Определение кинетических характеристик химической очистки от отложений в испарительных трубах паровых котлов
А.Ю. Федорова, Е.Н. Бушуев
Вестник ИГЭУ, 2019 г. выпуск 4, сс. 5—11
Скачать PDF
Состояние вопроса. Для обеспечения надежной работы парового котла периодически проводят эксплуатационные очистки внутренних поверхностей пароводяного тракта. Для таких очисток могут быть использованы традиционные и новые моющие кислотные реагенты. Для разработки программы эффективной химической очистки требуется прогнозировать ее необходимую длительность с учетом свойств используемого моющего реагента и загрязненности поверхности металла. Недостаточная продолжительность этой операции приводит к остаточной загрязненности, а избыточная – к растворению металла. Традиционно необходимое время химической очистки оценивают по результатам лабораторных опытов. Целью исследования является получение аналитических зависимостей и определение характеристик, описывающих кинетику кислотной стадии химической очистки паровых котлов.
Материалы и методы. Лабораторные исследования кислотной стадии химической очистки образцов испарительных труб паровых котлов высокого давления выполнены с использованием метода химического травления. При этом определены скорости и полнота удаления бугорчатых и равномерных отложений кислотными реагентами. Для получения кинетического уравнения использован метод математического моделирования. Условные константы скоростей очистки для этого уравнения найдены методами статистической обработки результатов лабораторного исследования.
Результаты. Предложено описание скорости удаления отложений с внутренней поверхности испарительных труб в виде кинетического уравнения первого порядка в зависимости от их удельной загрязненности и кислотности моющего раствора реагента. Уравнение позволяет рассчитать необходимую продолжительность химической очистки с обеспечением заданной остаточной удельной загрязненности поверхности металла. По результатам лабораторных исследований определены условные константы скоростей очистки при использовании проверенных моющих реагентов и видов отложений.
Выводы. Адекватность полученных результатов обеспечивается их согласованностью с практическими данными. Результаты исследования могут быть использованы при выборе технологии кислотных стадий химических очисток от бугорчатых и равномерных отложений и обоснования их продолжительности с обеспечением нормативной остаточной удельной загрязненности поверхности испарительных труб паровых барабанных котлов.
1. Маргулова Т.Х. Химические очистки теплоэнергетического оборудования. – М.: Энергия, 1969. – 174 с.
2. Будаева А.Ю., Бушуев Е.Н. Исследование процесса удаления отложений с внутренних поверхностей нагрева паровых котлов // Материалы Междунар. науч.-техн. конф., посвященной 175-летию со дня рождения Н.Н. Бенардоса. – Иваново, 2017. – Т. 2. – С. 144–147.
3. Федорова А.Ю., Бушуев Е.Н. Выбор реагентов и технологических условий химической очистки от отложений испарительных труб паровых котлов // Вестник ИГЭУ. – 2018. – Вып. 5. – С. 11–17.
4. Воспенников В.В., Зайцев Н.А., Чермошенцев Е.А. Методика восстановления эффективной работы паровых котлов низкого давления // Известия ТулГУ. Технические науки. – 2014. – Вып. 2. – С. 238–246.
5. Исследование и выбор оптимального реагента для очистки поверхности от накипи / А.Я. Ухажова, З.Х. Султыгова, Р.Дж. Арчакова и др. // Вестник современной науки. – 2016. – Вып. 9. – С. 19–24.
6. Разработка и опыт применения инновационных реагентов для эксплуатационной химической очистки экранных труб энергетических котлов / Р. Аглямов, А. Бунаков, П. Егорушкин и др. // Энергетика. – 2013. – № 3. – С. 26–29.
7. Богачев А.Ф. Изучение и предотвращение коррозии металла в зонах фазовых превращений и перегретом паре. – М.: ПМБ ВТИ, 1996. – 136 с.
8. Шкроб М.С., Прохоров Ф.Г. Водоподготовка и водный режим паротурбинных электростанций. – М.; Л.: Госэнергоиздат, 1961. – 471 с.