02.11.2018
№218.016.99d9
Результат интеллектуальной деятельности: Способ эксплуатационной очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб энергетического барабанного котла
Вид РИД
Патент
№ охранного документа
2525033
Дата охранного документа
10.06.2014
Статус
Действует
Дата окончания действия пошлины
23.05.2033
Вид патента
Изобретение
Аннотация:
руппа изобретений относится к области теплоэнергетики и может быть использована для эксплуатационной очистки от отложений внутренних поверхностей котельных труб энергетических котлов: барабанных котлов и котлов-утилизаторов парогазовых установок с последующей пассивацией этих поверхностей.
Ключевые слова:
отложения внутренних поверхностей котельных труб, котельные трубы, барабанные котлы, котлы-утилизаторы, котлы-утилизаторы парогазовых установок, парогазовые установки, аминпарогазовые установки, пленкообразующий амин
Характеристика результата
Технологический процесс
Основные результаты:
Достигаемыми техническими результатами группы изобретений являются существенное сокращение общего времени проведения технологического процесса, повышение прочности защитной пассивирующей пленки с повышением ее коррозионной стойкости и уменьшение количества отходов, требующих нейтрализации перед выбросом в окружающую среду.
Новизна:
Принципиально новый результат
Область применения РИД:
Группа изобретений относится к области теплоэнергетики и может быть использована для эксплуатационной очистки от отложений внутренних поверхностей котельных труб энергетических котлов: барабанных котлов (БК) и котлов-утилизаторов (КУ) парогазовых установок (ПТУ) с последующей пассивацией этих поверхностей. Отложения на внутренней поверхности котельных труб в процессе эксплуатации котлов образуются в результате попадания в рабочую среду примесей сырой воды через неплотности охлаждающей системы конденсатора паровой турбины с дополнительным влиянием высоких тепловых нагрузок поверхностей нагрева. Отложения состоят обычно из оксидов железа и меди, фосфатов кальция и других примесей.
Форма представления сведений об объекте учета:
Патент
Группа изобретений относится к области теплоэнергетики и может быть использована для эксплуатационной очистки от отложений внутренних поверхностей котельных труб энергетических котлов: барабанных котлов и котлов-утилизаторов парогазовых установок с последующей пассивацией этих поверхностей. Способ эксплуатационной очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб включает их обработку в выделенном контуре горячим чистящим раствором на водной основе с введенным в него азотсодержащим химическим реагентом. В качестве химического реагента используют пленкообразующий амин, дозирование чистящего раствора производят исходя из достижения концентрации химического реагента в барабане котла (250÷300) мкг/дм3; очистку осуществляют в одну стадию при давлении в барабане котла на уровне (1,5÷2,5) МПа и температуре рабочей среды не более 230°C до стабилизации содержания в котловой воде железа. Пассивацию осуществляют при давлении в барабане котла на уровне (2,5÷15,5) МПа и температуре рабочей среды, равной температуре насыщения для давления в барабане котла, до стабилизации содержания в котловой воде железа не более 50 мкг/дм3. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Область использования
Группа изобретений относится к области теплоэнергетики и может быть использована для эксплуатационной очистки от отложений внутренних поверхностей котельных труб энергетических котлов: барабанных котлов (БК) и котлов-утилизаторов (КУ) парогазовых установок (ПТУ) с последующей пассивацией этих поверхностей.
Отложения на внутренней поверхности котельных труб в процессе эксплуатации котлов образуются в результате попадания в рабочую среду примесей сырой воды через неплотности охлаждающей системы конденсатора паровой турбины с дополнительным влиянием высоких тепловых нагрузок поверхностей нагрева. Отложения состоят обычно из оксидов железа и меди, фосфатов кальция и других примесей.
Уровень техники
Известен принятый в качестве прототипа первого из заявляемых изобретений способ эксплуатационной очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб энергетического БК путем их обработки в выделенном контуре горячим чистящим раствором на водной основе с введенным в него азотсодержащим химическим реагентом, дозируемым во всасывающий коллектор питательного насоса или в напорную линию конденсатного насоса и в барабан котла (Методические указания по применению гидразина на энергетических установках тепловых электростанций РД 34.37.503-94 / ОАО «ВТИ», Москва, 1994, 42 с.[1]).
Согласно [1] в качестве химического реагента, вводимого в чистящий раствор, используют гидразин-гидрат N2H4·H2O или гидразин-сульфат N2H4·H2SO4 и аммиак.
К недостаткам способа [1] можно отнести:
- перечисленные выше химические реагенты относятся к наиболее экологически опасным первому и второму классам по ГОСТ 12.1.007-76 (Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности - [2]);
- относительно высокая длительность процесса очистки (две стадии общей продолжительностью около 100 часов);
- необходимость сбора и нейтрализации экологически опасных отработавших химических растворов, что требует использования специального оборудования и увеличивает трудоемкость способа;
При анализе уровня техники прототип для второго из заявляемых способов не выявлен.
Раскрытие изобретения
Достигаемыми техническими результатами группы изобретений являются существенное сокращение общего времени проведения технологического процесса, повышение прочности защитной пассивирующей пленки с повышением ее коррозионной стойкости и уменьшение количества отходов, требующих нейтрализации перед выбросом в окружающую среду.
Указанные технические результаты группы изобретений достигаются тем, что в соответствии с первым вариантом в способе эксплуатационной очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб энергетического БК путем их обработки в выделенном контуре горячим чистящим раствором на водной основе с введенным в него азотсодержащим химическим реагентом, дозируемым во всасывающий коллектор питательного насоса или в напорную линию конденсатного насоса и в барабан котла, согласно изобретению:
- в качестве химического реагента используют пленкообразующий амин;
- дозирование чистящего раствора производят исходя из достижения концентрации химического реагента в барабане котла (250÷300) мкг/дм3;
- очистку осуществляют в одну стадию при давлении в барабане котла на уровне (1,5÷2,5) МПа и температуре рабочей среды не более 230°C до стабилизации содержания в котловой воде железа не более 500 мкг/дм3 при концентрации в ней пленкообразующих аминов (ПОА) не менее 50 мкг/дм3;
- пассивацию осуществляют при давлении в барабане котла на уровне (2,5÷15,5) МПа и температуре рабочей среды, равной температуре насыщения для давления в барабане котла, до стабилизации содержания в котловой воде железа не более 50 мкг/дм3 при концентрации в ней ПОА не менее 50 мкг/дм3;
- процессы очистки и пассивации проводят каждый в продолжение не более 24 часов.
В соответствии со вторым вариантом технические результаты группы изобретений достигаются тем, что в способе эксплуатационной очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб энергетического КУ ПГУ с по меньшей мере двумя водопаровыми контурами различного давления, согласно изобретению указанные поверхности обрабатывают в выделенном контуре горячим чистящим раствором на водной основе с введенным в него химическим реагентом в виде раствора пленкообразующего амина, причем
- дозирование чистящего раствора производят в напорную линию конденсатного насоса и в барабан контура высокого давления котла исходя из достижения концентрации химического реагента во всех барабанах котла (250÷300) мкг/дм3;
- очистку осуществляют в одну стадию при давлении в барабане контура высокого давления котла на уровне (1,5÷2,5) МПа и температуре рабочей среды в этом контуре не более 230°C до стабилизации содержания в котловой воде железа не более 200 мкг/дм3 при концентрации в ней ПОА не менее 50 мкг/дм3;
- пассивацию осуществляют при давлении в барабане контура высокого давления котла на уровне (2.5÷15.5) МПа и температуре рабочей среды, равной температуре насыщения для давления в указанном барабане котла, до стабилизации содержания в котловой воде железа не более 50 мкг/дм3 при концентрации в ней ПОА не менее 50 мкг/дм3;
- процессы очистки и пассивации проводят каждый в продолжение не более 12 часов.
Причинно-следственная связь между отличительными признаками обоих вариантов группы изобретений и достигаемыми им техническими результатами заключается в следующем:
- использование пленкообразующего амина в качестве химического реагента, как показали эксперименты, обеспечивает эффективное удаление эксплуатационных отложений (до 70%) при уменьшении количества отходов, требующих нейтрализации перед выбросом в окружающую среду. Улучшение указанных характеристик способа в обоих вариантах, по сравнению с использованием других азотсодержащих химических реагентов можно объяснить тем, что они образуют комплексы с оксидами отложений и с пассивирующим оксидным слоем очищаемого металла.
Подробное описание изобретения
Очистка и пассивация на основе аминосодержащего реагента выполнялась на пониженных параметрах работы энергоблока или котла с нагрузкой в диапазоне от 30 до 50% от номинальной. Параметры рабочей среды поддерживались в пределах от 50 до 540°C.
В узле приготовления химического реагента готовили чистящий раствор на водной основе с введенным в него азотсодержащим химическим реагентом - октадециламином C18H39N. Для очистки от отложений внутренних поверхностей нагрева энергетического БК, включая поверхности водяного экономайзера, указанный раствор вводили с помощью насоса-дозатора во всасывающий коллектор питательного насоса и непосредственно в барабан БК. Для очистки от отложений внутренних поверхностей стельных труб КУ энергоблока ПТУ указанный раствор вводили с помощью насоса-дозатора в напорную линию конденсатного насоса и непосредственно в барабан высокого давления КУ. Давление в барабане БК и в барабане контура высокого давления КУ поддерживалось на уровне 1,5-2,5 МПа, температура рабочей среды максимально не превышала 230°C. Содержание реагента в обоих случаях поддерживалось из расчета 2 г/т циркулирующей воды или максимально до 300 мкг/дм3 по содержанию ПОА, а продолжительность очистки для БК составила 24 часа, для КУ ПГУ - 12 часов. Критерием завершения очистки являлась стабилизация содержания железа в котловой воде на уровне не более 500 мкг/дм3 для БК и не более 200 мкг/дм3 для КУ, а содержание ПОА - не менее 50 мкг/дм3 для обоих вариантов. Содержание аминов контролировалось путем отбора проб из штатных пробоотборных линий котлов.
Затем проводили пассивацию очищенных внутренних поверхностей котельных труб БК и КУ. Для этого дозировали указанный раствор во всасывающий коллектор питательного насоса и непосредственно в барабан БК, а также в напорную линию конденсатного насоса и непосредственно в барабан высокого давления КУ. Давление в барабане БК и в барабане контура высокого давления КУ поддерживалось на уровне (2,5÷15,5) МПа при температуре рабочей среды, равной температуре насыщения для давления в барабане каждого из указанных котлов. Дозирование раствора осуществлялось до стабилизации содержания в котловой воде железа не более 50 мкг/дм3 при концентрации в ней ПОА не менее 50 мкг/дм3 для обоих вариантов. Продолжительность очистки для БК составила 24 часа, для КУ ПТУ - 12 часов. Образовавшаяся защитная магнетито-аминовая пленка имела коррозионную стойкость, характеризуемую как «высшая» или имеющая значение более 4 баллов при скорости коррозии металла поверхностей нагрева не более 0,08 мм/год (ГОСТ 9.908-85 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости).
Результаты очистки котельных труб по предлагаемым способам для указанных примеров приведены в соответствующих таблицах 1,2.
Таким образом, группа заявляемых изобретений обеспечивает высокую эффективность очистки (не менее 70%) и пассивации со значительным уменьшением количества отходов, требующих нейтрализации перед выбросом в окружающую среду и сокращением продолжительности указанных процессов более чем в 2 раза (по сравнению с [1]). Использование пленкообразующего амина или смеси аминов позволяет осуществлять очистку и пассивацию котельных труб не только БК, но и труб КУ ПТУ. Кроме того, в результате пассивации на поверхности металла образуется коррозионно-стойкая защитная пленка, которая предохраняет металл от коррозии как во время дальнейшей эксплуатации оборудования, так и при его останове на ремонт или в резерв.
Хеш-код депонирования:
952fef1350f38d21789aee389f49cc363069d05905d3f3919b0ec9c418a34aad
Источник поступления информации:
Портал edrid.ru
Showing 11-20 of 45 items.
01.11.2018
№218.016.997a
Способ восстановления и упрочнения стальных раб. лопаток влажно паровых ступеней паровой турбины
Изобретение относится к области тепловой и атомной энергетики и может быть использовано в конденсационных и теплофикационных турбинах при ремонте рабочих лопаток (РЛ) влажнопаровых ступеней, имеющих несквозные повреждения на поверхности пера лопатки со стороны входной и выходной кромок и...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2518036
Дата охранного документа: 25.03.2013
02.11.2018
№218.016.99d8
Вентиляторная или башенная градирня с пароулавливателем
Изобретение относится к оросительным холодильникам непосредственного контакта, в частности градирням, и может быть использовано во многих отраслях промышленности, требующих охлаждения нагретой воды в циркуляционном контуре атмосферным воздухом.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2520697
Дата охранного документа: 28.04.2014
02.11.2018
№218.016.99da
Способ очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб с последовательным воздействием химического реагента и водокислородной смеси
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для очистки внутренней поверхности котельных труб тепловых электростанций от отложений и для последующей пассивации этой поверхности. Предложен способ очистки внутренней поверхности котельных труб путем их обработки в...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2525036
Дата охранного документа: 10.06.2014
02.11.2018
№218.016.99e3
Состав уплотнительного покрытия для модификации элемента статора турбины
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности для получения уплотнительного покрытия методом газотермического напыления. Может использоваться при производстве паровых или газовых турбин для обеспечения стабильности зазоров в сопряженных элементах проточной части турбины.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2530974
Дата охранного документа: 15.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e4
Покрытие для нанесения на приводные элементы запорной и регулирующей арматуры
Изобретение относится к машиностроению, в частности к покрытиям для восстановления и упрочнения запорной и регулирующей арматуры. Покрытие для нанесения на приводные элементы запорной и регулирующей арматуры представляет собой двухслойную систему, состоящую из подслоя и основного слоя.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2530975
Дата охранного документа: 16.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e5
Состав присадочного материала
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при ремонте деталей паровых турбин.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2530978
Дата охранного документа: 16.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e6
Многослойное теплозащитное покрытие
Изобретение относится к многослойному теплозащитному покрытию на детали горячего тракта энергетических газотурбинных установок большой мощности. Многослойное теплозащитное покрытие включает основной металлический подслой, выполненный из сплава на основе никеля, верхний керамический теплозащитный...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2532646
Дата охранного документа: 28.06.2013
02.11.2018
№218.016.99e7
Способ получения защитного упрочняющего покрытия на деталях запорной арматуры
Изобретение относится к способу получения защитного упрочняющего покрытия на деталях запорной арматуры.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2543117
Дата охранного документа: 16.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e8
Способ ремонтной наплавки лопаток энергетических установок
Изобретение относится к способу ремонта лопаток энергетических установок. Способ включает подготовку поверхности лопатки.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2545877
Дата охранного документа: 16.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e9
Способ защиты лопаток паровых турбин от парокапельной эрозии
Изобретение относится к защите лопаток паровых турбин от парокапельной эрозии. Способ включает нанесение на лопатку защитного покрытия.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2545878
Дата охранного документа: 16.05.2013
Showing 11-14 of 14 items.
01.11.2018
№218.016.9979
Лопатка газотурбинной установки с многослойным керамическим покрытием
Полезная модель относится к области энергомашиностроения, в частности к материалам для парогазовых установок на базе газотурбинных установок большой мощности и может быть использована для защиты лопаток и других деталей газотурбинного двигателя от воздействия высоких температур, эрозионного...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 140967
Дата охранного документа: 16.04.2014
01.11.2018
№218.016.997a
Способ восстановления и упрочнения стальных раб. лопаток влажно паровых ступеней паровой турбины
Изобретение относится к области тепловой и атомной энергетики и может быть использовано в конденсационных и теплофикационных турбинах при ремонте рабочих лопаток (РЛ) влажнопаровых ступеней, имеющих несквозные повреждения на поверхности пера лопатки со стороны входной и выходной кромок и...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2518036
Дата охранного документа: 25.03.2013
02.11.2018
№218.016.99d8
Вентиляторная или башенная градирня с пароулавливателем
Изобретение относится к оросительным холодильникам непосредственного контакта, в частности градирням, и может быть использовано во многих отраслях промышленности, требующих охлаждения нагретой воды в циркуляционном контуре атмосферным воздухом.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2520697
Дата охранного документа: 28.04.2014
02.11.2018
№218.016.99da
Способ очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб с последовательным воздействием химического реагента и водокислородной смеси
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для очистки внутренней поверхности котельных труб тепловых электростанций от отложений и для последующей пассивации этой поверхности. Предложен способ очистки внутренней поверхности котельных труб путем их обработки в...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2525036
Дата охранного документа: 10.06.2014
