Оглавление
Эксплуатация энергетических блоков
Введение
Основные принципы организации режимов пуска блоков
Подготовка блока к пуску
Основные операции при пуске блока
Основные принципы организации режимов останова блоков
Особенности останова турбины
Работа блоков в стационарных режимах
Работа турбин под нагрузкой
Работа блоков в диапазоне допустимых нагрузок
Работа блоков на повышенных нагрузках
Работа блоков на скользящем давлении
Контроль за использованием мощности блоков
Работа блоков на топливах ухудшенного качества
Эксплуатация газомазутных котлов
Особенности работы газомазутных топочных камер со встречным и подовым расположением горелок
Опыт эксплуатации газомазутных котлов под наддувом
Коррозия поверхностей нагрева газомазутных котлов
Поддержание оптимальных температур уходящих газов и предварительного подогрева воздуха газомазутных котлов
Обеспечение взрывобезопасности газомазутных топочных камер
Эксплуатация пылеугольных котлов
Особенности топочных устройств и оборудования котлов, работающих на слабореакционных топливах
Особенности сжигания углей ухудшенного качества пылеугольных котлов
Организация топочного режима котлов, сжигающих высокореакционные угли при жидком шлакоудалении
Сжигание газа и мазута в сбросных горелках
Высокотемпературная коррозия экранов НРЧ при сжигании сернистых твердых топлив
Особенности эксплуатации топочных устройств котлов, работающих на сильношлакующем подмосковном буром угле
Особенности топочных устройств и оборудования котлов, сжигающих экибастузские каменные угли
Эксплуатация пылеугольных котлов при совместном сжигании твердого топлива с мазутом
Снижение присосов воздуха в топочную камеру и газоходы котлов
Очистка поверхностей нагрева котлов от наружных загрязнений
Эксплуатация подшипников скольжения паровых турбин
Эксплуатация систем гидроподъема роторов паровых турбин
Принудительное расхолаживание паровых турбин
Эксплуатация систем смазывания паровых турбин
Эксплуатация систем автоматического регулирования и защит паровых турбин
Эксплуатация подогревателей высокого давления
Эксплуатация поверхностных подогревателей низкого давления
Эксплуатация смешивающих подогревателей
Эксплуатация термических деаэраторов
Контроль за работой регенеративных подогревателей
Эксплуатация систем технического водоснабжения
Работоспособность металла оборудования
Работа металла оборудования в нестационарных режимах
Контроль состояния металла оборудования
Обследование и наладка паропроводов
Дефекты и отказы в работе металла поверхностей нагрева котлов и трубопроводов
Дефекты и отказы в работе металла паровых турбин
Дефекты и отказы в работе металла энергетической арматуры
Продление срока эксплуатации металла оборудования
Организация водно-химических режимов блока
Эксплуатация блоков на гидразинно-аммиачном водно-химическом режиме
Эксплуатация блоков на нейтрально-кислородном водно-химическом режиме
Организация контроля водно-химических режимов блоков
Состав эксплуатационных отложений пароводяных трактов блоков
Эксплуатационные химические очистки пароводяных трактов блоков
Защита пароводяных трактов блоков от стояночной коррозии

Глава шестая
ВОДНО-ХИМИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ БЛОКОВ
6.1, ОРГАНИЗАЦИЯ ВОДНО-ХИМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ БЛОКА
С ростом параметров пара и единичной мощности блоков усилилось воздействие водно-химических режимов на надежность и экономичность работы электростанции. Увеличение единичной мощности котлов привело к росту удельных тепловых нагрузок поверхностей нагрева. В этих условиях даже незначительные отложения на внутренних поверхностях труб вызывают перегрев и разрушение металла. Повышение параметров пара (давления и температуры) увеличило его растворяющую способность в отношении примесей, содержащихся в питательной воде, В результате этого возросла интенсивность заноса проточной части турбин, что привело к снижению экономичности блоков и в некоторых случаях к ограничению их мощности.
Особенно осложнилась задача обеспечения надежного температурного режима металла труб поверхностей нагрева газомазутных котлов. В эксплуатации отмечались случаи повреждения экранных труб НРЧ, связанные с ухудшением теплообмена из-за накопления на внутренней поверхности труб низкотеплопроводных отложений продуктов коррозии конструкционных материалов. В период освоения первых блоков СКД мощностью 300 МВт установлено, что традиционные методы ведения водно-химических режимов должны быть пересмотрены в сторону значительного ужесточения требований к поддержанию качества питательной воды, пара, конденсата, обессоленной воды. В частности, необходимы обеспечение 100 %-ной очистки конденсата турбин от возможных загрязнений, проведение отмывки поверхностей нагрева и питательного тракта от отложений солей и продуктов коррозии в период пуска блока из холодного состояния, проведение эксплуатационных химических очисток поверхностей нагрева котлов, обеспечение защиты от коррозии пароводяного тракта блока во время его простоя и т. д.
Устранение недостатков водно-химических режимов необходимо не только при нарушениях, создающих аварийную ситуацию, но и при кажущихся незначительных отклонениях от норм. Так, например, из опыта эксплуатации следует, что:
опасные отложения солен жесткости могут образовываться в экранных трубах котлов СКД при жесткости питательной воды 0,5—1,0 мкг-экв/кг в течение первых суток работы на такой воде;
безопасные для большинства пылеугольных котлов отложения оксидов железа на внутренней поверхности экранных труб в количестве 100 -200 г/м2 способны вызвать пережоги наиболее теплонапряженных участков труб в котлах, работающих на жидком топливе;
отложения солей и продуктов коррозии на лопатках ЦВД турбин блоков 300 МВт в количестве 1 кг вызывают увеличение давления в регулирующей ступени турбины на 0,5—1 МПа (5—10 кгс/см2) и приводят к снижению мощности турбины на 5—10 МВт [1.2, 5.1];
отложения продуктов коррозии на внутренней и наружной поверхностях труб ПВД в количестве 300—500 г/м2 снижают температуру подогрева питательной воды на 2—3 °С и ухудшают экономичность блока;
отложения в пароводяном тракте блоков увеличивают его гидравлическое сопротивление и потери энергии на прокачивание воды и пара, Рост сопротивления тракта блока 300 МВт на 1 МПа (10 кгс/см2) приводит к перерасходу 3 млн. кВт-ч электроэнергии в год.
Водно-химические режимы блоков СКД, обеспечивающие требуемые ПТЭ показатели качества воды и пара, организуются выполнением ряда мероприятий, к числу которых относятся:
ввод в конденсат и питательную воду химических реагентов для обеспечения минимального отложения солей и продуктов коррозии в пароводяном тракте. В настоящее время в основном применяются два режима: гидразинно-аммиачный (ГАВР) и нейтрально-кислородный (НКВР) водно-химический режимы;
очистка пароводяного тракта блоков от внутренних отложений после определенного времени работы оборудования;
борьба с присосами воды и воздуха в пароводяной тракт, организация системы отсосов неконденсирующихся газов, выпара из деаэраторов и т. п.;
постоянный контроль за содержанием солей и других примесей в конденсате, питательной воде и паре.
От того, как в эксплуатации выполняются эти мероприятия, во многом зависят надежность и экономичность блокад
Для успешной эксплуатации оборудования необходимо, начиная с момента монтажа, обеспечить строгое соблюдение всех операций, обеспечивающих требуемую чистоту внутренних поверхностей нагрева -и трубопроводов, а также проводить наладку и проверку в работе химического контроля за водно-химическим режимом. Монтаж и наладка оборудования химводоочистки, конденсатоочистки, баков запаса конденсата должны вестись с опережением монтажа блока.
Выполнение требований по водно-химическому режиму блоков обеспечивается также соответствующими конструктивными и проектными решениями. К их числу относятся:
установка для подготовки добавочной воды — водоподготовительная установка (ВПУ);
баки, насосы и коммуникации для накопления необходимого запаса добавочной воды и подачи ее в контур блока;
установка для очистки всего турбинного конденсата — блочная конденсатоочистка;
установка для ввода химреагентов в питательную воду; установка для химических очисток (предпусковых и эксплуатационных) внутренних поверхностей блока;
установка для консервации оборудования;
контрольно-измерительные устройства, включая пробоотборники.
Показатели водно-химического режима в соответствии с ПТЭ должны удовлетворять [1,15] следующим нормам.
Питательная вода блоков СКД: соединения натрия (в пересчете на Na) —не более 10 мкг/кг; кремниевая кислота (в пересчете на S1O3) — не более 20 мкг/кг; общая жесткость — не более 0,2 мкг-экв/кг; соединения железа (в пересчете на Fe) —не более 10 мкг/кг; соединения меди (в пересчете на Си) — не более 5 мкг/кг; растворенный кислород после деаэратора — не более !0 мкг/кг; показатель рН=9,0±0,2;
аммиак и его соединения (в пересчете на NH) — не более 500 мкг/кг; избыток гидразина (в пересчете на N2H4) — от 30 до 100 мкг/кг; масла и тяжелые нефтепродукты — следы.
Конденсат турбин:
жесткость (до конденсатоочистки)—не более 1,0 мкг-экв/кг; допускается кратковременное (не более 4 сут) повышение жесткости исходного конденсата до 5 мкг-экв/кг с соблюдением норм качества питательной воды;
кислород после конденсатных насосов — не более 20 мкг/кг; свободная углекислота — должна отсутствовать.
В качестве примера в табл. 6.1 приведены данные по качеству питательной воды и пара за котлом и турбинного конденсата по ряду электростанций с блоками 300 МВт, работающих на разных видах топлива и при различных водно-химических режимах.
При пуске блока и в течение первых 3—4 сут его работы в паре, подаваемом в турбину, и в питательной воде допускается превышение не более чем на 50 % указанных норм содержания соединений натрия, кремниевой кислоты, соединений железа, меди, а также общей жесткости.

Таблица 6.1. Показатели качества воды, пара и конденсата блоков 300 МВт при различных водно-химических режимах (по данным ПО Союзтехэнерго)

Примечание. ГАВР — гидразинно-аммиачный водно-химический режим; НКВР — нейтрально-кислородный водно-химический режим (встречается название как окислительный режим); НВВР —нейтрально-восстановительный водно-химический режим.

Таблица 6.2. Нарушения водно-химического режима блоков СКД и способы их устранения


Нарушение

Причина

Способ устранения

Увеличение электрической проводимости и жесткости конденсата перед механическими фильтрами конденсатоочистки

Появление неплотностей в конденсаторе главной или вспомогательной турбин

Увеличить до максимума производительность конденсатоочистки, подготовиться к регенерации механических и ионитных фильтров, устранить неплотность Конденсатора

Резкое увеличение жесткости конденсата перед конденсатоочисткой

То же

То же, при жесткости выше 1,5 мкг-экв/кг остановить блок

Ухудшение качества воды перед конденсатоочисткой по электрической проводимости, содержанию натрия, железа и кремниевой кислоты без значительного увеличения жесткости

Загрязнение конденсата потоками воды из ВПУ, БЗК. дренажных баков, бойлеров, ПВД, ПНД и других теплообменников

Обеспечить максимальную производительность конденсатоочистки, выявить и отключить загрязненный поток

Ухудшение качества воды за конденсатоочисткой, КЭН-II ст. по электрической проводимости, содержанию натрия, кремневой кислоты и жесткости

Попадание реагента через неплотности арматуры при регенерации фильтров

Подтянуть входные и выходные задвижки регенерируемого фильтра КО, снизить давления в регенерируемом фильтре

Срабатывание одного из фильтров

Проверить качество воды за каждым фильтром, отключить на регенерацию истощенный фильтр

Повышение содержания кислорода за конденсатным или сливными насосами
ПНД

Разуплотнение конденсатного тракта

Устранить присосы воздуха в конденсат

Разладка деаэрации в конденсатосборниках турбины

Наладить работу деаэрационных устройств конденсатосборника, увеличить дозировку гидразина и уменьшить ввод аммиака

Повышение содержания
кислорода в воде за деаэраторами

Нарушение режима работы деаэраторов

Наладить режим деаэрации в деаэраторах

Разуплотнение конденсатного тракта

Устранить присосы воздуха в конденсат

• По опыту эксплуатации котла ПК-41, работающего на мазуте, пережог труб НРЧ может наступить при жесткости питательной воды 1,5 мкг-экв/кг после 10 ч работы и при жесткости 5 мкг-экв/кг через 3 ч работы [1.2, 5.1].

При этом в первые сутки содержание соединений железа (в пересчете на Fe) и кремниевой кислоты (в пересчете на SiO2) допускается до 100 мкг/кг по каждой из этих примесей.
При эксплуатации блоков необходимо:
следить за работой обессоливающих фильтров конденсатоочистки, за отсутствием загрязнения конденсата во время регенерации фильтров;
осуществлять контроль за содержанием кислорода в конденсате турбин и ПНД;
контролировать режим дозирования аммиака и гидразина или кислорода в конденсатный и питательный тракты блока, следить за достаточным выпаром из деаэраторов, периодически проверять соответствие расхода выпара установленным нормам;
следить за качеством воды из дренажных баков, калориферов, бойлеров и другого вспомогательного оборудования блока и своевременно переводить их в конденсатор турбины для очистки;
обеспечивать 100%-ную очистку конденсата, поступающего в тракт блока;
обеспечивать удаление неконденсирующихся газов из теплообменников.
Состояние водно-химического режима блоков СКД определяется не только по данным химического контроля, но и по теплотехническим показателям:
давлению в регулирующей ступени и проточной части турбины, а также изменению внутреннего относительного КПД цилиндра высокого и среднего давлений;
температурным напорам ПВД и ПНД;
температуре металла поверхностей нагрева котла (этот показатель особенно важен для газомазутных котлов с высокими теплонапряжениями поверхностей нагрева);
изменению гидравлических сопротивлений по отдельным участкам тракта.
При нарушениях водно-химического режима блоков принимаются меры по восстановлению режима согласно табл. 6.2.
Одной из причин повышенного содержания железа в питательной воде может быть коррозия конденсатного тракта в результате постоянных присосов воздуха в конденсаторы и конденсатный тракт. Повышенное содержание натрия в питательной воде в ряде случаев связано с неудовлетворительной работой конденсатоочистки.



 
« Эксплуатация электростанций, работающих при сверхкритических параметрах   Электрогидравлический динамический генератор »
электрические сети