Образование различного рода отложений неорганической природы и био-обрастаний в теплообменном оборудовании, в конденсаторах пара снижает эффективность теплопередачи, одним из следствий которой охлаждения является перерасход топлива.
Плакат в котлотурбинном цехе станции.
Объемы воды, используемой для охлаждения агрегатов тепловых и электрических станций огромны. Применение химических реагентов для предотвращения накипеобразования и обеззараживания здесь крайне затруднено, особенно в системах, построенных по открытой схеме.
Основными ограничительными факторами являются: большие расходы реагентов, а также требования экологической безопасности, поскольку продувочные воды водооборотной системы в итоге сбрасываются в природные водоемы и по этой причине должны удовлетворять действующим нормативам ПДК.
Поэтому охлаждающая вода практически без обработки подается в теплообменное оборудование, а по достижении некоего «критического» уровня загрязненности внутренних поверхностей теплообменного оборудования его останавливают с последующей химической отмывкой либо разборкой и механической очисткой.
Очистка теплообменных поверхностей от отложений требует больших материальных затрат и выполняется, как правило, на неработающем оборудовании. Кроме того, очистка теплообменных поверхностей приводит к механическим повреждениям оборудования и является по своей сути борьбой со следствием, тогда как причина образования отложений не устраняется, а в отдельных случаях даже усугубляется.
Во многом улучшить ситуацию с образованием био-обрастаний в системах охлаждения могут флокулирующие устройства Акваклер (AquaKlear).
Акваклер вызывает флокуляцию (хлопьеобразование) без применения химических реагентов с образованием более крупных частиц – флоков. Флоки формируются из коллоидных и взвешенных частиц, а также из микрочастиц отложений со стенок труб. Устройство подавляет некоторые виды бактерий, а развитая поверхность флоков адсорбирует споры, не давая им размножаться, и органические вещества из воды, лишая микроорганизмы питания.
Система Акваклер безопасна для окружающей среды. Ее отличает высокая функциональная эффективность, простота монтажа, высокая надежность и минимальные эксплуатационные расходы.
Рассмотрим практический пример применения флокулирующих устройств Акваклер для защиты от био-обрастаний конденсатора пара ТЭЦ.
ТЭЦ. фото: www.amic.ru
Цель: Защита конденсатора пара ТЭЦ от био-обрастаний.
Оборудование: Конденсатор типа 80КЦС-1 с поверхностью охлаждения основного трубного пучка F=2345 м2 и встроенного F=655 м2. Диаметр трубок 25 мм, материал трубок — латунь.
Описание проблемы: био-обрастание, заносы илом, грязевыми отложениями (источник воды — река), образование неорганических отложений (накипи) на внутренних поверхностях трубок конденсатора пара.
Решение: монтаж на подводящий и отводящий трубопроводы (диаметр 1000 мм) к конденсатору пара флокулирующих устройств Акваклер Custom P-40".
Флокулирующее устройство Акваклер Custom P-40” смонтировано на трубопровод к конденсатору пара
Результаты:
Во время работы в зимний период речная вода имеет более высокое солесодержание, а уровень органики и био-обрастаний заметно ниже, чем летний период. Во время плановой остановки энергоблока в конце зимнего сезона, в апреле, конденсаторы были вскрыты для контроля. В трубках обоих конденсаторов присутствовало некоторое количество отложений.
В конденсаторе с установленной системой Акваклер отложения были рыхлыми, на ощупь они напоминали мельчайшую пудру (характерная особенность работы систем Гидрофлоу и Акваклер). В некоторых трубках присутствовали наросты неорганической природы, которые поддавались удалению при помощи струи воды.
Характерный налет присутствовал также и задней части конденсатора, что позволяет сделать вывод о том, что сигнал устройства в достаточной мере проникал через всю трубную решетку конденсатора.
Во время остановки энергоблока в летнее время, в июле, конденсаторы были вскрыты.
В конденсаторе с установленной системой Акваклер обнаружено:
- во входной камере на трубной доске частично присутствуют посторонние включения (деревянная щепа, части пластика);
- во внутренней поверхности трубок присутствует налет иловых отложений. Характер налета – рыхлый, смывается водой. На большей части трубок виден характерный блеск металла (латунь), что говорит о чистоте поверхности;
- в выходной камере характер отложений идентичен входной камере и также виден блеск латуни;
- отсутствует характерный запах разложения органики.
В конденсаторе другого энергоблока обнаружено:
- во входных камерах на трубной доске частично присутствуют посторонние включения (деревянная щепа, части пластика).
- во внутренней поверхности трубок присутствует отложения. Характер отложений – предположительно, речной ил.
- в трубном пучке присутствуют трубки с 100% заносом.
- количество трубок с 100% заносом составляет порядка 10-15% от общего числа;
- в камерах конденсаторов присутствует ярко выраженный запах, характерный для разложения органических веществ.
Микробиологические исследования.
Совместно со специалистами Центральной Аналитической Лаборатории «Водоканал» согласно проведены заборы проб исходной воды на выходе береговой насосной станции и на выходе обоих конденсаторов на микробиологическое исследование по четырем позициям:
- термотолерантные колиформные бактерии;
- общее микробное число;
- колифаги;
- споры сульфитредуцирующих клостридий.
Данные сведены в таблицу.
| № | Показатели | Единицы измерений | Добавочная вода от БНС | После Акваклер | Добавочная вода от БНC | После другого конденсатора |
| 1 | Термотолерантные колиформные бактерии | КОЕ в 100 мл | 234 | 802 | 126 | 2621 |
| 2 | Общие колиформные бактерии | КОЕ в 100 мл | 234 | 802 | 126 | 2675 |
| 3 | Общее микробное число | КОЕ в 1 мл | 220 | 1200 | 130 | 545 |
| 4 | Колифаги | БОЕ в 100 мл | 3 | 3 | Не обнаружены | 6 |
| 5 | Споры сульфитредуцирующих клостридий | КОЕ в 20 мл | 18 | 60 | 17 | ∞ много, не поддается подсчету |
* БНС - береговая насосная станция
Химические исследования.
В момент осмотра конденсатора с системой Акваклер были взяты пробы отложений на внутренней поверхности трубки с разных глубин от 100мм до 300мм от края вальцовки.
Проведены исследования химического состава данных отложений, которые показали:
- потери при прокаливании составили 6,2…10,7%
- кремнекислота + примеси 83,5…89%
- соединения железа 5,4…9,1%
Фотографии.
Конденсатор на момент монтажа Акваклер, ноябрь 2010.
Трубная решетка на момент монтажа Акваклер
Трубная решетка на момент монтажа Акваклер
Трубная решетка на момент монтажа Акваклер
Трубная решетка на момент монтажа Акваклер
Конденсатор c Акваклер, июль 2011.
Входная камера, нижняя часть
Входная камера, нижняя часть.
Выходная камера, верхняя часть.
Выходная камера, верхняя часть.
Выходная камера, верхняя часть.
Выходная камера, верхняя часть.
Конденсатор другого энергоблока, без Акваклер, июль 2011.
Входная камера.
Входная камера.
Входная камера.
Входная камера.
Выходная камера.
Входная камера.
Выводы:
По результатам исследований специалистами службы наладки и испытаний тепломеханического оборудования были сделаны следующие выводы:
- Результат мониторинга тепловых напоров указывает на положительную динамику снижения температурного напора вследствие очистки поверхностей теплообмена конденсатора с системой «Акваклер»;
- По результатам визуального осмотра видно явное снижение био-обрастаний и отсутствие трубок со 100% заносом по сравнению с конденсатором без системы «Акваклер»;
- На основании проведенных микробиологических исследований воды можно сделать вывод: установка «Акваклер» подавляет био-обрастание поверхностей охлаждения конденсаторов турбоагрегатов в отношении:
- термотолерантных колиформных бактерий в > 3,3 раз;
- общего числа колиформных бактерий в > 3,3 раз;
- общего числа колифаг в > 2 раз;
- сульфидредуцирующих клостридий в > 90 раз.
Следовательно, установка «Акваклер» резко снижает возникновение наростов, илистых отложений и пленки микроорганизмов в теплообменниках.
Использовано оборудование: Акваклер Custom P-40” x 2 шт.
См. также: