Приложение 9 к приказу Министра энергетики Республики Казахстан от 30 декабря 2016 года № 580

1. Настоящие Методические указания по эксплуатационной химической очистке котлов энергоблоков сверхкритического давления (далее – Методические указания) разработаны в соответствии с подпунктом 2) статьи 5 Закона Республики Казахстан «О теплоэнергетике» и подпунктом 323) пункта 15 Положения о Министерстве энергетики Республики Казахстан, утвержденного постановлением Правительства Республики Казахстан от 19 сентября 2014 года № 994, и предназначены для персонала специализированных, проектных, наладочных организаций, в системе Министерства энергетики Республики Казахстан, эксплуатационного персонала электростанций при проектировании, подготовке и проведении эксплуатационных очисток паровых стационарных прямоточных котлов сверхкритического давления (далее – СКД) 25 мега Паскаль (далее – МПа).

Пункт 1 изложен в новой редакции Приказа Министра энергетики РК от 27.02.2025 г. № 103-н/қ (см. редакцию от 30.12.2016 г.)(изменение вводится в действие с 16.03.2024 г.)

При составлении Методических указаний учитывался опыт проведения эксплуатационных очисток блоков СКД специализированными организациями, отдельными электростанциями и энергосистемами Российской Федерации.

2. В настоящих Методических указаниях применяются следующие основные понятия и определения:

1) электростанция - энергетический объект, предназначенный для производства электрической и тепловой энергии, содержащий строительную часть, оборудование для преобразования энергии и необходимое вспомогательное оборудование;

2) гидразинно-аммиачный водный режим — традиционный водный режим, используется практически на всех энергетических блоках СКД, при его реализации в питательную воду дозируют гидразин и аммиак, которые связывают соответственно кислород и углекислоту, оставшиеся в воде после дегазации;

3) вспомогательные вещества ОП-7 и ОП-10 - это неиногенные поверхностно-активные вещества, представляются в виде жидкости либо пасты маслоподобного типа, имеют светлый цвет;

4) ингибитор коррозии металлов КИ-1 -ингибитор, который используется в качестве присадки к кислотам и их растворам (плавиковой, соляной, фосфорной, серной), необходим для того, чтоб металл не подвергался кислотной коррозии.

Иные понятия и определения, используемые в настоящих Методических указаниях, применяются в соответствии с законодательством Республики Казахстан в области электроэнергетики.

3. Основным назначением эксплуатационной химической очистки котла энергоблока СКД является удаление отложений, образующихся во время эксплуатации на внутренней поверхности труб. Это мероприятие необходимо для обеспечения экономичной работы блока и предотвращения создания аварийной ситуации из-за перегрева и коррозионных повреждений металла.

4. Своевременно и качественно выполненная эксплуатационная очистка котла способствует уменьшению выноса в проточную часть турбины меди, оксидов кремния и железа, а также частиц окалины, отслаивающихся при резких теплосменах с поверхности пароперегревательных труб.

5. Скорость образования отложений на внутренней поверхности труб в процессе эксплуатации блока СКД зависит от вида сжигаемого топлива и конструктивных особенностей котла, обусловливающих тепловые нагрузки, от водного режима и качества питательной воды и конденсата. На количество и состав эксплуатационных отложений существенное влияние оказывает количество пусков и остановов блоков и проводимые во время простоя мероприятия по консервации оборудования.

6. О количестве и свойствах отложений судят по показаниям термопар и вырезкам образцов труб, которые производятся в поверхностях, расположенных в зонах максимальных тепловых напряжений или концентрирования примесей. Наиболее объективными являются данные температурного контроля, однако, в связи со сложностью его организации, проводятся периодические вырезки образцов труб.

7. Эксплуатационные химические очистки пароводяного тракта энергоблока СКД выполняются по предельной температуре или предельной загрязненности внутренней поверхности труб в участках с максимальными тепловыми нагрузками, согласно Правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей, утвержденным приказом Министра энергетики Республики Казахстан от 30 марта 2015 года № 247 (зарегистрирован в Реестре государственной регистрации нормативных правовых актов за № 11066) (далее - Правила технической эксплуатации электростанций и сетей).

8. Эксплуатационная очистка энергоблока обязательна, если на поверхностях нагрева котла обнаруживаются свищи и отдулины, образовавшиеся за счет отложений.

9. Эксплуатационная очистка питательного и пароводяного трактов необходима, перед переводом энергоблока на новый водно-химический режим, так как за счет переформирования оксидных пленок, усиливается вынос железа и особенно меди в пар. В этих случаях, после замены трубок подогревателя низкого давления (далее - ПНД), изготовленных из сплавов меди на стальные, выполняется очистка.

10. Эксплуатационная очистка проводится специализированной организацией или персоналом электростанции с участием служб энергосистемы по специально разработанной и утвержденной программе и схеме, составленным в соответствии с настоящими Методическими указаниями.

11. Проектом тепловых электрических станций предусматриваются общестанционные устройства для проведения эксплуатационной химической очистки оборудования, базируемые на схеме предпусковой очистки или на элементах штатного оборудования и тепловой схемы блока.

12. Технология и схема эксплуатационной очистки котла, определяющие метод очистки, обеспечивающия высокое качество очистки при минимально возможных материальных и временных затратах на очистку и обезвреживание сбросных вод.

13. Если после очистки блок выводится в резерв или ремонт и находится в простое более 5 суток, в технологическом режиме очистки предусматривается послепромывочная пассивацию очищенных поверхностей для защиты металла, от коррозии на период простоя блока после очистки. Режим послепромывочной пассивации увязывается с водным режимом и методами консервации, принятыми электростанцией при эксплуатации данного оборудования.

14. При проведении эксплуатационной очистки котла энергоблока СКД соблюдаются требования Правил техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей, утвержденных приказом Министра энергетики Республики Казахстан от 20 февраля 2015 года № 122 (зарегистрированы в Реестре государственной регистрации нормативных правовых актов за № 10859) (далее - Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей).

15. Периодичность эксплуатационных очисток пароводяного тракта котлов блоков СКД зависит от скорости роста теплопроводности и защитных свойств отложений, образующихся на поверхности труб во время эксплуатации.

16. Проведение эксплуатационной очистки пароводяного тракта котла блока СКД обязательно при достижении предельной температуры или загрязненности труб, расположенных в наиболее теплонапряженных участках с энтальпией среды 1900 - 2600 кило Джоуль/килограмм (далее - кДж/кг), в нижней радиационной части (далее - НРЧ).

17. На качество и количество отложений, образующихся в НРЧ, существенное влияние оказывает водный режим, проводимый на данном энергоблоке.

18. Для блоков СКД тепловых электростанций, предусмотрено применение следующих водных режимов, согласно Правилам технической эксплуатации электростанций и сетей, обеспечивающих необходимые качества пароводяной среды:

1) гидразинно-аммиачный (далее - ГАВР);

2) гидразинно-восстановительный (далее - ГВР);

3) нейтрально-кислородный (далее - НКВР);

4) комбинированный кислородно-аммиачный (далее - КАВР).

19. Предельная загрязненность определяется для обогреваемой стороны труб НРЧ в соответствии с опытом эксплуатации энергоблоков СКД на определенном водном режиме и устанавливается на основании нормативных расчетов, согласно Типовой инструкции по ведению водно-химического режима энергоблоков сверхкритического давления. Уточненные величины предельной загрязненности труб НРЧ не превышает предельной загрязнённости обогреваемой стороны трубы нижней радиационной части котлов энергоблоков сверхкритического давления, согласно таблице 1 приложения 1 к настоящим Методическим указаниям.

20. Наименьшая предельная загрязненность установлена для газомазутных котлов, работающих на ГАВР и ГВР, что обусловлено высокими тепловыми нагрузками и низкой теплопроводностью образующихся отложений.

В этих случаях наблюдаются высокая скорость роста отложений и неравномерность распределения их по периметру труб: большая часть отложений образуется на обогреваемой стороне. Отложения состоят из верхнего более рыхлого слоя, составлявшего до 60 - 70 % по массе, и нижнего - более плотного, не превышавшего 30 - 40 % по массе при ГАВР, 75 - 80 % при ГВР.

21. Наряду с оксидами железа в отложениях имеются медь, цинк и их окислы.

Для котлов, работающих на смешанном или пылеугольном топливе, при ГАВР и ГВР за счет меньших тепловых нагрузок допускаются большие значения предельной загрязненности обогреваемой стороны труб НРЧ.

22. При работе энергоблоков на КАВР или НКВР независимо от сжигаемого топлива значения предельной загрязненности труб НРЧ установлены на более высоком уровне, что обусловлено значительным изменением характера отложений и увеличением их теплопроводности. Благодаря замене труб теплообменников из сплавов меди на нержавеющие и проведению очистки перед переводом энергоблоков на НКВР и КАВР обеспечивается отсутствие в отложениях меди, цинка и их соединений. Образующиеся отложения более плотные, толщина рыхлого слоя отложений уменьшается до 15 - 20 % по массе, что приводит к уменьшению их теплового сопротивления. В связи с тем, что тепловое сопротивление отложений создается в основном рыхлым наружным слоем отложений, возникает необходимость в его количественном определении, ограничении его величины и загрязненности труб в целом.

23. Предельная загрязненность определяется для обогреваемой стороны труб НРЧ и в целом для трубы методом катодного травления согласно приложению 2 к настоящим Методическим указаниям. Для котлов, работавших на НКВР, обязательно устанавливается количество рыхлого слоя, для чего образец трубы перед катодным травлением взвешивается до и после механического снятия этого слоя жесткой (чернильной) резинкой и по потере массы рассчитывается его величина.

24. Предельные значения загрязненности труб НРЧ для конкретного котла данной электростанции и места вырезки образцов уточняются на основании опыта эксплуатации и узаконены инструкцией по эксплуатации котла.

25. Наиболее часто возникает необходимость в эксплуатационной очистке пароводяного тракта котла до встроенной задвижки, в котором расположены наиболее теплонапряженные участки тракта.

26. Вопрос о необходимости очистки других участков питательного и пароводяного тракта энергоблока решается на основании оценки загрязненности этих участков и влияния образовавшихся в них отложений на эксплуатацию блока.

27. Для обеспечения качества очистки и полноты удаления взвеси из очищаемого оборудования определяют загрязненность всех поверхностей нагрева, включаемых в контур очистки.

28. В частности, при организации очистки пароводяного тракта котла до ВЗ имеют данные по загрязненности и составу отложений не только в экономайзере, средней радиационной части (далее - СРЧ), верхней радиационной части (далее - ВРЧ), так как по количеству и составу образовавшиеся в них отложения значительно отличаются от отложений в НРЧ.

29. Вопрос о включении в контур очистки подогревателей высокого давления (далее - ПВД) по водяной стороне решается на основании исследования состава и количества отложений на вырезанных трубах и змеевиках ПВД или по другим эксплуатационным показателям изменение температуры и давления (Δt, Δр). При отсутствии данных о загрязненности ПВД очистку целесообразно вести по байпасу ПВД.

30. При необходимости очистки ПВД по паровой стороне разрабатывается технология и схема очистки, предусматривающие выделение ПВД в отдельный контур, их последовательное подключение и технологию, обеспечивающую удаление взвеси из тупиковых участков. В настоящих Методических указаниях такая очистка не рассматривается ввиду единичности случаев ее проведения.

31. Необходимость в очистке пароперегревателей свежего пара и пара промперегрева возникает при образовании окалины на внутренней поверхности труб, которая растрескивается и выносится паром в турбину при неустойчивых (переменных) режимах работы блока.

32. Возможность проведения эксплуатационной химической очистки пароперегревательных поверхностей нагрева оценивается совместно котельным, химическим цехами и службой металлов электростанции с учетом анализа состояния металла труб под окалиной, оценки его механических свойств. С помощью специализированной организации по химической очистке устанавливается возможность удаления отложений и защиты металла от коррозии при их растворении. Для этого на образцах труб из различных участков пароперегревателей проводятся лабораторные испытания и составляется заключение о целесообразности проведения химической очистки.

33. Решение вопроса о проведении химической очистки пароперегревателей блоков СКД только на основании загрязненности труб недопустимо.