Система Акваклер на Назаровской ГРЭС
Опубликовано: 18 мая 2012 г.
713
На втором энергоблоке Назаровской ГРЭС компания «Гидрофлоу» смонтировала и ввела в эксплуатацию четыре флоккулирующих устройства Акваклер® модели Custom P-56 для защиты от органических и минеральных отложений в трубной системе конденсаторов пара.
Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.
Назаровская ГРЭС, входящая в состав Енисейской территориальной генерирующей компании («ТГК-13»), расположена в г. Назарово Красноярского края на берегу р. Чулым (притока Оби) и является частью Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса (КАТЭК), состоящего из нескольких угольных разрезов и тепловых электростанций. Электростанция работает на буром угле из разреза «Назаровский», имеет установленную мощность 1210 МВт. Оборудование включает шесть блоков мощностью по 135 МВт и один энергоблок (№7) мощностью 400 МВт, 12 паровых котлов производительностью по 250 т ⁄ ч и 2 котла – по 650 т ⁄ ч. Станция может работать как в конденсационном, так и в когенерационном режимах. Среднегодовая выработка электричества составляет приблизительно 5,4 млрд кВт•ч, тепловой энергии – 588 тыс. Гкал.
Для систем охлаждения используется необработанная вода р. Чулым; после рабочего цикла вода нагревается на 3–5 °С и возвращается обратно в реку. Входные фильтры (особенно в периоды весеннего половодья и летних паводков) не в состоянии полностью задерживать загрязнения, и внутренние стенки трубопроводов неизбежно покрываются биопленкой (слизью), илистыми и неорганическими отложениями. Поэтому одной из насущнейших задач предприятия является борьба с биообрастаниями, возникающими на внутренних поверхностях системы охлаждения ГРЭС, и, в особенности, – внутри конденсатора пара. Они снижают эффективность теплообмена и в конечном счете приводят к перерасходу топлива. Если своевременно не удалять их из трубок конденсатора, может произойти полная блокировка каналов, что приведет к локальному перегреву, деформации и протечкам. Механическая очистка трубок – процедура сложная и дорогостоящая; ее проведение возможно только после остановки турбины. К тому же, очистка теплообменных поверхностей приводит к механическим повреждениям оборудования и является по своей сути борьбой со следствием, в то время как причина образования отложений не устраняется, а в отдельных случаях – даже усугубляется. Применение же химических реагентов для очистки и обеззараживания в системах, построенных по открытой схеме, бывает крайне затруднительно. Не говоря уже о большом расходе реагентов, основным ограничением тут выступают требования экологической безопасности, так как продувочные воды водооборотной системы в итоге сбрасываются в природные водоемы и по этой причине должны удовлетворять действующим нормативам ПДК.
Специалистами компании «Гидрофлоу» было предложено решение на основе электромагнитной обработки водоводов с помощью системы Акваклер, разработанной и запатентованной в Великобритании. Данная технология базируется на применении генератора высокочастотных электромагнитных импульсов, работой которого управляет микропроцессор. Устройством формируются импульсы переменной частоты, имеющие форму экспоненциально-затухающей синусоиды. Передача электромагнитного поля в трубопровод осуществляется с помощью магнитопровода из ферритовых пластин, который собирается вокруг трубопровода. В трубопроводе наводится ЭДС самоиндукции и возникает вторичное (собственное) электромагнитное поле. При помощи постоянно корректируемых импульсов устройство обеспечивает возникновение и поддержание электромагнитного резонанса с эффектом «стоячей волны». Электромагнитное поле сообщает электрический заряд находящимся в воде микроорганизмам, и те гибнут. Происходит это потому, что у многих бактерий на поверхности присутствует электрический заряд, из-за чего они окружены несколькими слоями молекул воды, ориентированных полярно. Оболочка бактерии является полупроницаемой мембраной; заряд на поверхности молекулы компенсируется суммой зарядов молекул воды данного слоя, а давление внутри бактерии компенсируется осмотическим давлением молекул воды, пытающихся проникнуть сквозь мембрану. При передаче этой системе электрического заряда равновесие нарушается из-за значительного увеличения толщины слоя молекул воды, соответственно, резко возрастает осмотическое давление, которое приводит к разрыву оболочек бактерий.
Также электромагнитное поле эффективно сдерживает рост неорганических отложений, не позволяя солям жесткости осаждаться на стенках трубы, и вызыва-ет флокуляцию и коагуляцию (укрупнение) взвешенных частиц в воде (флоков размером от 1 до 50 мкм). Акваклер временно электрически заряжает взвешенные частицы загрязнений разноименными зарядами. Электрическое взаимное притяжение заряженных частиц в воде является фактором, запускающим процессы коагуляции и флокуляции (хлопьеобразования). Между соединенными вместе частицами образуются мостиковые связи, объединяющие их в большие агломераты, то есть образуются устойчивые взвешенные флоки. Наблюдается эффект, сравнимый с добавлением в воду флокулянта и коагулянта, но достигается он без применения реагентов. Флоки же являются важным элементом для подавления жизнедеятельности микроорганизмов: развитая поверхность флоков адсорбирует споры микроскопических водорослей, блокируя их размножение. Также флоки адсорбируют органические вещества, лишая микроорганизмы питания. Наконец, более крупные частицы фильтруются эффективнее и с меньшими затратами.
Данный метод подавления биообрастаний в системах охлаждения характеризуется высокой функциональной эффективностью, надежностью, он безопасен для окружающей среды, что особенно важно для систем охлаждения, построенных по открытой схеме. 1 марта 2012 г. на втором энергоблоке Назаровской ГРЭС система Акваклер была запущена в работу. Ее монтаж и ввод в эксплуатацию проводился с участием представителей компании-производителя Hydropath Holdings Ltd (Великобритания), под руководством В. Суворова, директора компании в России. Система Акваклер монтируется поверх подводящих и отводящих циркуляционных водоводов конденсаторов турбины, без остановок работы системы охлаждения; это несложная операция, занимающая несколько часов.
Следует отдельно сказать, что на Назаровской ГРЭС впервые в России были применены устройства Акваклер многопроцессорного типа, которые позволяют эффективно обрабатывать воду в трубопроводах большого диаметра на всю глубину (диаметр циркуляционных водоводов составляет 1420 мм). Такие устройства имеют единый магнитопровод, на котором размещено несколько синхронно работающих процессорных модулей (для диаметра 1420 мм таких модулей три). Максимально возможный диаметр трубопровода – 3000 мм. По заявлению производителя данного оборудования, компании Hydropath Holdings (Великобритания), устройства многопроцессорного типа позволяют добиться большей эффективности при подавлении биообрастаний, чем предыдущие модели Акваклер с одним процессорным блоком.
В настоящее время система Акваклер находится в опытной эксплуатации. После подтверждения положительного эффекта планируется установка данного оборудования на остальных энергоблоках ГРЭС. По словам С. Сергеенко, заместителя главного инженера Назаровской ГРЭС, отмечается стабильная работа конденсаторов энергоблока, несмотря на сезонное ухудшение качества воды в период половодья. В целом же, от системы Акваклер ожидается повышение технико-экономических показателей работы турбоустановки и уменьшения трудозатрат на очистку конденсаторов пара.
P.S. 15 мая 2012 г. энергоблок №2 находился в холодном резерве для переключения на летний режим работы. На этот момент устройства Акваклер Custom P-56 уже отработали 2,5 месяца. Согласно показаниям датчиков конденсаторы работали штатно. Однако было принято решение проверить состояния поверхностей трубной доски. Осмотр показал отсутствие отложений на внутренних поверхностях трубок конденсаторов. Наблюдаемые загрязнения трубной доски конденсаторов имели мягкий слизистоподобный вид и легко смывались струей холодной воды. Таким образом, был сделан вывод о том, что применение технологии «Гидрофлоу» даже в «паводковый период» позволило содержать конденсаторы пара в оптимальном рабочем состоянии.