Файл: Субботина, Н. П. Водный режим и химический контроль на тепловых электростанциях.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 119
Скачиваний: 0
ной, происходит переход вещества из жидкой фазы в га зообразную— газ десорбируется. Механизм перехода вещества из одной фазы в другую диффузионный. При ограниченной скорости диффузии молекул газа в жид-
t
Рис. 2-12. Принципиальная схема термического деаэратора.
/ — к о л о н к а ; |
2 — о х л а д и т е л ь |
выпара; 3 — |
бак-аккуму |
||||||
лятор; |
4 |
н |
5 — авторегуляторы подачи |
пара и |
воды; |
||||
6 — в |
атмосферу; |
7 — холодильник |
для |
|
отбора |
проб |
|||
воды; |
8—10— термометры; |
11—13 — манометры; |
14 — |
||||||
гидрозатвор; |
15 — предохранительный |
клапан; |
16 — |
||||||
вода |
к |
гндрозатвору; П — добавочная |
вода; |
18 — |
|||||
конденсат |
турбин; |
19 — конденсат |
П В Д ; |
20 — в |
дре |
||||
наж . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кости для ускорения процесса десорбции нужно сокра щать путь для диффундирующих молекул газа к поверх ности раздела и одновременно увеличивать последнюю. В деаэраторах это достигается дроблением потока по ступающей воды на струи, пленки и капли в системе разбрызгивающих устройств.
86
Для обеспечения глубокого обескислороживания во ды необходимо, чтобы пар, поступающий в деаэратор, но содержал кислорода. Таким паром на ТЭС является пе регретый пар начальных параметров, а также пар из отборов турбины, находящихся под избыточным давле нием. В качестве греющего пара в термических деаэра торах обычно используют отборный пар. Так как в воде, поступающей в деаэратор, концентрация растворенного кислорода выше равновесной, то происходит десорбция кислорода из воды в пар. При этом концентрация раство ренного кислорода в воде уменьшается, а парциальное давление кислорода в паре увеличивается. Чтобы с тече нием времени процесс десорбции кислорода не прекра тился, необходимо вентилировать колонку деаэратора, непрерывно подводя в нее пар, не содержащий кислоро да, и отводя пар, обогащенный кислородом. Отвод пара из деаэратора осуществляется из верхней части колонки. Удаляемый пар, т. е. выпар, обычно загрязнен не только кислородом, но и другими летучими примесями, которые
десорбировались |
из |
воды |
или |
поступили |
в деаэратор |
|||||||||
с |
греющим |
паром. |
Как |
правило, это |
N 2 , |
Н 2 , |
|
N H 3 , СОг. |
||||||
Для |
нормальной |
деаэрации рекомендуется |
поддержи |
|||||||||||
вать выпар |
из расчета |
1—2 |
кг пара на |
1 т деаэрируемой |
||||||||||
воды. Аккумуляторный |
|
бак |
деаэратора, |
расположенный |
||||||||||
под колонкой, служит для хранения деаэрированной пи |
||||||||||||||
тательной воды. Большие размеры аккумуляторного ба |
||||||||||||||
ка связаны с требованием иметь запас воды на 5—\0 мин |
||||||||||||||
работы парогенератора с полной нагрузкой. Вода через |
||||||||||||||
колонку деаэратора |
проходит за 0,75—1 мин. |
За |
это вре |
|||||||||||
мя равновесие в системе, как правило, не успевает |
||||||||||||||
установиться, и полного обескислороживания воды не по |
||||||||||||||
лучается. Остаточные концентрации кислорода в деаэри |
||||||||||||||
рованной воде составляют |
5—10 |
мкг/кг, |
а |
временами, |
||||||||||
при нестационарных режимах, повышаются до 20 |
мкг/кг |
|||||||||||||
и |
более. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы связать кислород, оставшийся после термиче |
|||||||||||||
ской |
деаэрации, |
воду |
обрабатывают |
восстановителями. |
||||||||||
Наибольшее |
распространение в настоящее |
время получил |
||||||||||||
г и д р а з и н |
(N2H4). На установках средних |
параметров |
||||||||||||
применяют либо гидразин, либо сульфит натрия. Ско |
||||||||||||||
рость |
взаимодействия |
гидразина |
с кислородом |
|
зависит |
|||||||||
от температуры и рН раствора. При температурах |
свыше |
|||||||||||||
100 °С и значениях рН воды больше 8,7 гидразин |
взаимо |
|||||||||||||
действует с |
кислородом |
достаточно быстро. По |
данным |
|||||||||||
ВТИ {Л. 1-6], реакция (2-22) при избытке гидразина, рав ном 20 мкг/кг, завершается за 2—3 сек:
0 2 + N 2 H 4 - ^ N 2 + 2 H 2 0 . |
(2-22) |
Будучи сильным восстановителем, гидразин восста навливает также окислы железа и меди согласно реак
циям (2-23) — (2-25): |
|
6Fe2 03 + NaH4 — HFe s 0 4 +N 2 +H 2 0; |
(2-23) |
4 F e ( O H ) s + N 2 H 4 — » 4 F e ( O H ) a + N 2 + 4 H 2 0 ; |
(2-24) |
2CuO + N 2 H 4 — >2Cu+N 2 +2H 2 0 . |
(2-25) |
С большой скоростью реакция (2-25) начинает про текать уже при температуре 65 °С, реакция (2-23) — при температуре 120°С. При температурах свыше 180°С происходит термическое разложение гидразина по реак циям:
3N 2 H 4 — *N 2 +4NH 3 ; |
(2-26) |
2N 2 H 4 — • . N 2 +H 2 +2NH S . |
(2-27) |
Термическое разложение гидразина, |
начавшись |
в тракте питательной воды, продолжается в парогенера торе и заканчивается при перегреве пара. На выходе из пароперегревателя гидразин в паре обычно не обнару живается. Продукты разложения гидразина — NH3 , N 2 и Н2 , а также азот, образующийся в процессах восстанов ления,— удаляются из парогенератора вместе с паром. В связи с протеканием термического разложения гидра зина и неизвестным содержанием всех компонентов при месей, с которыми он может взаимодействовать, подсчет необходимой дозировки гидразина может быть сделан
лишь ориентировочно. |
|
|
|
|
|||
|
Подача |
гидразина в |
конденсатопитательный |
тракт |
|||
осуществляется таким образом, чтобы содержание |
N 2 H 4 |
||||||
на |
входе в водяной экономайзер парогенератора состав |
||||||
ляло от 30 до 100 мкг/л. |
Для |
барабанных парогенерато |
|||||
ров |
могут |
применяться |
гидразингидрат |
N 2 H 4 - H 2 0 , ги- |
|||
дразинсульфат |
N 2 H 4 - H 2 S 0 4 |
'либо |
гидразинфосфат |
||||
N2 H4 - H3 PCv Для прямоточных парогенераторов пригод ным реагентом является только гидразингидрат. Исполь зование солевых форм гидразина для прямоточных па рогенераторов недопустимо, так как оно сопровождается увеличением общего солесодержания воды и нарушени- 8?
Ьм норм качества питательной воды по Этому показате лю. На станциях с барабанными парогенераторами, где регулирование температуры перегрева осуществляется впрыском питательной воды и солесодержание послед ней строго лимитировано, из числа названных реагентов
Конденсат
Конденсат или | питательн. вода
- е -
|
|
|
|
|
|
\ |
|
\ |
\ |
|
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
В |
питательную |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
магистра |
ль |
|
|
||||
|
Конденсат |
и. ли j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
питательн |
вода " |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
б) |
\А \ \ < |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
В |
|
питательную |
|
|
||||
|
Рис. |
2-13. |
|
|
|
|
магистра |
в |
ль |
|
|
|||
|
|
Схема ввода гидразина |
пита |
|
|
|||||||||
|
тельную |
магистраль. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
а — с |
помощью |
насоса-дозатора; |
б — с |
помощью |
|
|
|||||||
|
водоструйного |
эжектора; / — расходный |
бак; |
2 — |
|
|
||||||||
|
резервный |
бак; |
3—насос |
для |
перемешивания |
рас |
|
|
||||||
|
твора |
гидразина; 4—магистраль |
|
подачи |
раствора |
|
|
|||||||
|
гидразина; |
|
5 — насос - дозатор; |
6 — эжектор . |
|
|
|
|
||||||
гидразина |
может |
|
применяться только |
гидразингидрат. |
||||||||||
В большинстве |
случаев |
раствор |
|
гидразина |
вводится |
|||||||||
на всас питательных насосов или в аккумуляторный |
бак |
|||||||||||||
деаэратора. |
Схема |
приготовления |
и |
подачи |
рабочего |
|||||||||
раствора |
гидразина |
(концентрация |
1—2,5%) |
в пита |
||||||||||
тельную магистраль |
станции показана |
на |
|
рис. |
2-13. |
На |
||||||||
89