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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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