02.11.2018
№218.016.99da
Результат интеллектуальной деятельности: Способ очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб с последовательным воздействием химического реагента и водокислородной смеси
Вид РИД
Патент
№ охранного документа
2525036
Дата охранного документа
10.06.2014
Статус
Действует
Дата окончания действия пошлины
03.04.2033
Вид патента
Изобретение
Аннотация:
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 выделенном контуре горячей чистящей средой на водной основе с введенным в нее химическим реагентом, в качестве которого используют водный раствор динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты.
Ключевые слова:
котельные трубы, очистка внутренней поверхности котельных труб, очистка внутренней поверхности, тепловые электростанции, водный раствор натриевой соли, этилендиаминтетрауксусная кислота, натриевая соль
Характеристика результата
Технологический процесс
Основные результаты:
Задачей изобретения является повышение эффективности очистки внутренней поверхности котельных труб с обеспечением пассивации обрабатываемых поверхностей при упрощении технологии очистки, уменьшении ее длительности и затрат на обеспечение экологической чистоты процесса. Достигаемыми техническими результатами при этом являются повышение чистящей способности химического реагента в результате исключения возможности гидроударов при повышении его концентрации в чистящей среде и создание условий для пассивации обрабатываемой поверхности и уменьшения количества отходов, требующих нейтрализации перед выбросом в окружающую среду.
Новизна:
Принципиально новый результат
Область применения РИД:
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для очистки внутренней поверхности котельных труб тепловых электростанций (ТЭС) от отложений и для последующей пассивации этой поверхности. Отложения на внутренней поверхности котельных труб в виде продуктов атмосферной коррозии котельных сталей образуются в процессе изготовления, транспортировки, хранения и монтажа этих труб. Отложения в виде оксидов железа, фосфатов кальция и др. могут образовываться и в эксплуатационный период вследствие наличия примесей в среде, протекающей в трубах, а также в результате высоких тепловых нагрузок поверхностей нагрева.
Форма представления сведений об объекте учета:
Патент
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 выделенном контуре горячей чистящей средой на водной основе с введенным в нее химическим реагентом, в качестве которого используют водный раствор динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты. В качестве указанной горячей среды используют котельную воду при температуре 90÷100°C, водный раствор указанного химического реагента вводят в нее в течение 40÷80 мин до достижения его концентрации в котельной воде 1,0÷1,2% мас. при рН=5,0÷6,0. Затем производят доочистку и пассивацию внутренней поверхности котельных труб путем перехода на работу котла в пусковом режиме с повышением давления и температуры котловой воды при рН=8,8÷9,3 соответственно до 3,0÷25,0 МПа и 150÷420°C с дозированием в котловую воду кислорода с концентрацией 1,8÷2,2 г/дм3 в течение 9÷12 часов с постепенным выводом в течение 40÷80 мин указанного химического реагента из обрабатываемого контура. 3 ил., 3 табл.
Область использования
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для очистки внутренней поверхности котельных труб тепловых электростанций (ТЭС) от отложений и для последующей пассивации этой поверхности.
Отложения на внутренней поверхности котельных труб в виде продуктов атмосферной коррозии котельных сталей образуются в процессе изготовления, транспортировки, хранения и монтажа этих труб. Отложения в виде оксидов железа, фосфатов кальция и др. могут образовываться и в эксплуатационный период вследствие наличия примесей в среде, протекающей в трубах, а также в результате высоких тепловых нагрузок поверхностей нагрева.
Уровень техники
Известен способ парокислородной или пароводокислородной очистки и пассивации в выделенном контуре внутренней поверхности котельных труб (RU 2303745, F22B 37/48, 2007 [1] - аналог). К достоинствам способа [1] можно отнести высокую степень его экологической чистоты ввиду отсутствия в чистящей и пассивирующей среде химических реагентов, а также простоту и экономичность технологической схемы, связанные с доступностью компонентов чистящей и пассивирующей среды. К недостаткам данного способа можно отнести относительно небольшую удельную очищающую способность (в пределах 0.5 г отложений на 1 кг пара) и ограничение очищающей способности по плотности исходных отложений (в пределах 500 г/м2).
Известен способ очистки внутренней поверхности котельных труб путем их обработки в выделенном контуре горячей чистящей средой на водной основе с введенным в нее химическим реагентом, в качестве которого используют водный раствор комплексонов или их солей, в частности трилон Б - динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) (RU 2313053, F28G 9/00, 2007 [2] - прототип). При этом согласно [2] в качестве горячей чистящей среды на водной основе используется сторонний пар. Основным достоинством ЭДТА и ее солей является универсальность, то есть способность комплексования со всеми катионами, присутствующими в эксплуатационных отложениях, и с продуктами атмосферной коррозии котельных сталей. При практическом применении технологии по способу [2] были выявлены, однако, следующие недостатки:
- для очистки труб котла требуется подача стороннего пара, что технологически сложно и не всегда возможно вообще;
- при pH паро-химической среды в диапазоне 4,0÷6,0 коррозионные потери с чистой поверхности входных участков котельных труб достигают 600 г/(м2·ч) при допустимой величине 5 г/(м2·ч);
- ограниченная возможность получения исходной концентрации комлексообразующего вещества в водном растворе из-за его низкой растворимости в температурном интервале 70-80°C;
- ограниченная возможность получения исходной концентрации комплексообразующего вещества в паре из-за возможного достижения при заданном давлении температуры насыщения с конденсацией пара, вызывающей гидроудары в очищаемом контуре;
- низкая удельная очищающая способность (не более 1 г/кг);
- требуются дополнительные мероприятия по пассивации очищенных поверхностей нагрева;
- длительность процесса очистки (пять этапов общей продолжительностью 20 часов);
- относительно большое количество химического реагента, требующее нейтрализации перед выбросом в окружающую среду.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является повышение эффективности очистки внутренней поверхности котельных труб с обеспечением пассивации обрабатываемых поверхностей при упрощении технологии очистки, уменьшении ее длительности и затрат на обеспечение экологической чистоты процесса. Достигаемыми техническими результатами при этом являются повышение чистящей способности химического реагента в результате исключения возможности гидроударов при повышении его концентрации в чистящей среде и создание условий для пассивации обрабатываемой поверхности и уменьшения количества отходов, требующих нейтрализации перед выбросом в окружающую среду.
Указанные задача и технические результаты изобретения достигаются тем, что в способе внутренней поверхности котельных труб путем их обработки в выделенном контуре горячей чистящей средой на водной основе с введенным в нее химическим реагентом, в качестве которого используют водный раствор динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты, согласно изобретению в качестве указанной горячей среды используют котельную воду при температуре 90÷100°C, водный раствор указанного химического реагента вводят в нее в течение 40÷80 мин до достижения его концентрации в котельной воде 1,0÷1,2% масс. при pH=5,0÷6,0, затем производят доочистку и пассивацию внутренней поверхности котельных труб путем перехода на работу котла в пусковом режиме с повышением давления и температуры котловой воды при pH=8,8÷9,3 соответственно до 3,0÷25,0 МПа и 150÷420°C с дозированием в котловую воду кислорода с концентрацией 1,8÷2,2 г/дм3 в течение 9÷12 часов с постепенным выводом в течение 40÷80 мин указанного химического реагента из обрабатываемого контура.
Причинно-следственная связь между отличительными признаками заявляемого изобретения и достигаемыми им техническими результатами заключается в следующем:
- введение водного раствора трилона Б не в пар, как это предусмотрено прототипом [2], а в котельную воду при температуре 90÷100°C в течение 40÷80 мин до достижения концентрации последнего в воде 1,0÷1,2% масс. при pH=5,0÷6,0 повышает чистящую способность химического реагента в результате оптимальных диапазонов параметров и за счет исключения гидроударов, ограничивающих достижение требуемой концентрации химического реагента, а также упрощает технологическую схему очистки за счет устранения необходимости подвода стороннего пара;
- переход на пусковой режим работы котла с повышением давления и температуры котловой воды при pH=8,8÷9,3 соответственно до 3,0÷25,0 МПа и 150÷420°C с дозированием в котловую воду кислорода с концентрацией 1,8÷2,2 г/дм3 в течение 9÷12 часов с постепенным выводом в течение 40÷80 мин указанного химического реагента из обрабатываемого контура позволяет за счет использования в качестве дополнительного реагента кислорода уменьшить количество вводимого в обрабатываемый контур химического реагента, что, с одной стороны, уменьшает количество требующих нейтрализации перед выбросом в окружающую среду отходов со снижением на это соответствующих затрат, а с другой - обеспечивает пассивацию очищенной поверхности. При этом постепенный вывод химического реагента из обрабатываемого контура за относительно короткое время по сравнению с длительностью воздействия водокислородной смесью устраняет отрицательное влияние химического реагента на процесс пассивации. Кроме того, введение кислорода при указанных параметрах котловой воды позволяет существенно сократить длительность всего процесса очистки и пассивации.
Подробное описание изобретения
В узле приготовления химического реагента готовили водный раствор трилона Б при температуре 90÷100°C при pH=5,0÷6,0. Указанный раствор вводили с помощью насоса-дозатора в котельную воду обрабатываемого контура, снабженного циркуляционным контуром, в течение 40÷80 мин до достижения концентрации реагента в воде 1,0÷1,2% масс. После этого произвели доочистку и пассивацию внутренней поверхности котельных труб путем перехода на работу котла в пусковой режим с повышением давления и температуры котловой воды при pH=8,8÷9,3 соответственно до 3,0÷25,0 МПа и 150÷420°C с дозированием в котловую воду кислорода с концентрацией 1,8÷2,2 г/дм3 в течение 9÷12 часов. При этом осуществляли постепенный вывод в течение 40÷80 мин указанного химического реагента из обрабатываемого контура. Удельная загрязненность котельных труб до очистки находилась на уровне 384÷720 г/м2. После очистки загрязненность снизилась до 27÷55 г/м2. Время очистки составило около 9,5÷13,5 часов. Результаты очистки котельных труб по предлагаемому способу для трех примеров 1-3 приведены в соответствующих таблицах 1-3.
Таким образом, способ согласно изобретению по сравнению с прототипом [2] обеспечивает высокую эффективность очистки и пассивации с сокращением продолжительности очистки примерно в 2 раза с соответствующим уменьшением примерно в 6 раз расхода трилона Б и уменьшением примерно в 35 раз коррозии металла. Сокращение времени обработки трилоном Б достигается за счет отсутствия необходимости полного растворения отложений на этапе №1. Эффект достигается за счет реакции трилона Б с двуокисью железа (FeO), которая является подложкой (связывающим звеном) между металлом и отложениями. 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:
a8eb06d2da567d0ab10b7838d5d81ccf177bf2296520825a9e17f8b5a4740c3d
Источник поступления информации:
Портал edrid.ru
Показаны записи 11-20 из 45.
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
№218.016.99d9
Способ эксплуатационной очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб энергетического барабанного котла
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.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2525033
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
Показаны записи 11-14 из 14.
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
№218.016.99d9
Способ эксплуатационной очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб энергетического барабанного котла
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.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2525033
Дата охранного документа: 10.06.2014
