Решение дифференциальных уравнений Примеры решения типовых задач Курс практики по математике Инженерная графика Машиностроительное черчение История дизайна Архитектура ПК Лабораторные работы Курс лекций по физике теплоэнергетика
Малая теплоэнергетика Котельное оборудование Водогрейные котлоагрегаты Котлы-утилизаторы (КУ) Турбинное оборудование Конденсационная установка Мобильная энергоустановка Случаи аварийных ситуаций в теплоэнергетике

Малая теплоэнергетика

Основные причины аварийности тепловых сетей

В России в 1924 г. была впервые практически осуществлена идея комбинированного производства тепла и электроэнергии, – энергетические преимущества которой неоспоримы.

В дальнейшем крупные теплофикационные системы с высоким уровнем концентрации мощностей источников тепла стали по существу единственным направлением развития теплоснабжения, поддерживаемым государством.

В трудах ученых еще в начале развития теплофикации были разработаны принципы построения системы централизованного теплоснабжения и основные технические решения с учетом качественных показателей теплоносителя. Это позволило реализовать все преимущества централизации теплофикации и получить максимальный экономический эффект.

Однако в настоящее время внутренняя коррозия и отложения в трубопроводах в России являются основной причиной повреждений тепловых сетей и, таким образом, существенно влияют на их надежность. Нарушение водно-химического режима, т.е. не выдерживание качественных требований теплоносителей согласно действующим нормам, а также неудовлетворительная консервация их – главные причины аварийности тепловых сетей

Этот вывод можно подтвердить фактически, жизненными примерами (случаями).

6.1. Проблемы котельных птицепрома Омского региона

В 80-е годы у птицефабрик в Омской области возникла проблема с интенсивной коррозией и отложениями на внутренних поверхностях труб тепловых сетей и теплоэнергетического оборудования.

Руководство треста птицепрома обратилось в Омскэнерго за технической помощью в выяснении причин коррозии и отложений. Мне (Э.П. Гужулеву) как начальнику химической службы было поручено разобраться и помочь.

Первое знакомство с теплосетью началось с кабинета директора одной из птицефабрик, в котором поразило большое количество установленных различных приспособлений на стояках теплоносителя, подверженных коррозии. Дальнейшее ознакомление – с действующими водоподготовительными установками (ВПУ), котельным оборудованием и с проектной рабочей документацией, где были представлены классические работоспособные технологические схемы подготовки питательной воды: Na‑катионирования первой ступени для теплосети и в две ступени для паровых котлов. Все потоки питательной воды подвергались деаэрации. Проанализировав это, был сделан вывод, что действующее оборудование работало с отклонением от проектных решений, в результате качество подпиточной и сетевой воды не отвечало требованиям по основным показателям содержанию:

– растворенного кислорода, свободной угольной кислоты, соединений железа, взвешенных веществ и т.д. Причиной столь высокой интенсивной коррозии и отложений на внутренних поверхностях трубопроводов теплосети и котельного оборудования стало нарушение водно-химического режима.

Осмотр состояния теплосети при выездах на другие птицефабрики показал аналогичную картину.

6.2. Почему не работали ЦТП в Омске

При строительстве новых микрорайонов в городе Омске начали сооружать централизованные тепловые пункты (ЦТП), в которых горячая вода с ТЭЦ подавалась как теплоноситель для обогрева холодной питьевой воды, непосредственно проходящей через теплообменник, а затем подавалась в дома для открытого водоразбора. Теплоноситель, пройдя теплообменник, нагрев холодную питьевую воду, возвращался на ТЭЦ. Данная технология сокращала расходы химических реагентов, снижала количество сбросных сточных высокоминерализованных вод с ВПУ ТЭЦ.

Однако уже в начальной стадии работы ЦТП они вызвали разочарование у населения. Так, в результате интенсивной внутренней коррозии трубопроводов подачи горячей питьевой воды с ЦТП произошли аварии, в результате были затоплены горячей водой квартиры жильцов новых построенных домов. Пострадавшие жильцы одного из домов подали заявление в судебные органы по возмещению материального ущерба. Прокуратура Кировского района г. Омска обратилась в РУ Омскэнерго с просьбой выделить специалиста для проведения технической экспертизы и выяснения причин аварии.

Химической службе Омскэнерго было поручено выявить причину аварийной ситуации. На первоначальном ознакомительном этапе

– были отобраны пробы теплоносителя и нагреваемой питьевой воды до и после теплообменника;

– визуально осмотрено состояние коррозионных внутренних поверхностей участков трубопроводов;

– изучена рабочая проектная документация технологической схемы нагрева воды в ЦТП и системы открытого водоразбора дома пострадавших жильцов.

Проведенный анализ показал, что теплоноситель до и после теплообменника отвечал требованиям по качеству установленным нормам.

В питьевой холодной и горячей воде выявлено высокое содержание коррозионно-агрессивных компонентов: растворимого кислорода и свободной угольной кислоты, так как рабочей проектной документацией не предусматривалось удаление этих агрессивных газов (О2, СО2) из исходной воды.

С повышением температуры нагрева исходной воды до (60–70 °С) активность агрессивных газов (О2, СО2) возрастает. При этом совместное присутствие в больших количествах в воде растворенного кислорода и свободной угольной кислоты повышает интенсивность коррозии металла.

Итак, причиной аварии системы горячего водоснабжения дома явилось нарушение водно-химического режима. Основной виновник – проектная организация – не предусмотрела способы удаления коррозионно-агрессивных компонентов из исходной воды.

При значительном заносе пароперегревателя солями проводят промывки (водяные или химические), а если необходимо, - механическую чистку внутренних поверхностей труб. Водяные промывки барабанных котлов производятся конденсатом или обессоленной водой в соответствии с местными инструкциями. На мощных прямоточных котлах СКД водяные промывки тракта до встроенной задвижки производят деаэрированной питательной водой после каждого длительного останова и после длительной непрерывной работы (например, 1500 ч для моноблоков мощностью 300 МВт).
Основные причины аварийности тепловых сетейи