3.8 Системы очистки и промывки энергетического оборудования.
3.8.1 Системы химической очистки котлов.
В процессе эксплуатации главные, вспомогательные и утилизационные котлы периодически подвергаются наружной и внутренней очистке химическим методом. Поэтому правилами Регистра предусмотрено водотрубные котлы с оребренными трубами и все утилизационные котлы с принудительной циркуляцией оборудовать эффективной и пожаробезопасной системой сажеочистки и иметь доступ для осмотра и очистки поверхностей нагрева, а также удаления отложений. Химическая очистка является более эффективной и менее трудоемкой в сравнении с механической. Для химической очистки служат стационарные и демонтируемые системы, обеспечивающие приготовление моющего раствора, его циркуляцию через котел и отвод продуктов очистки в специальные хранилища.
Продолжительность наружной очистки котла составляет 8—10 ч, а внутренней ~24 ч.
Наружная очистка котла производится для удаления кокса и сажистых отложений путем введения в топочное пространство моющего водного раствора углекислого аммония и углекислого натрия, а утилизационного котла 1%-ым раствором тринатрийфосфата. Для этого правилами Регистра предусматривается оборудовать современные утилизационные котлы системой обмывки и удаления отложений, с выполнением конструктивных мер, предотвращающих попадание смывающих вод в газоход и двигатель. Рекомендуется также установка устройства для ввода присадок, облегчающих удаления отложений с поверхностей нагрева.
Рис. 146. Схема очистки вспомогательного и утилизационного котлов.
На рисунке 146 приведена схема очистки вспомогательного и утилизационного котлов. Бак 1 через трубопровод 2 заполняется пресной водой, которая подогревается до 50 °С, для чего в баке устанавливается паровой подогреватель 3. Затем в бак вначале засыпается углекислый аммоний, перемешивается до полного растворения, после чего добавляется углекислый натрий. После полного растворения реагентов моющий раствор готов к употреблению. Массовое соотношение воды, углекислого аммония и углекислого натрия — 100 : 30 : 10.
К эжектору 7 через трубопровод 6 подается пар давлением 0,2—0,25 МПа, через клапан 4 — приготовленный раствор, расход которого контролируется с помощью ротаметра 5. Смесь омывает наружную поверхность теплообмена вспомогательного котла 10.
Действие раствора заключается в том, что химические реагенты, оседая на трубках при конденсации пара, разрыхляют отложения, которые легко смываются водой.
Через 4—5 ч пропаривание котла прекращается, открываются газоход котла и лючки со стороны газохода, через которые производится обмывка труб пресной водой. Вода удаляется в цистерну 14, откуда шламовым насосом 15 перекачивается на берег по трубопроводу 16. Отложения в виде гудрона и кокса, оставшиеся после обмывки, удаляются механическим способом.
Очистку наружных поверхностей нагрева утилизационного котла производят на стоянке судна. Циркуляционную воду утилизационного котла греют до 120 ... 130 °С паром от вспомогательного котла. Если сепаратором утилизационного котла является пароводяной барабан вспомогательного котла, то утилизационный контур прогревают с помощью штатного циркуляционного насоса после подъема пара во вспомогательном котле до 0,2 ... 0,3 МПа. Для отмывки используется 1 %-ный раствор тринатрийфосфата на основе пресной воды или дистиллята, температура раствора должна быть 50 ... 60 °С. Насос моющей воды должен иметь давление 0,3 ... 0,5 МПа и подачу 1 ... 3 м3/ч. Необходимое количество воды и тринатрийфосфата определяют из расчета 7 ... 10 л моющего раствора на 1 м2 поверхности нагрева утилизационного котла. Моющий раствор рекомендуется готовить в один прием, чтобы не прерывать процесса отмывки.
Поверхности нагрева отмывают через смотровые лючки последовательно сверху вниз. Отмывочные воды сливают по дренажной трубе саже- сборника на газоходе под утилизационным котлом. При отмывке необходимо следить за тем, чтобы дренажная труба не забилась отстоявшимися отложениями. Спускные краны на выпускном коллекторе главного двигателя необходимо держать открытыми во избежание попадания воды в коллектор и цилиндры главного двигателя. Если в спускных кранах коллектора появилась вода, то очистку поверхностей нагрева следует временно прекратить и вычислить дренажную трубу сажесборника. Во избежание загрязнения льял отмывочные воды необходимо сливать через джутовый мешок, подвешенный к дренажной трубе для сбора сажи. Периодические очистки котлов способом водной отмывки позволяют поддерживать паропроизводительность котла на номинальном (паспортном) уровне, при этом увеличивается экономичность всей энергетической установки судна
Внутренняя очистка котла осуществляется для удаления с поверхностей коллекторов и труб накипи, которая образуется и накапливается при нагревании воды и парообразовании, а также случайных загрязнений нефтепродуктами. При обнаружении на поверхностях теплообмена следов масла или топлива котел подвергается щелочению, а при наличии слоя накипи толщиной более 0,2 мм производится кислотная химическая очистка котла. При необходимости щелочения и очистки котла в первую очередь производится щелочение. При обнаружении на внутренних поверхностях коррозийных разъеданий и язве с глубиной проникновения в металл более 3-4 мм химическая очистка котла не допускается. Щелочение осуществляется следующим способом. В коллектор котла засыпается тринатрийфосфат (из расчета примерно 10 кг на 1 т паропроизводительности в час). Заполняется котел питательной водой до среднего уровня, котел вводится в действие для подогрева воды до 100оС, его работа без отбора пара поддерживается в течение 10—15 ч. Через каждые 2 ч проводится верхнее продувание котла в течение 15 мин. После окончания щелочения котел полностью продувается и промывается горячей водой до тех пор, пока стекающая вода не будет иметь нейтральную реакцию фенолфталеину.
Внутренняя химическая очистка котла производится водным раствором следующего состава: сульфаминовая кислота— 10 %; ингибитор коррозии ПКУ-М или катапин КИ-1 — 0,2%; хлористый натрий — 0,5 %.
Бак 1 заполняется питательной водой, которая подогревается до 60 °С. В бак засыпается сульфаминовая кислота.
В отобранном из бака растворе сульфаминовой кислоты растворяется ингибитор или катапин, полученный раствор сливается в бак. Затем в бак добавляют хлористый натрий и недостающее количество воды, осуществляется размешивание до полного растворения реагентов.
Через клапан 17 с помощью насоса 12 моющий раствор вводится во вспомогательный или утилизационный котел 9 (клапан 8 закрыт). В дальнейшем производится непрерывное прокачивание раствора через котел помимо бака 1 через бак отстоя шлама 18 (клапан 17 закрыт, клапаны 11 или 13 открыты). После 15-минутной циркуляции отбирается проба котловой воды и определяется начальная концентрация кислоты в котле. Температура циркулирующего раствора поддерживается в пределах 60÷70 °С периодическим включением котла в действие. Через каждый час производится анализ пробы раствора для определения содержания в ней сульфаминовой кислоты. При падении концентрации сульфаминовой кислоты более чем на половину из бака 1 вводится дополнительное количество раствора до восстановления концентрации в два раза меньше первоначальной. При стабилизации концентрации кислоты очистка котлов прекращается, раствор из котлов удаляется и производится его нейтрализация. Для этого из котлов часть моющего раствора через клапан 8 перекачивается в бак, в котором растворяют тринатрийфосфат из расчета 35—40 кг на 1 м3. Затем полученный раствор прокачивается в течение 1 ч через котел. Перед началом нейтрализации через каждые полчаса после ввода щелочных реагентов отобрать пробы воды и произвести анализ контроля за процессом нейтрализации.
По окончании процесса нейтрализации раствор из котла спустить в емкость.
Котел промыть горячей пресной водой (60оС) для удаления остатков нейтрализованного раствора и шлама. Произвести внутренний осмотр котла и после осмотра незамедлительно ввести его в работу.
Шлам из шламоуловителя 18 удалить в контейнер с последующей сдачей на мусоросборщик.
После окончания химической чистки и ввода котла в работу, первые 5 суток необходимо повысить щелочной режим водообработки и производить интенсивную продувку котла.
Для внутренней химической чистки котла могут применяться и другие реагенты: соляная кислота, малеиновый ангидрид, трилон Б.