Как промыть забитый змеевик котла ППУА-1600/100 от накипи?
В январе 2019 году, по заказу ПАО «Транснефть», выполнили промывку полностью забитых накипью змеевиков передвижной парогенераторной установки ППУА-1600/100.
Краткое видео о проделанной работе смотрите на нашем канале:
Внешний вид установки ППУА-1600/100 представлен на фото:
На снимке: паровой котёл ППУА-1600/100
Несколько слов об установке ППУА-1600/100
Установка промысловая паровая перередвижная ППУА 1600/100, предназначена для депарафинизации призабойной зоны скважин, трубопроводов, резервуаров, арматуры и другого нефтепромыслого оборудования насыщенным паром высокого давления, (режим I), а также для операций по обогреву, мойке и других работ насыщенных паром низкого давления, в условиях холодного (режим I2) и умеренного макроклиматических районов по ГОСТ 16350-80.
Внешний вид установки представлен на рисунке:
Схема гидравлической части приведена ниже:
Источник: Производственное Предприятие «УралАвто»
Сейчас не будем говорить о причинах образования накипи в змеевике котла, скажем лишь, что напор воды постепенно уменьшался до тех пор, пока вода не перестала течь через змеевик парового котла даже под давлением.
Чем можно забить паровой котел ППУА-1600/100?
Несмотря на кажущуюся нелогичность вопроса (а он был задан некоторыми посетителями нашего сайта), определённый смысл в нём есть. Перефразируем: почему и чем забивается змеевик парогенератора ППУА-1600/100?
Ответ очень простой. Змеевик этого котла имеет диаметр 28 мм, стенка трубы — 3,5 мм. Итого, внутреннее сечение составляет всего 21 мм.
Змеевик вырабатывает пар, температурой до 310 С и под давлением до 10 атм. Это очень жесткие условия эксплуатации.
При таких режимах соли жесткости, содержащиеся в воде, моментально отлагаются на стенках змеевика.
И чем больше солей в воде — тем быстрее змеевик зарастает накипью!
Поэтому для работы парогенератора ППУА-1600/100 требуется химически очищенная вода. К сожалению, не у всех потребителей есть возможность использовать подготовленную воду, поэтому в змеевике откладывается накипь.
Кроме того, не все потребители регулярно делают химическую промывку змеевика, что очень важно для поддержания его в чистом виде.
Выбор способа очистки змеевика
Учитывая размеры и геометрию змеевика, традиционные способы очистки (механический, электроразрядный, гидродинамический), сразу были исключены.
Внимание! Не пытайтесь прочистить полностью забитый змеевик котла металлическим тросом!
При таком способе, трос толкает перед собой отслаивающиеся частицы накипи и, таким образом, ещё больше забивает змеевик!
Простая промывка забитого змеевика помпой высокого давления (например, 300 атм.), также не приносит результата, поскольку приводит к перемещению частиц накипи по контуру змеевика.
В самом узком месте (если проходное сечение ещё есть) эти частицы создают пробку, которую практически нельзя очистить впоследствии.
В связи с этим, на первом этапе, было принято решение промывать змеевик химическим способом, для того, чтобы в максимальной степени растворить соли жесткости, которые сформировались в змеевике в виде накипи. Однако ситуацию осложняло то, что накипь сдержала довольно большое количество оксида железа.
Выбор химии для промывки ППУ
Для проведения промывки, мы использовали реагент Кратол К. Реагент разработан по нашему заказу и при нашем участии, специально для растворения сложной котловой накипи.
Химическая формула средства Кратол К подобрана таким образом, что практически исключено растворение железа — химическая коррозия минимальна! Т.е. средство Кратол безопасно для промываемого оборудования!
Однако в данном случае, этот факт, скорее, только усложнял дело, поскольку отложения в змеевике содержали много ржавчины, которая не растворялась в реагенте и мешала прочистке змеевика.
На снимке: ржавчина из змеевика котла, нерастворимая в реагенте Кратол
Оборудование для химической промывки змеевика ППУА-1600/100
В качестве основного оборудования для проведения химической промывки нами был использован химический насос с параметрами: Q = 10м3, Н = 38м. Вообще, для промывки змеевиков справедливо следующее правило: чем больше напор насоса, тем лучше. Подача насоса, в данном случае, не имеет существенного значения, поскольку водяной объём змеевика установки ППУА-1600/100 составляет всего 80 литров.
На снимке: оборудование для химической промывки парового котла ППУА-1600/100
С другой стороны, во время реакции промывочного раствора с накипью выделяется большое количество углекислого газа. Это создаёт воздушную пробку и препятствует продвижению моющего средства внутри змеевика, так что чем мощнее насос и чем больше создаваемый им напор – тем лучше.
Процесс очистки змеевика ППУА-1600/100
Пока у нас не было информации — в какой части змеевика находится пробка, наши специалисты производили стандартное подключение – к прямому и обратному трубопроводу.
В течение нескольких часов моющий раствор подавался в змеевик, но не выходил из него по причине отсутствия проходного сечения.
В первый день работы, таким образом, несколько раз производилось переподключение шлангов и подача химического реагента в змеевик велась то с одной, то с другой его стороны.
Несмотря на это, пропускная способность змеевика к концу первого дня работы так и не была восстановлена.
На следующий день нашими специалистами была предпринята попытка определить, в какой части змеевика находится пробка. В верхней части змеевика находится воздушник, который служит для стравливания воздуха при заполнении змеевика водой (перед пуском котла).
Таким образом, змеевик можно разбить на два контура и промывать по-отдельности.
Вначале был промыт первичный контур (водяной) – через который подаётся вода. Оказалось, что он не содержит пробки и был полностью промыт нами в течение нескольких часов.
Тем самым, было определено, что забит паровой контур змеевика, пробка локализована именно там.
Дальнейшая промывка велась таким образом, что через воздушник подавался моющий реагент. Ещё один день ушёл на то, чтобы попробовать промыть эту часть змеевика, подключая подачу раствора то с одной, то с другой стороны.
Через какое-то время у наших специалистов возникла идея закачать в змеевик реагент, насколько это возможно, включить горелку котла и разогреть змеевик так, чтобы реагент закипел и начал создавать избыточное давление.
Несмотря на «оригинальность» метода, данная процедура дала некоторый эффект, после нескольких повторений. На выходе из змеевика начала капать вода. Т.е. химический насос начал продавливать по капле реагент через пробку из отложений.
Так велась промывка в течение нескольких дней. В змеевик закачивали реагент, то с одной, то с другой стороны, потом машину выгоняли на улицу, запускали горелку котла, нагревали змеевик до закипания реагента. После этого открывали вентили и перегретый газ вырывался из воздушника змеевика. Также пар выходил и из другой стороны змеевика.
Постепенно появилась тонкая струйка реагента при прокачивании раствора нашим насосом.
Ещё через некоторое время пришла мысль, что можно использовать установку высокого давления, чтобы попробовать продавить воду через пробку из отложений.
Нами была привезена помпа с рабочим давлением 265 атмосфер, которую подключили к змеевику. Конечно, при таком давлении вода уже проходила через змеевик достаточно легко и с некоторым напором.
После этого появилась уверенность в том, что змеевик будет очищен за счёт применения комбинированного метода – прокачивание химического реагента, разогрев и продувка паром, мойка высоким давлением…
На окончательную очистку змеевика ушло ещё несколько дней, после чего котёл был пущен в работу и уверенно вышел на проектную мощность по пару.
На снимке: котёл ППУА-1600/100
Конечно, заказчик был удивлен и обрадован, поскольку замена змеевика в данной установке – трудоёмкое и дорогое мероприятие. Кроме того, практически нет организаций, которые занимаются ремонтом и заменой змеевиков у таких типов котлов.
Выводы
Для нашей компании, также, эта работа дала существенный опыт в части промывки полностью забитых змеевиков. В который раз подтвердилось наше понимание того, что не существует единственного или лучшего способа очистки/промывки котлов. В различных ситуациях и условиях с лучшей стороны могут проявлять себя самые разные методы. А в особо тяжёлых случаях, единственным выходом из ситуации является комбинирование методов очистки.
Кроме того, этот опыт дал нам важное понимание того, что главным, всё-таки, в этой работе является человек. Только терпение, выдержка и опыт сотрудников организации позволяют не сдаваться и находить решения, которые приводят к главному – тому результату, который требует от нас заказчик. И только за счёт людей можно творить пусть и маленькие, но всё же чудеса, которые недоступны в других случаях…
Змеевик | CLAYTON — Россия
- Очень высокий КПД
- Очень быстрый пуск и реакция на изменения нагрузки
- Компактные габариты
- Котельная необязательна
- Долговечность
- Высочайшее качество пара
- Стабильность давления пара
- Абсолютная безопасность
- Не требуют постоянного присутствия оператора
Скачать буклет
|
Поверхность нагрева парогенератора состоит из одной непрерывной спиралеобразной трубы (змеевика), изготовленной таким образом, что вода, циркулирующая в ней, и дымовые газы, отводимые сквозь спирали змеевика, движутся с большой скоростью навстречу друг другу. Змеевик для котлов серии Е сильно отличается от змеевиков других производителей. Он состоит из трёх различных частей, причём в самой большой, главной части, он переменного диаметра — диаметр змеевика увеличивается по ходу движения воды, чтоб обеспечить расширение, связанное со вскипанием питательной воды. Трубы в слоях змеевика идут в шахматном порядке. Из-за этого производство змеевика до сих пор не получается полностью автоматизировать, и это отражается на его стоимости. Но такая конструкция даёт максимальный эффект теплообмена. Остальные 2 секции главным образом обеспечивают термоизоляцию внутренних горячих газов от оболочки котла и обеспечивает температуру наружной поверхности не более чем 35°C даже в нижней, самой горячей части.
Секции формируются из сваренных слоев (часто называемых «блинами») спирально-навитых змеевиков в направлении движения потока. |
|
| Верхний уровень | Нижний уровень |
|
Защита змеевика. Не секрет, что змеевик – самая уязвимая часть прямоточного парового котла. На его быстрый износ влияют соли и кислород, растворённые в воде, а также резкие перепады температур при выключении горелки. За защиту от солей отвечает химводоподготовка и конденсатоотводчик (в Клейтоне автоматическая продувка, без остановки работы котла), от кислорода – деаэратор. Разумеется, для любого котла можно подобрать и ХВП и деаэратор функционально правильно и экономически эффективно, хотя часто этим пренебрегают. Но проблема резких перепадов температур остаётся, и именно она обычно приводит к малому сроку службы. Клейтон эту проблему решил путём разработки остановочной программы. Т.к. и горелка и питательный насос являются собственными разработками, то они взаимодействуют таким образом, что при выключении горелки насос продолжает работать ещё 40 минут |
|
Расстояние между трубными поверхностями обеспечивается приваренными скобами для гарантированно правильного потока газов и исключения нерабочих зон в потоке уходящих газов.
Теплообменник парового котла Clayton
Противоточный однотрубный теплообменник лежит в основе конструкции Clayton. Тепло передается от дымовых газов к питательной воде через этот уникальный спиральный змеевик. Змеевик предназначен для управления потоком воды внутри трубок и потоком воздуха над трубками.
Для максимизации теплопередачи конструкция змеевика также допускает тепловое расширение и сжатие без теплового напряжения. Одна и та же базовая конструкция используется как для промышленных парогенераторов Clayton с огнем, так и без него (утилизация тепла). Дополнительные секции экономайзера могут быть легко добавлены для повышения общей эффективности системы.
Нагревательный змеевик SigmaFire состоит из двух секций — основной генераторной секции и нижней секции водяной стенки, которые образуют камеру сгорания. Нагревательные змеевики серии E состоят из трех секций: основной генераторной секции, верхней секции водяной стенки и нижней секции водяной стенки, образующих камеру сгорания.
Материал трубы – гладкая углеродистая сталь ASME SA-178. Clayton Industries формирует секции путем сварки слоев (обычно называемых «блинами») спирально-намотанных катушек в непрерывном потоке. Расстояние между поверхностями труб поддерживается приваренными хомутами, которые обеспечивают надлежащий поток воздуха и устраняют мертвые зоны на пути потока выхлопных газов.
Верхняя секция водяной стенки представляет собой единую обмотку вокруг внешней верхней части генераторной секции. Основная цель этой секции — обеспечить теплоизоляцию внутренних горячих газов от внешней оболочки. Основная генерирующая секция обычно состоит из 16 спирально намотанных слоев. Диаметр змеевика увеличивается за счет теплообменника парового котла, чтобы учесть расширение, которое происходит при испарении питательной воды. Слои спирально-навитых змеевиков расположены в шахматном порядке, чтобы обеспечить разрушительный поток дымовых газов и правильную скорость для хорошей теплопередачи. Нижние секции водяной стенки представляют собой единую внешнюю оболочку змеевика вокруг основной камеры сгорания, обеспечивающую теплоизоляцию и дополнительную площадь поверхности теплообмена.
Поток воды в змеевике противодействует потоку горячих газов. Эта конструкция с противотоком помогает обеспечить оптимальную теплопередачу и является одним из факторов, обеспечивающих высокую эффективность систем производства пара Clayton с сжиганием и без него.
Весь змеевик заключен во внутреннюю оболочку из мягкой стали и изолирован от внешней оболочки. Охлаждающий воздух проходит между внутренней стальной рубашкой и внешней оболочкой из углеродистой стали. Воздух подается либо нагнетателем воздуха для горения со стандартными горелками, либо с помощью внешнего вентилятора охлаждающего воздуха. Такое расположение поддерживает температуру кожи максимум до 150°F.
Термины см. в разделе «Определения котлов и паров».
Позвоните в Clayton Industries для получения дополнительной информации о теплообменнике Clayton для паровых котлов, системах коммерческих паровых котлов, системах ПЛК и компактных паровых котлах с быстрым запуском, если вы ищете комплектные сухопаровые котлы для продажи.
BW4BAH000175 86% AFUE 175000 BTUH WATER WATER WATER без бака.
B = Горелка Беккета Код модели
A = от 110 до 125 60 Гц Электрическая
H = Топливная0026 000 = Охлаждение
175 = 175 000 Мощность котла Btuh
Современный дизайн и привлекательный внешний вид водогрейных котлов моделей BW4 и BW5 делают их идеальными для установки в любом помещении. Котлы поставляются полностью собранными и подключенными, включая все элементы управления, кроме барометрического регулятора и циркуляционного насоса. Компактный стальной корпус толщиной 22 мм покрыт запекаемой эмалью для обеспечения долговечности. 1-дюйм. слой теплоизоляции применяется внутри куртки для защиты и тепловой эффективности. Головная горелка со стабилизацией пламени обеспечивает эффективное использование топлива. Чугунный блок с мокрым дном с термоштифтами окружает камеру сгорания 9.0026 для лучшей передачи тепла от дымовых газов к воде.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
ДИАПАЗОН МОЩНОСТИ – Котлы BW4 и BW5 доступны в размерах от 91 000 до 245 000 BTUH. Включена дополнительная форсунка для запуска котла на следующем нижнем входе. Для топки котлов с горелками Beckett при входной мощности 91 000 и 126 000 BTUH требуются комплекты аксессуаров для малой мощности.
СООТВЕТСТВИЕ DOE 2012 – Жидкотопливные котлы BW4/BW5 соответствуют всем требованиям Министерства энергетики (DoE) 2012 года для этих продуктов.
БАРОМЕТРИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ТЯГИ
ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ – На агрегатах с безбаковым змеевиком горячей воды установлены заводские элементы управления, включающие тройное реле аквастата с защитой верхнего/нижнего пределов и управление циркуляционным насосом. Доступен заводской комплект принадлежностей для защиты от работы при низком уровне воды, что требуется по коду.
КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР AQUASTAT – Трансформатор 24 В совмещен с аквастатом в сборе. Трансформатор обеспечивает эффективное питание трехзонной системы на моделях BW5. Эти блоки также оснащены установленным на заводе комбинированным манометром/температурой и предохранительным клапаном.
ВАРИАНТЫ КАТУШЕК – Доступны устройства с безбаковым нагревательным змеевиком или без него. Змеевик обеспечивает подачу горячей воды для обычных бытовых нужд, или позже можно добавить дополнительный нагревательный змеевик без резервуара.
ФУНКЦИИ, УСТАНАВЛИВАЕМЫЕ НА ЗАВОДЕ – Предусмотрен установленный на заводе слив на тот случай, если котел когда-нибудь понадобится слить воду. Первичное регулирование масла предотвращает работу котла в случае пропадания пламени.
ИСПЫТАННЫЕ СЕКЦИИ – Каждая секция подвергается гидростатическим испытаниям под давлением 50 фунтов на кв. дюйм. Отдельные секции испытываются на заводе под давлением 125 фунтов на кв.
