Cтраница 1
Коррозионные повреждения экранных труб наблюдаются и на барабанных мазутных парогенераторах высокого давления с естественной циркуляцией. Так, на трубах настенных радиационных пароперегревателей некоторых парогенераторов ТГМ-96 были обнаружены коррозионные поражения по прошествии 25 - 30 тыс. ч эксплуатации. [1]
Коррозионные повреждения экранных труб наблюдаются преимущественно в топочных камерах с жидким шлакоудалением, в которых для повышения устойчивости воспламенения пыли и надежного выхода шлака снижаются расход воздуха на горелки, а следовательно, и локальные избытки воздуха. Это приводит к появлению восстановительной среды и образованию сероводорода. Следует также иметь в виду, что максимум температуры факела имеет место при ал 0 95, что приводит к росту температуры стенок труб и усилению коррозии. [2]
Впервые коррозионные повреждения экранных труб были обнаружены на барабанных парогенераторах высокого давления типа ТП-230-2 после эксплуатации их в течение четырех лет на АШ. [3]
При расследовании причин коррозионных повреждений экранных труб одновременно на нескольких агрегатах нередко не обнаруживается либо упускается из вида предшествующее кратковременное, но наиболее серьезное нарушение водно-химического режима а все внимание сосредоточивается на постоянном незначительном отклонении от норм качества питательной или котловой воды. При этом не удается выработать требуемые противоаварийные мероприятия по предотвращению подобных повреждений, в результате чего, они повторяются. Особого рассмотрения заслуживает вопрос о производственных конденсатах. Сейчас не вызывает сомнения, что требования к их качеству, принятые на многих ТЭЦ, должны быть ужесточены. Содержание других примесей с учетом проектной схемы конденсатоочистки должно обеспечивать соответствие качества питательной воды нормам ПТЭ. Они ощутимо не проявляют себя в докотло - РОМ тракте, но в котлах при более высоких температурах разлагаются с образованием кислых продуктов, снижением рН котловой воды иногда до 3 - 4, разрушением защитных окисных пленок и интенсивной коррозией паро-генерирующей системы. [4]
Характерна дискуссия между американскими эксплуатационниками и изготовителями котлов о причинах коррозионных повреждений экранных труб. Изготовители котлов во всех случаях причиной считали плохую обработку воды, а эксплуатационники - недостатки конструкции, высокие тепловые нагрузки, повышенные скорости теплопередачи или чрезмерные местные температуры из-за недостаточной циркуляции. [5]
В ряде случаев сложилась на первый взгляд необычная ситуация, когда обеспечение высокого качества питательной воды позволило предупредить вязкие коррозионные повреждения экранных труб, но вместо них возникали неожиданные для персонала хрупкие бездеформационные повреждения этих труб. [6]
С переходом на сжигание сернистого мазута с малыми избытками воздуха ( 1 - 2 %) те же колебания сопровождаются периодическим появлением локальных зон восстановительной атмосферы и образованием сероводорода. Вполне закономерно, что наибольшие пульсации имеют место в зоне максимального тепловыделения, где обычно и наблюдаются коррозионные повреждения экранных труб. [7]
Дополнительное использование нелетучей щелочи позволяет допускать электропроводимость котловой воды для агрегатов с давлением 15 5 МПа до 50 мкСм / см [32] без опасения внутренней коррозии экранной системы и при условии, что трубы подверглись предварительной химической очистке. В руководящих указаниях VGB по водному режиму котлов с естественной циркуляцией давлением выше 6 4 МПа отмечается: недостаточное подщелачивание котловой воды является одной из главных причин многочисленных коррозионных повреждений экранных труб; использование только летучих аминов не обеспечивает поддержание требуемого водородного показателя в пристенном кипящем слое; рН котловой воды целесообразно корректировать применением нелетучих щелочей. [8]
Щелочно-комплексонный режим и другие новые воДно - химические режимы целесообразно применять прежде всего на барабанных котлах давлением 11 и особенно 15 5 МПа тех ТЭС, где традиционный водный режим не позволяет обеспечить требуемую надежность работы. К возможным условиям эксплуатации таких котлов, побуждающих перевести их на работу в новом режиме, относятся следующие: значительный уровень и неравномерность распределения тепловых потоков на экранные трубы; протекание пароводяной и водородной коррозии при достаточно высоком и стабильном качестве питательной воды; подшламовая коррозия при повышенном содержании соединений железа в питательной воде, но отсутствии частых нарушений норм по другим показателям ее качества; попадание в питательный тракт потенциально кислых продуктов; проведение частых химических промывок; необходимость выполнения таких дорогостоящих мероприятий, как 100 % - ная очистка внутристанционных конденсатов либо реконструкция топочно-горелочных устройств в целях предупреждения коррозионных повреждений экранных труб; недостаточная ремонтопригодность котлов и необходимость удлинения межремонтного периода эксплуатации; перевод ТЭС в маневренный режим работы с частыми пусками и остановами либо ежесуточной глубокой разгрузкой котлов. [9]
Вертикальные экранные трубы нередко подвержены интенсивной пароводяной коррозии вблизи мест заводской контактной сварки. Для прекращения таких повреждений достаточно вынести места соединения труб контактной сваркой в зону пониженных тепловых потоков либо произвести замену этих соединений качественной ручной электросваркой. Здесь укажем, что в США в 1970 г. 20 % всех внеплановых простоев барабанных котлов высокого давления из-за внутренней коррозии вызывалось коррозионными повреждениями экранных труб с малым углом наклона либо с подкладными кольцами в местах сварочных соединений. [10]
Развитие котельной техники и освоение паровых котлов различных параметров и конструкций сопровождались вынужденной, практически непрерывной борьбой с коррозией самого разного, нередко неожиданного характера и проявления. Наиболее тяжелые последствия вызывала так называемая каустическая хрупкость, поражавшая заклепочные соединения барабанов, а также вальцованные соединения экранных и кипятильных труб с коллекторами и барабанами котлов старых конструкций. В результате такой ( ныне ликвидированной) коррозии происходили разрушения котлов и строительных конструкций, случаи травмирования обслуживающего персонала. Многие годы и в настоящее время работники ТЭЦ сталкиваются с вязкими коррозионными повреждениями экранных труб в результате таких видов коррозии, как подшла-мовая, ракушечная, пароводяная. В последние 10 лет все чаще происходили хрупкие разрушения экранных труб. [11]
При использовании для внутри-котловой водообработкн фосфатов систематически происходили как хрупкие, так и вязкие коррозионные повреждения экранных труб. [12]
Многие котлы высокого давления с умеренными тепловыми нагрузками работают на традиционном водно-химическом режиме достаточно надежно, так что рационализация его не требуется. Она должна вызываться производственной необходимостью, связанной с предупреждением коррозии под нагрузкой и стояночной коррозии, удлинением межпромывочного периода, снижением ремонтных и эксплуатационных затрат. Значительная часть блоков с барабанными котлами переводится в режим глубокого регулирования диспетчерского графика нагрузок. В этих условиях повышается повреждаемость защитных окисных пленок на внутрикотловой поверхности. При этом также может потребоваться изменение режима внутрикотловой коррекционной обработки. Оно предпочтительнее во всех случаях, когда в целях предупреждения коррозионных повреждений экранных труб может заменить такие дорогостоящие мероприятия, как реконструкция топочно-горе-лочных устройств и ( или) выполнение схем 100 % - ной очистки внутристанщгонных конденсатов. Новые внутрикотловые водные режимы ( см. § 3.3) целесообразно применять прежде всего для котлов с форсированной теплопередачей, а также для котлов с недостаточной ремонтопригодностью, удлинение безостановочной кампании которых является актуальной задачей. [13]
Помимо конденсата турбин составляющими питательной воды, как правило, являются добавочная химически очищенная или обессоленная вода, конденсат регенеративных, сетевых и других подогревателей, а также возвращаемый потребителями пара. Качество этих составляющих должно быть таким, чтобы в сумме обеспечивалось выполнение норм качества питательной воды. Однако на качество конденсата, возвращаемого потребителями пара, следует обращать особое внимание. Этот конденсат не должен содержать примесей, не находящихся в отпускаемом потребителям паре, в таких количествах, которые вызывают коррозию оборудования и трубопроводов и приводят к образованию отложений. Особенно опасно наличие в конденсате различных органических загрязнений, содержащих серу, галоиды, радикалы фосфорной кислоты, сложные эфиры. В результате их гидролиза при высокой температуре в котловой воде образуются сильные кислоты, что может вызвать быстрое развитие коррозионных повреждений экранных труб. [14]