Стартовая >> Архив >> Генерация >> Опыт эксплуатации рассолодобычных скважин на территориях ТЭС

Опыт эксплуатации рассолодобычных скважин на территориях ТЭС

Храмчихин А. М., канд. техн. наук, Родионов И. В., Бураков А. Ю., Моисейцев Ю. В., Колосов А. Ю., Миненков В. И., Миненков В. И.

Акционерное общество Мосэнерго имеет самую крупную в стране и мире систему тепловых сетей, поэтому для восполнения потерь сетевой воды нужны огромные количества подпиточной воды. С этой целью почти на всех электростанциях Мосэнерго существуют установки подготовки подпиточной воды теплосети, включающие в себя одно- или двухступенчатое Na-катионирование. Регенерация Na-катионитовых фильтров должна осуществляться 8 - 10%-ным раствором хлорида натрия. С этой целью теплоэлектростанции использовали привозную поваренную соль, которую разводили водой до нужной концентрации. А с 1979 г. теплоэлектростанции начали применять природные натриевые рассолы (вместо привозной поваренной соли), добываемые из рассолодобычных скважин, расположенных на территориях самих теплоэлектростанций, что заметно упростило работы по подготовке регенерационных растворов для Na-катионитовых фильтров. Это позволило избегать постоянных завозов и хранения поваренной соли (нужно лишь иметь на теплоэлектростанции ее аварийный запас).
Рассолы относятся к отложениям вендско-ряжского водоносного комплекса, который залегает на глубине 1150 - 1200 м от поверхности земли. Характеристика природных рассолов приведена далее.


рН

5,0-6,6

Na+, г/л

71,7 - 89,1

Ca2+, г/л

7,1 - 12,7

Mg2+, г/л

2,2 - 5,9

Sr2+, г/л

0,05 - 0,7

Li+, г/л

0,002 - 0,007

Cl-, г/л

102,8 - 161,7

SO4~, г/л

0,05 - 0,7

HCO3-, г/л

0,004 - 0,07

Br, г/л

0,07 - 1,5

Общая минерализация, г/л

240 - 280

Температура рассола, °С

20 - 30

Водоносный комплекс эксплуатируется с помощью рассолодобычных скважин глубиной 1250 - 1300 м. В настоящее время на территориях теплоэлектростанций Мосэнерго пробурены 20 рассолодобычных скважин. В 1999 г. из скважин было получено, в общей сложности, 152 тыс. м3 хлоридных натриевых рассолов. За счет эксплуатации рассолодобычных скважин Мосэнерго покрывает 90% своей потребности в хлоридной натриевой соли. Экономический эффект от использования природных рассолов по сравнению с привозной солью по системе Мосэнерго в среднем составляет 3 млн. руб. в год.
Для добычи рассолов из скважин используются электропогружные насосы и эрлифтные установки, размещенные в настоящее время в трех рассолодобычных скважинах. Опыт эксплуатации данных установок выявил следующие недостатки: стоимость эксплуатации эрлифтных установок значительно выше стоимости эксплуатации электропогружных насосов;
в связи с подачей воздуха в скважины, где рассолы находятся в восстановительной обстановке, происходит ускоренный коррозионный износ лифтовой колонны труб, по которым поднимается на поверхность пластовый рассол. Лифтовую колонну приходится заменять каждые 3-4 года.
В остальных рассолодобычных скважинах используются электропогружные насосные агрегаты. Компоновка электропогружных насосов производства различных фирм практически одинакова: в нижней части агрегата размещается электродвигатель, в верхней - насос, а между ними - всасывающее отверстие. Отличия заключаются в конструктивных особенностях электродвигателя и насоса, а также в материалах, используемых для изготовления частей электродвигателя и насоса. Первоначально для подъема рассола на поверхность применялись электропогружные насосы типа ЭЦВ6 с номинальным напором 225 - 250 м и производительностью 6 - 10 м3/ч. Глубина залегания уровней рассолов в скважинах составляет 140 - 170 м. Насосные агрегаты устанавливаются на колоннах рассолоподъемных труб на глубинах 180 - 200 м. Поэтому для добычи рассолов используются электропогружные насосы с номинальным напором свыше 200 м. Однако насосы данного типа предназначены для добычи пресной воды с общей минерализацией не более 1500 мг/л, рН = 6,5 ^ 9,5, температурой 25°С, с массовой долей твердых механических примесей не более 0,01%, с содержанием хлоридов не более 350 мг/л, сульфатов не более 500 мг/л. Поэтому продолжительность работы насосов типа ЭЦВ6 в рассолодобычных скважинах обычно не превышала 3 мес.

В 1993 г. Мосэнерго заключило договор на поставку насосов типа ПЭН6-12,5-225 и ПЭН6-8-250 с Лермонтовским электромеханическим заводом (ГУП “ЭМЗ”). Номинальная производительность насосов 12,5 и 8 м3/ч соответственно.
Насосы типа ПЭН6 предназначены для перекачки химически активной или технической воды с общей минерализацией не более 1500 мг/л, с водородным показателем от 2 до 9, с температурой до 35°С, с содержанием твердых механических примесей по массе до 0,1%.
Эксплуатация данных насосов в условиях рассолодобычных скважин Мосэнерго в течение 7 лет показала их высокую надежность. Продолжительность работы насосов превышает 3 года. Причем, эксплуатация электронасосов производится как в непрерывном режиме, так и в “крановом”, т.е. когда насос включается только для пополнения запаса рассолов. Последний режим является наиболее неблагоприятным для работы насосов в рассолах. Единственное, что не удовлетворяло в насосах ПЭН6-8-250 и ПЭН6-12,5-225 - это их сравнительно высокая производительность, равная 8 - 12,5 м3/ч. При такой производительности элек- тропогружной насос приходится эксплуатировать в “крановом” режиме. Для потребностей ВПУ вполне достаточно производительности насосов 3-4 м3/ч. По просьбе Мосэнерго ГУП “ЭМЗ” начал выпуск насосов ЭЦНК4-3,15-200 производительностью 3,15 м3/ч и диаметром 96 мм. В настоящее время такой насос работает второй год в скважине ТЭЦ-21.
Надежность насосных агрегатов обеспечивается применением специально подобранных материалов (нержавеющие стали, полимерные пресспорошки, силицированный графит, кислото- и щелочестойкая мастика), оригинальной защитой радиально-упорных подшипников насосов и электродвигателей, оригинальной защитой полостей электродвигателей и обмоток от внешней среды.
В Мосэнерго накоплен также некоторый опыт по эксплуатации импортных насосов. Из зарубежных насосных агрегатов в условиях рассолодобычных скважин используются только насосы фирмы “KSB” (Германия) типа UPA100V-4/36. Эти насосы установлены в скважинах ГЭС-1, ТЭЦ-8 и ТЭЦ-9. Первый насос данного типа был установлен в 1997 г. в скважине ТЭЦ-8 и работает до сих пор.
Сравнительные технические характеристики электропогружных насосов приведены в таблице.


Насос

Подача, м3/ч

Напор, м

Мощность электродвигателя, кВт

Габариты, мм

Масса, кг

Высота

Диаметр

ЭЦВ6-6,5-225

6,5

225

7,5

1640

145

69

ЭЦВ6-10-235

10,0

235

11

-

145

-

ЭЦВ6-6,3-225

6,3

225

8

2300

145

110

UPA100V-4/36

4,0

200

3,7

1922

96

-

ПЭН6-8-250

8,0

250

16

2910

145

165

ПЭН6-12,5-225

12,5

225

16

2830

145

163

ЭЦНК4-3Д5-200

3,15

200

4

3700

96

-

 

Выводы

  1. Опыт эксплуатации электропогружных насосных агрегатов в рассолодобычных скважинах АО Мосэнерго показал, что по сравнению с эрлифтными установками электропогружные насосы более предпочтительны как с точки зрения их надежности, так и с точки зрения стоимостных характеристик.
  2. Наиболее приемлемыми из отечественных насосов являются насосы типа ПЭН6-8-250 и ЭЦНК4-3,15-200, которые имеют наибольший срок эксплуатации и наименьшую стоимость.
  3. Российские насосы не уступают по надежности и техническим характеристикам западным аналогам и могут быть рекомендованы для использования при эксплуатации рассолодобычных скважин не только на теплоэлектростанциях, но и в санаторно-курортных учереждениях и на заводах по добыче йода и брома.
 
« Опыт эксплуатации золоулавливающей установки МВ-ИРО   Опыт эксплуатации системы диагностики рабочих лопаток ЦНД турбины К-210 »
электрические сети