Почему разрушались трубы в поверхностном пароохладителе?

На одной из ТЭЦ Урала в котлах, работающих при давлении 3,2 МПа с температурой перегрева пара 400 °С, происходил занос водорастворимыми солями выходной части пароперегревателя, расположенной за поверхностным пароохладителем. При этом качество насыщенного и перегретого пара, согласно производимым анализам, было удовлетворительным. Индивидуальная промывка змеевиков пароперегревателя от выпадающих в них солей показала, что заносу солями подвержены только несколько змеевиков, расположенных у торца промежуточного коллектора. Через торцевую стенку этого коллектора осуществлялся ввод и вывод змеевиков, через которые пропускалась питательная вода с температурой около 100 °С.

Во время очередного ремонта было обнаружено на всех вводах змеевиков их равномерное местное утонение. На отдельных трубах в местах утонения отмечены сквозные повреждения металла. Через эти повреждения часть питательной воды во время работы котла проникла в промежуточный коллектор и вызвала локальный солевой занос труб выходной части пароперегревателя.

Для возможности изучения причин местного коррозионного износа труб в торце промежуточного коллектора в период ремонта была организована специальная пробоотборная точка. После пуска котла в пробах конденсата из этой точки было обнаружено необычно высокое содержание углекислоты. Если в «среднем» насыщенном паре концентрация свободной угольной кислоты находилась на уровне 5 мг/дм³, то в пробах конденсата из участка ее значения периодически были на порядок выше (рН около 5,0).

Анализ полученных данных позволил установить следующую картину происходящего.

Торец промежуточного коллектора плохо вентилируется из-за расположения пароподводящих и пароотводящих труб в некотором отдалении от него. Как результат этого, на «холодных» входных трубах питательной воды происходит образование «первичного» конденсата. Последний и вызывает локальную электрохимическую коррозию водородной деполяризацией.

Для устранения отмеченного недостатка руководству ТЭЦ было рекомендовано:

– несмотря на достаточно высокое значение рН питательной воды (катионитовая ВПУ имела предварительное известкование) ввести непрерывное аминирование питательной воды с дозой аммиака 2–3 мг/дм³;

– на одну из крайних паропроводящих труб, входящих в промежуточный коллектор, при очередном ремонте пароохладителя вставить патрубок, направляющий пар в его торец, это должно было препятствовать образованию в этой зоне газовых пузырей.

За счет указанных двух мероприятий значение рН конденсата пара из участка было поднято до 7–8. Дальнейшее локальное коррозионное разрушение труб пароохладителя после этого прекратилось.