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: 122
Скачиваний: 0
блочных установках подача гидразина в каждый блок осуществляется своими насосами-дозаторами. На блоках сверхвысоких и сверхкритических параметров часто ги дразин вводят в две точки тракта, а именно: перед ПНД и на всас насосов за деаэратором. Схема автоматическо го регулирования при совместной подаче гидразина и аммиака в две точки тракта показана на рис. 2-14.
- Гндразингидрат и солевые формы гидразина относятся к числу ядовитых веществ. В обычных условиях гндразингидрат — жидкость, при концентрациях N2H4 выше 40% она горюча и взрывоопасна. По ставляется в герметически закрытой таре из нержавеющей стали.
Рис. 2-14. Технологическая схема регулирования совместного
дозирования гидразина |
и аммиака в энергоблок. |
|
|
|
|||
/ — парогенератор; 2 —турбина; 3 — к о н д е н с а т о р ; |
4 — конденсатный |
на |
|||||
сос; 5 — П Н Д ; 6 — деаэратор; |
7 — питательный |
насос; |
8— ПВД ; |
9 — |
|||
мерник гидразина: IP—мерник |
аммиака; / / — расходный бак |
рабочего |
|||||
раствора; 12— насос-дозатор; |
13—электродвигатель |
|
насоса-дозатора; |
||||
14 — магнитный пускатель |
насоса-дозатора; |
15 — электронный |
регуля |
||||
тор; 16 — задатчик; 17 — кондуктометрическнй датчик; |
IS — термистор. |
||||||
Гидразинсульфат — твердое, |
негорючее |
вещество, |
менее |
ядовитое, |
|||
чем гндразингидрат. Поставляется в деревянной таре. |
|
|
Обращение с гидразином требует строгого соблюдения правил техники безопасности. Склад для хранения гидразина должен отвечасть правилам противопожарной техники.
Обработка питательной воды сульфитом натрия ( с у л ь ф и т и р о в а н и е в о д ы ) находит применение на установках с барабанными парогенераторами среднего давления. Связывание растворенного кислорода сульфи том натрия протекает по реакции
02 -r-2Na2 S03—^2Na2 S04 . (2-28)
00
Наряду с этой реакцией сульфит натрия способен восстанавливать окислы железа и меди:
3Fe2 03 +Na2 S 03 —>2F3 04 + Na2S 0 4 ; |
(2-29) |
||
2CuO + N'a2 S03 —^Cu2 0 + Na2 S04 . |
(2-30) |
||
Существенное увеличение скорости реакции (2-29) |
|||
начинается при температурах |
выше 200 °С, скорости ре |
||
акции (2-30) —при 140 °С и выше. |
|
||
Обработка воды сульфитом натрия сопровождается |
|||
увеличением солесодержания |
питательной и котловой во |
||
ды, а также поступлением в |
пар сернистого ангидрида |
||
S02 . Последний образуется в котловой воде при гидро |
|||
лизе сульфита |
натрия: |
|
|
N a 2 S 0 3 + H 2 0 ^ 2 N a O H + H2 S03 ; |
(2-31) |
||
|
H 2 S 0 3 ^ S 0 2 + H 2 0 . |
(2-32) |
|
На участках парового тракта, где начинается конден |
|||
сация пара, S02 переходит |
в жидкую фазу, |
усиливая |
|
агрессивность |
среды. В связи с отмеченными |
нежела |
тельными обстоятельствами метод сульфитирования не применяют на установках высоких параметров, а на установках средних параметров для уменьшения корро зии последних ступеней турбины, конденсатора и подо
гревателей ограничивают содержание сульфита |
натрия |
в питательной воде 2 мг/л. |
'У.'„-'- |
Тракт добавочной воды, включающий водоподготовительную установку, баки хранения воды и соединитель ные трубопроводы, соприкасается обычно с коррозионноактивной средой. За исключением подогревателей сырой воды, в других аппаратах водоподготовительных уста новок отсутствует теплообмен. В этих условиях для за щиты от коррозии углеродистой стали, из которой изго товляется оборудование водоочисток, допустимо приме нение различного вида покрытий.
Широко применяются противокоррозионные покрытия из резины (гуммирование внутренней поверхности фильтров, трубопроводов, арматуры), полиэтилена, перхлорвиниловых 'лаков,- эпоксидных смол. Для изготовления отдельных элементов оборудования дренажных си стем фильтров, насосов, арматуры применяются нержавеющая сталь, винипласт, текстолит, фаолит и другие пластмассы.
Защитные покрытия на поверхностях водоподготовительного оборудования, соприкасающихся с водой,
91
нужны не только для 'повышения срока. службы этого оборудования, но также для того, чтобы уменьшить загрязнение обрабатываемой воды продуктами коррозии и, следовательно, уменьшить их поступление с потоком добавочной воды в основной цикл станции.
2-4. КОРРОЗИЯ КОНДЕНСАТОРОВ ТУРБИН
Принципиальная схема конденсатора турбины пред ставлена на рис. 2-15. Корпус и трубные доски конден саторов выполняются из углеродистой стали, а трубы, как правило, из медных сплавов. В конденсаторах мощ ных турбин количество трубок исчисляется тысячами, например в турбине К-300-240 имеется 19 500 труб. Сум-
Рис. 2-15. |
Принципиальная схема конденсатора тур |
бины. |
|
/ — трубная |
система; 2 — в о д я н ы е камеры; 3 — поступление |
пара из выхлопного патрубка турбины: 4— конденсатосбор-
ннк; |
5 — отвод |
конденсата к насосу; |
б — подвод о х л а ж д а ю |
щей |
воды; 7— |
отвод о х л а ж д а ю щ е й |
воды. |
марная поверхность труб составляет от 3 000 до 15 500лгг. Трубки имеют диаметр 25—28 мм, толщину стенки 1 — 1,5 мм, длину 6—9 м. Концы трубок крепятся в отвер стиях трубных досок путем вальцевания.
Поверхности конденсаторов турбин подвергаются коррозии как с паровой, так и с водяной стороны. На рис. 2-16 показан внешний вид коррозионных повреж дений латунных трубок, т. е. изготовленных из сплава меди с цинком. В различных марках латуней содержание
92
для целей охлаждения используются природные воды самого разнообразного состава. В этих условиях основ ным методом уменьшения скорости коррозии поверхно стей конденсатора со стороны охлаждающей воды дол жен быть целесообразный выбор материала труб. Экс плуатационные наблюдения показывают, что при общем солесодержании охлаждающей воды менее 200 мг/л, не значительной концентрации хлоридов (менее 5 мг/л) и отсутствии в воде аммиака, нитритов и сероводорода,
скорость |
коррозии |
латунных труб составляет |
0,02— |
|||
0,06 мм в год. При этой |
скорости |
коррозии |
срок |
службы |
||
труб из |
латуней |
Л68, |
ЛО70-1 |
составляет |
10—20 лет. |
С увеличением в воде общего солесодержания, концен
трации хлоридов и грубодисперсных примесей |
коррозия |
латунных труб усиливается, и срок их службы |
сокраща |
ется. Более коррозионно-стойкими являются |
латуни |
с присадкой мышьяка. Мышьяковистые латуни, напри мер ЛМш68-0,06, ЛОМш-70-0,06, обычно применяют на водах с высоким солесодержанием, малой загрязненно стью стоками и небольшой концентрацией абразивных частиц. На водах с большой минерализацией при общем солесодержании свыше 1 500 мг/л и с высоким содержа
нием абразивных |
веществ — песка, |
золы — применяют |
наиболее стойкие, |
но более дорогие, |
медно-никелевые |
сплавы, например, МНЖ5-1, МН70-30.
Скорость развития коррозионных трещин в конденса торных трубах зависит от величины остаточных напряже ний в металле. В процессе изготовления труб для снятия напряжений применяют отжиг. Во время монтажа при развальцовке концов труб в трубных досках снова появ ляются напряжения, для их снятия требуется дополни тельная термообработка. Чаше всего ее проводят паром по специальной технологии. Развитию коррозии под на пряжением способствуют также вибрации труб. Для уве личения срока службы конденсаторных труб необходимо устранять их вибрацию.
Для защиты стальных трубных досок от непосредст венного воздействия охлаждающей воды, которая по отношению к углеродистой стали обычно является кор- розионно-активной, применяют различные покрытия. В качестве защитных покрытий используются покрытия из наирита, тиокола, неопрена, эпоксидной смолы. За щитные покрытия одновременно служат средством уплот нения вальцовочных соединений труб с трубными доска-
94
ми. Наличие покрытий не за трудняет замену поврежден ных труб при ремонте кон денсатора. Когда нарушается само покрытие, его легко вос становить. Уменьшение кор розии конденсаторных труб и увеличение плотности валь цовочных соединений трубе трубными досками имеет большое значение для сокра щения поступлений примесей в основной цикл ТЭС с присосами охлаждающей воды. Для уменьшения скорости коррозии поверхностей во дяных камер, трубных досок и концов конденсаторных труб применяют также элек трохимическую (катодную) защиту. Этот вид защиты мо жет оформляться либо при соединением добавочного бо лее отрицательного анода —
Рис. 2-17. Схема размещения протекторов в водяной камере конденсатора турбины.
/ — водяная камера; 3— неизолиро ванные стержни; Л—изолированный
стержень; |
4 — протектор; |
5 — галь |
ванометр, |
фиксирующий |
разруше |
ние пластин. |
|
протектора, либо осуществлением катодной деполяриза ции за счет приложенного извне напряжения. В качестве протекторов в конденсаторах турбин используются пла-
Г " ® 1 i A j
11 1111 Г
Рис. 2-18. Схема электрохимической защиты при наложении внешнего, напряжения.
/ — источник |
постоянного тока; |
2 — миллиамперметр; |
3 — а н о д ы ; 4 |
— изолирующие |
втулки; 5 — конденса |
тор турбины. |
|
|
•5
етины из цинка или алюмомагниево-цинкового сплава. Так как с течением времени пластины-протекторы раст воряются, необходимо периодически заменять их новы ми. Схематично размещение протекторов в водяной ка мере конденсатора показано на рис. 2-17. На рис. 2-18 показана схема электрохимической защиты при наложе нии напряжения от внешнего источника постоянного тока.
Глава третья
К О Р Р О З И Я П А Р О В О Д Я Н О Г О ТРАКТА ТЭС
ИЕЕ П Р Е Д У П Р Е Ж Д Е Н И Е ПРИ ОСТАНОВАХ *
ИПРОМЫВКАХ О Б О Р У Д О В А Н И Я
3-1. КОРРОЗИЯ ПРИ ОСТАНОВАХ И МЕТОДЫ КОНСЕРВАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ
Как основное, так и вспомогательное теплоэнергети ческое оборудование подвергается коррозии не столько тогда, когда оно находится в работе, но главным обра зом когда оборудование простаивает. Эксплуатационные
данные |
показывают, что продолжительность |
простоев |
может |
меняться в широких пределах — от |
суток до |
нескольких месяцев. Когда парогенераторы и турбины ста вятся на капитальный и текущий ремонты или находят ся в холодном или горячем резерве, существенно снижа ется температура металла и изменяются факторы корро зии. Так, если в паровом тракте в обычных условиях эксплуатации поверхности металла соприкасаются с пе
регретым паром и подвергаются газовой |
коррозии, то |
при остановах оборудования конденсация |
пара приво |
дит к образованию на поверхности металла пленки вла ги, в связи с чем возникает возможность протекания процессов электрохимической коррозии. На участках пароводяного тракта ТЭС, которые при работе оборудо вания соприкасаются с влажным паром или водой, при остановах, как правило, изменяется коррозионная актив ность среды вследствие изменения состава и концентра ций отдельных примесей.
В большинстве случаев коррозионные повреждения - оборудования во время простоев, или, как их еще назы-
96
Eatof, «стояночная коррозия», обусловлены |
попаданием |
|
в контур ТЭС атмосферного воздуха. |
Если |
в условиях |
нормальной эксплуатации кислород |
может |
проникать |
в пароводяной тракт в основном через неплотности обо рудования, работающего под вакуумом, то при остано вах энергоблоков пути проникновения кислорода суще ственно расширяются. Так, во время капитальных и те кущих ремонтов, когда производят ревизию арматуры, замену поверхностей нагрева, вскрывают и осматривают коллекторы и барабаны парогенераторов и выполняют прочие работы, приходится нарушать герметичность ап паратуры и полностью или частично освобождать ее от воды. Даже при полном дренировании осушить внутрен ние поверхности таких сложных и развитых трубных систем, как пароводяные тракты современных энерго блоков, практически невозможно. Процесс охлаждения оборудования обычно сопровождается конденсацией остающегося пара, в результате чего внутренние поверх ности металла, в том числе и парового тракта, покрыва ются пленкой влаги. В отдельных элементах оборудова ния имеются недренируемые участки, например, нижние
гибы |
вертикальных |
змеевиков |
пароперегревателей, |
в ко |
торых |
скапливается |
вода. |
|
|
Кислород воздуха диффундирует через пленку |
влаги |
|||
и облегчает функционирование |
на поверхности металла |
местных микроэлементов, выполняя роль катодного де поляризатора. В зависимости от состава примесей, каче ства металла и состояния его поверхности коррозия во время простоев может быть сплошной или местной. Чи стые поверхности из углеродистой и низколегированной сталей обычно корродируют равномерно. Когда поверх ность этих сталей загрязнена отложениями рыхлой на кипи или скоплениями шлама, коррозии протекает лока лизование (коррозия точечная или язвенная). Общая площадь поврежденного металла при этом может быть небольшой, но проникновение отдельных очагов коррозии в глубь металла может быть значительным.
Вторичные продукты стояночной коррозии, состоящие из окислов железа высшей валентности Fe203, при после дующей работе оборудования на воде, не содержащей растворенного кислорода, могут выполнять роль депо ляризатора. Восстанавливаясь до окислов низшей ва лентности FeaOi, вторичные продукты стояночной корро зии могут усиливать протекание различных видов мест-
7—229 |
97 |
|