Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2724063C1 - Method of cleaning boiler equipment inner surfaces from deposits - Google Patents

Method of cleaning boiler equipment inner surfaces from deposits Download PDF

Info

Publication number
RU2724063C1
RU2724063C1 RU2019132701A RU2019132701A RU2724063C1 RU 2724063 C1 RU2724063 C1 RU 2724063C1 RU 2019132701 A RU2019132701 A RU 2019132701A RU 2019132701 A RU2019132701 A RU 2019132701A RU 2724063 C1 RU2724063 C1 RU 2724063C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
deposits
solution
boiler
cleaning
equipment
Prior art date
Application number
RU2019132701A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Александрович Коваленко
Дмитрий Владимирович Винник
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ноябрьск"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ноябрьск" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ноябрьск"
Priority to RU2019132701A priority Critical patent/RU2724063C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2724063C1 publication Critical patent/RU2724063C1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G9/00Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

FIELD: heat power engineering.SUBSTANCE: invention relates to heat engineering and can be used for physical and chemical cleaning of internal heating surfaces of boiler equipment from deposits occurring during operation. Method involves multiple circulation of a solution containing up to 30 % orthophosphoric acid, 10–30 % citric acid, the rest is process water. Solution is heated to 100 °C by ignition of the boiler and circulates for at least 12 hours with constant maintenance of acid concentration.EFFECT: method effectively clears boilers from deposits density up to 2,500 kg/m.1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, и может быть использовано для физико-химической очистки внутренних поверхностей нагрева котельного оборудования от отложений, возникающих в период их эксплуатации.The invention relates to a power system, and can be used for physico-chemical cleaning of the internal surfaces of the heating of boiler equipment from deposits arising during their operation.

В процессе эксплуатации водогрейных котлов на внутренних поверхностях водяного тракта образуются отложения. При соблюдении регламентируемого водного режима отложения состоят в основном из оксидов железа. Ежегодно на котельных при подготовке к новому отопительному сезону производится гидропневматическая очистка котельного оборудования от накипи и отложений. Несвоевременная или некачественная очистка котлов приводит к снижению КПД котлоагрегатов и, следовательно, к перерасходу топлива. Согласно справочнику «Управление энергетическими ресурсами предприятий» [Управление энергетическими ресурсами горных предприятий: Учебное пособие / Ляхомский А.В., Бабокин Г.И., - 2-е изд. - М.: Горная книга, 2012. - 232 с.: ISBN 978-5-98672-326-6 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/995164)] наличие накипи на внутренней поверхности котла толщиной в 1 мм приводит к перерасходу топлива до 7%. Также наличие накипи и отложений приводит к ухудшению теплоотдачи, снижению срока службы оборудования.During operation of boilers, deposits form on the inner surfaces of the water path. Subject to a regulated water regime, deposits consist mainly of iron oxides. Every year, in preparation for the new heating season, hydropneumatic cleaning of boiler equipment from scale and deposits is performed at the boiler rooms. Untimely or poor-quality cleaning of boilers leads to a decrease in the efficiency of boiler units and, consequently, to excessive consumption of fuel. According to the directory "Management of energy resources of enterprises" [Management of energy resources of mining enterprises: Textbook / Lyakhomsky A.V., Babokin G.I., - 2nd ed. - M .: Mountain Book, 2012. - 232 p .: ISBN 978-5-98672-326-6 - Access mode: http://znanium.com/catalog/product/995164)] the presence of scale on the inside of the boiler is thick 1 mm leads to an excessive consumption of fuel up to 7%. Also, the presence of scale and deposits leads to a deterioration in heat transfer, reducing the life of the equipment.

Известен способ удаления отложений на основе 5-15% фосфорной кислоты при нагревании до 100°С [1].A known method of removing deposits based on 5-15% phosphoric acid when heated to 100 ° C [1].

Известен способ очистки внутренней поверхности трубного пространства теплообменного оборудования, включающий циркуляцию по замкнутому контуру водного раствора 20-40% фосфорной кислоты с нагревом очищаемой поверхности до 102-110°С и соотношении осадка и кислоты 1:5 [2].A known method of cleaning the inner surface of the tube space of heat-exchange equipment, comprising circulating in a closed loop an aqueous solution of 20-40% phosphoric acid with heating the surface to be cleaned to 102-110 ° C and the ratio of sludge and acid 1: 5 [2].

Недостатком применения минеральных кислот (в частности фосфорной) является медленное и неполное растворение железоокисных и других отложений. В связи с чем продляется время очистки и возрастают энергозатраты [3]. [Стр 309, 310 http://elib.biblioatom.ru/text/shvedov_yadernaya-tehnologiya_1979/go,310/?bookhl=%D1%84%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BD]The disadvantage of using mineral acids (in particular phosphoric acid) is the slow and incomplete dissolution of iron oxide and other deposits. In this connection, the cleaning time is extended and energy costs increase [3]. [Page 309, 310 http://elib.biblioatom.ru/text/shvedov_yadernaya-tehnologiya_1979/go,310/?bookhl=%D1%84%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%BE%D1 % 80% D0% BD]

Смесь неорганической (минеральной) и органической кислот обеспечивает высокие растворяющие свойства. Из органических кислот для химической очистки оборудования чаще всего используют лимонную кислоту, которая эффективно удаляет окислы железа. Широкое применение указанной смеси так же обусловлено выраженными комплексообразующими свойствами. Кроме того, она как легкорастворимый в воде продукт, удобна в обращении [4, 5].A mixture of inorganic (mineral) and organic acids provides high dissolving properties. Of the organic acids for chemical cleaning of equipment, citric acid is most often used, which effectively removes iron oxides. The widespread use of this mixture is also due to pronounced complexing properties. In addition, it as a water-soluble product, easy to handle [4, 5].

https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4294816/4294816650.htmhttp://gostrf.com/normadata/1/4294817/4294817969.htm. Задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование способа очистки внутренней поверхности трубного пространства (поверхностей нагрева) теплообменного оборудования, для увеличения КПД котлоагрегатов, повышения надежности и продления срока службы оборудования за счет изменения состава промывочного раствора и его температуры, что обеспечивает эффективное удаление труднорастворимого осадка и исключает процесс пассивации.https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4294816/4294816650.htmhttp://gostrf.com/normadata/1/4294817/4294817969.htm. The objective of the invention is to improve the method of cleaning the inner surface of the pipe space (heating surfaces) of heat transfer equipment, to increase the efficiency of boiler units, increase reliability and extend the life of the equipment by changing the composition of the washing solution and its temperature, which ensures the effective removal of insoluble sediment and eliminates the passivation process .

Поставленная задача решается тем, что применяется физико-химический способ очистки внутренних поверхностей нагрева котельного оборудования от отложений, который включает многократную циркуляцию раствора, содержащего ортофосфорную и лимонную кислоты, с последующей промывкой оборудования, согласно изобретению, раствор, содержащий до 30% ортофосфорной кислоты, 10-30% лимонной кислоты, остальное - техническая вода, нагревают до 100°С путем розжига котла и осуществляют его циркуляцию не менее 12 часов с постоянным поддержанием концентрации кислот.The problem is solved by the fact that the physicochemical method of cleaning the internal surfaces of the heating of boiler equipment from deposits is applied, which involves the repeated circulation of a solution containing phosphoric and citric acids, followed by washing of the equipment, according to the invention, a solution containing up to 30% phosphoric acid, 10 -30% citric acid, the rest is industrial water, heated to 100 ° C by igniting the boiler and circulating it for at least 12 hours with constant concentration of acids.

Технической результат заявленного изобретения заключается в сокращении времени удаления отложений при их большой плотности и уменьшение расхода раствора за счет подбора оптимального состава, который обеспечивает более качественное растворение и почти полностью нейтрализуется отложениями с сохранением минимального коррозионного воздействия на обрабатываемую поверхность.The technical result of the claimed invention is to reduce the time of removal of deposits at their high density and reducing the flow rate of the solution due to the selection of the optimal composition, which provides better dissolution and is almost completely neutralized by deposits while maintaining minimal corrosion effect on the treated surface.

Как правило химическая очистка включает следующие этапы: 1) водная отмывка; 2) химическая очистка; 3) пассивация. Первый этап нужен только для предпусковых очисток, его назначение - удаление разного вида взвесей (грата, песка и т.д.). Второй этап является основным и в зависимости от количества и характера отложений проводится в одну, две или даже более стадий - это обычно кислотная очистка. Третий этап (пассивация) предназначен для защиты очищенной поверхности стали от последующего коррозионного воздействия [6]. https://studfiles.net/preview/1190553As a rule, chemical cleaning includes the following steps: 1) water washing; 2) chemical cleaning; 3) passivation. The first stage is needed only for pre-cleaning, its purpose is to remove various types of suspensions (burr, sand, etc.). The second stage is the main one and, depending on the amount and nature of the deposits, is carried out in one, two or even more stages - this is usually acid treatment. The third stage (passivation) is intended to protect the cleaned surface of the steel from subsequent corrosion exposure [6]. https://studfiles.net/preview/1190553

Основные преимущества применения в процессе химической очистки ортофосфорной кислоты заключаются в отсутствии вторичного ржавления очищенной поверхности (т.к. поверхность покрывается защитной пленкой фосфатов железа), поэтому исключается пассивирование металла.The main advantages of using phosphoric acid in the chemical cleaning process are the absence of secondary rusting of the cleaned surface (since the surface is covered with a protective film of iron phosphates), therefore, passivation of the metal is excluded.

Ортофосфорная кислота, как и другие кислоты, агрессивна по отношению к стали. Применение ее в высокой концентрации требует введения в раствор ингибиторов коррозии, образующих защитный слой на поверхности металла.Phosphoric acid, like other acids, is aggressive towards steel. Its use in high concentration requires the introduction of corrosion inhibitors into the solution, forming a protective layer on the metal surface.

Предложенный физико-химический способ очистки внутренних поверхностей нагрева котельного оборудования от отложений осуществляют следующим образом:The proposed physico-chemical method for cleaning the internal heating surfaces of boiler equipment from deposits is as follows:

- Заполняют котельное оборудование (систему) раствором, содержащим:- Fill the boiler equipment (system) with a solution containing:

ортофосфорная кислота до 30%, лимонная кислота 10-30%, остальное техническая вода.phosphoric acid up to 30%, citric acid 10-30%, the rest is process water.

- Запускают циркуляцию (используя котловой или сетевой насос);- Start circulation (using a boiler or network pump);

- Нагревают раствор до 100°С (путем розжига котла);- Heat the solution to 100 ° C (by igniting the boiler);

- Осуществляют многократную циркуляцию раствора в теплообменном оборудовании не менее 12 часов;- Carry out multiple circulation of the solution in the heat exchange equipment for at least 12 hours;

- В течение всего процесса очистки ведется аналитический контроль за концентрацией свободных кислот и температурой раствора. При снижении концентрации свободных кислот производится подпитка промывочного раствора ортофосфорной и лимонной кислотой;- Throughout the entire cleaning process, analytical control of the concentration of free acids and the temperature of the solution is conducted. With a decrease in the concentration of free acids, the washing solution is fed with phosphoric and citric acid;

- Сливают «загрязненный» раствор из системы;- Drain the "contaminated" solution from the system;

- Промывают систему.- Flush the system.

В результате очистки происходит:As a result of cleaning occurs:

- ослабление сцепления слоя ржавчины с металлом в следствие проникновения раствора в трещины, упаривания его и частичного растворения им окислов железа;- weakening of the adhesion of the rust layer to the metal due to the penetration of the solution into cracks, evaporation of it and its partial dissolution of iron oxides;

- омыление или эмульгирование маслянистых загрязнений;- saponification or emulsification of oily contaminants;

- частичное растворение кремнекислых загрязнений.- partial dissolution of silica contaminants.

В табл. представлены результаты испытаний составов по изобретению [7].In the table. the test results of the compositions of the invention are presented [7].

Figure 00000001
Figure 00000001

* Различные составы раствора (ортофосфорная кислота до 30%, лимонная кислота 10-30%, техническая вода - остальное) при нагреве раствора 80°С. Известно, что при повышении температуры раствора до 100°С, его эффективность возрастает.* Various compositions of the solution (phosphoric acid up to 30%, citric acid 10-30%, industrial water - the rest) when the solution is heated to 80 ° C. It is known that with increasing temperature of the solution to 100 ° C, its effectiveness increases.

Раствор 1: ортофосфорная кислота 10%, лимонная кислота 30%, техническая вода - остальное.Solution 1: phosphoric acid 10%, citric acid 30%, process water - the rest.

Раствор 2: ортофосфорная кислота 0,5%, лимонная кислота 10%, техническая вода - остальное;Solution 2: phosphoric acid 0.5%, citric acid 10%, process water - the rest;

Раствор 3: ортофосфорная кислота 30%, лимонная кислота 10%, техническая вода - остальное;Solution 3: phosphoric acid 30%, citric acid 10%, process water - the rest;

Раствор 4: ортофосфорная кислота 0%, лимонная кислота 30%, техническая вода - остальное.Solution 4: phosphoric acid 0%, citric acid 30%, process water - the rest.

Авторами, опытным путем установлено, что предлагаемый раствор при температурном и механическом (циркуляция) воздействии эффективно очищает котельное оборудование от отложений плотностью до 2500 кг/м3.The authors, experimentally established that the proposed solution under thermal and mechanical (circulation) exposure effectively cleans boiler equipment from deposits with a density of up to 2500 kg / m 3 .

Литература:Literature:

1. Химические очистки теплообменного оборудования. Под редакцией Т.Х. Маргуловой, М.: Энергия, 1987.1. Chemical cleaning of heat exchange equipment. Edited by T.Kh. Margulova, M .: Energy, 1987.

2. Патент РФ N 1772578 МКИ F28G 9/00, Бюлл. N 40, 19922. RF patent N 1772578 MKI F28G 9/00, Bull. N 40, 1992

3. Шведов В.П. и др. Ядерная технология: [Учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов] / В.П. Шведов, В.М. Седов, И.Л. Рыбальченко, И.Н. Власов; Под общ. ред. И.Д. Морохова. - М.: Атомиздат, 1979. - 336 с. Стр. 309-3123. Shvedov V.P. and other Nuclear technology: [Textbook. allowance for chemical technology. specialist. universities] / V.P. Shvedov, V.M. Sedov, I.L. Rybalchenko, I.N. Vlasov; Under the total. ed. I.D. Morokhov. - M.: Atomizdat, 1979. - 336 p. Page 309-312

4. РД 34.10.407. Нормы расхода реагентов для предпусковых и эксплуатационных химических очисток теплоэнергетического оборудования электростанций.4. RD 34.10.407. Reagent consumption rates for pre-start and operational chemical cleanings of thermal power equipment of power plants.

5. РД 34.37.305-97. СБОРНИК МЕТОДИК ХИМИЧЕСКИХ АНАЛИЗОВ ПРОМЫВОЧНЫХ РАСТВОРОВ ПРИ ХИМИЧЕСКИХ ОЧИСТКАХ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ.5. RD 34.37.305-97. COLLECTION OF METHODS OF CHEMICAL ANALYSIS OF FLUSHING SOLUTIONS AT CHEMICAL CLEANING OF HEAT AND POWER EQUIPMENT.

6. Гужулев Э.П. и др. Водоподготовка и вводно-химические режимы в теплоэнергетике: Учеб. пособие / Э.П. Гужулев, В.В. Шалай, В.И. Гриценко, М.А. Таран. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. - 384 с.6. Guzhulev EP et al. Water treatment and input-chemical regimes in the power system: Textbook. allowance / EP Guzhulev, V.V. Shalai, V.I. Gritsenko, M.A. Ram. Omsk: Publishing House of OmSTU, 2005 .-- 384 p.

7. РД 153-34.1-37.306-2001. Методические указания по контролю состояния основного оборудования тепловых электрических станций, определение количества и химического состава отложений.7. RD 153-34.1-37.306-2001. Guidelines for monitoring the state of the main equipment of thermal power plants, determining the amount and chemical composition of deposits.

Claims (1)

Способ очистки внутренних поверхностей котельного оборудования от отложений, включающий многократную циркуляцию раствора, содержащего ортофосфорную и лимонную кислоты, с последующей промывкой оборудования, отличающийся тем, что раствор, содержащий до 30% ортофосфорной кислоты, 10-30% лимонной кислоты, остальное - техническая вода, нагревают до 100°С путем розжига котла и осуществляют его циркуляцию не менее 12 часов с постоянным поддержанием концентрации кислот.A method for cleaning the inside surfaces of boiler equipment from deposits, including repeated circulation of a solution containing phosphoric and citric acids, followed by washing of equipment, characterized in that the solution contains up to 30% phosphoric acid, 10-30% citric acid, the rest is industrial water, heated to 100 ° C by igniting the boiler and circulating it for at least 12 hours with constant concentration of acids.
RU2019132701A 2019-10-16 2019-10-16 Method of cleaning boiler equipment inner surfaces from deposits RU2724063C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019132701A RU2724063C1 (en) 2019-10-16 2019-10-16 Method of cleaning boiler equipment inner surfaces from deposits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019132701A RU2724063C1 (en) 2019-10-16 2019-10-16 Method of cleaning boiler equipment inner surfaces from deposits

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2724063C1 true RU2724063C1 (en) 2020-06-19

Family

ID=71096166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019132701A RU2724063C1 (en) 2019-10-16 2019-10-16 Method of cleaning boiler equipment inner surfaces from deposits

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2724063C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797476C1 (en) * 2022-10-17 2023-06-06 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ноябрьск" Method for cleaning internal surfaces of centrifugal blower of gas pumping unit from deposits

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU378571A1 (en) * 1970-10-22 1973-04-18 DESCRIPTION INVENTION • ^ L "! ^ C ^^ A> &G—;? '•'> & •• --rii. ^,., .., <M. CL. C 23g, 1 / 04F 28g 9 / 00УДК 621.794.449: 669, .36 (088.8)
SU416552A1 (en) * 1971-09-27 1974-02-25
GB2481089A (en) * 2010-04-30 2011-12-14 Biochemica Uk Ltd Method of cleaning a cooling tower using a foamed, aqueous descaling solution
CN104406452A (en) * 2014-11-14 2015-03-11 攀枝花钢企欣宇化工有限公司 Water scale cleaning method for nickel heat exchanger

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU378571A1 (en) * 1970-10-22 1973-04-18 DESCRIPTION INVENTION • ^ L "! ^ C ^^ A> &G—;? '•'> & •• --rii. ^,., .., <M. CL. C 23g, 1 / 04F 28g 9 / 00УДК 621.794.449: 669, .36 (088.8)
SU416552A1 (en) * 1971-09-27 1974-02-25
GB2481089A (en) * 2010-04-30 2011-12-14 Biochemica Uk Ltd Method of cleaning a cooling tower using a foamed, aqueous descaling solution
CN104406452A (en) * 2014-11-14 2015-03-11 攀枝花钢企欣宇化工有限公司 Water scale cleaning method for nickel heat exchanger

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797476C1 (en) * 2022-10-17 2023-06-06 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ноябрьск" Method for cleaning internal surfaces of centrifugal blower of gas pumping unit from deposits

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Awad Fouling of heat transfer surfaces
CN103510097B (en) Condenser low corrosion high cleanliness chemical cleaning method
Müller-Steinhagen C4 fouling of heat exchanger surfaces
CN102251247B (en) Composite scale and rust cleaning agent
CN104233329B (en) Chemical cleaning method of heat exchanger
WO1998021304A1 (en) Liquid metal cleaner for an aqueous system
JP2009540119A (en) Improved acid treatment fluid and related methods
US9404067B2 (en) Fluoro-inorganics for inhibiting or removing silica or metal silicate deposits
RU2724063C1 (en) Method of cleaning boiler equipment inner surfaces from deposits
CA1279241C (en) Removal of iron fouling in cooling water systems
RU2704169C1 (en) Method of cleaning and passivation of inner surface of pipes with successive action of chemical reagent and steam-oxygen mixture
JP2014522451A (en) Improved corrosion resistance using chelating agents in chromium-containing equipment
CN111171965B (en) Multifunctional composite cleaning solution for operation cleaning
RU2525033C1 (en) Method of maintenance cleaning and passivation of drum boiler pipe inner surface and method of maintenance cleaning and passivation of pipe inner surface of combined-cycle plant waste-heat boiler (versions)
RU2316069C2 (en) Method for decontaminating steam generator of pressurized-water reactor
JP2021529878A (en) New corrosion inhibitors for various acids
JP2017535408A (en) Fluoro-inorganics for suppressing or removing silica or metal silicate deposits
US7731803B2 (en) Descaling and corrosion inhibiting method
RU2520839C1 (en) Cleaning of outer surface of aluminium or aluminium alloys of air cooling hardware
Olczak et al. Eco-innovative method of cleaning heat exchangers from boiler scale
RU2503747C2 (en) Method of prevention of limescale on heating pipes of water and steam boilers
JP4578706B2 (en) How to remove acidic deposits
RU2482223C2 (en) Agent for removing rust, scum and other mineral deposits based on glyoxal and derivatives thereof
CN104962933A (en) Cleaning method of induction coil
RU2686251C1 (en) Method for recovery of brass shell-and-tube heat exchangers