Файл: Субботина, Н. П. Водный режим и химический контроль на тепловых электростанциях.pdf

сверхкритических параметров возможно лишь при гру­ бых нарушениях в работе ионитных фильтров конденсатоочистки.

В пусковой период работы энергоблока СКД, когда предпусковой химической промывкой контур ТЭС не был полностью отмыт от пыли, песка, цемента и прочих загрязнений, попавших в оборудование во время его монтажа, в питательной воде длительное время наблю­ даются повышенные концентрации кремнекислоты. Со­ ответственно этому периоду для состава отложений в турбине характерно повышенное содержание свобод­ ной кремнекислоты. Увеличение процента содержания Si02 в отложениях турбины СКД может наблюдаться также при повышении присосов охлаждающей воды в конденсаторе.

Дело в том, что при существующей технологии конденсатоочпстки эффективно удаляются лишь истиннорастворенные вещества, в том числе и растворенная кремиекислота. Другие-же формы кремнекислоты, в ча­

Опыт эксплуатации турбин СКД показывает, что, также как и в турбинах докритических параметров, не все количество примесей, которое поступает в турбину с паром, задерживается на ее поверхностях, образуя отложения.

Процесс выделения твердой фазы из парового рас­

оно составляет всего 0,02—0,05 сек. За столь короткое время из пересыщенного парового раствора успевает осесть на лопатках турбин лишь какая-то часть вещест­ ва. Когда фактические концентрации продуктов корро-

'зии в перегретом паре бывают выше величин их растворимостей, в потоке пара, поступающем в турбину, уже имеется твердая, фаза в виде пылевидных частиц. Не исключено, что на поверхности этих частиц также про­ исходят процессы кристаллизации вещества из пересы­ щенного парового раствора. В какой мере и по какому механизму оседают твердые пылевидные частицы в про­ точной части турбин, пока не известно.

190

Зная концентрации примесей в перегретом паре и количество пара, поступающего в турбину за какойлибо промежуток времени, можно подсчитать общее количество веществ, внесенных паром в турбину. Срав­ нивая эту величину с количеством отложений, накопив­ шихся в турбине за тот же промежуток времени, всегда убеждаются в том, что в турбине задерживается далеко не все количество поступивших примесей. Замечено, что доля окислов меди и железа, отлагающихся в турбинах СКД, зависит от режима работы энергоблока. При частых остановах и пусках эта доля составляет 1—3%, при увеличении периодов безостановочной работы блока она повышается до 10%. Эксплуатационными наблюде­

В турбинах СКД пар после цилиндра высокого дав­ ления направляется на вторичный перегрев. В промежу­ точных пароперегревателях, где осуществляется вторич­ ный перегрев, давление среды составляет 30—35 кгс1смъ, температура пара на входе около 300°С, на выходе 540—560°С. Отложения, образующиеся на внутренних поверхностях промежуточных пароперегревателей, близ­ ки по составу к тем, которые имеются на ступенях цилиндра среднего давления турбин СКД. В них пре­ имущественно содержатся окислы железа и меди, суль­ фат натрия и свободная кремнекислота.

Образование отложений в проточной части турбин весьма ^отрицательно сказывается на эксплуатационных ее показателях. При появлении на лопатках отложений увеличивается шероховатость их поверхности. Из-за не­ равномерного расположения отложений по поверхности каждой лопатки и по отдельным ступеням искажается профиль каналов и происходит перераспределение теп­ ловых перепадов ступеней. Эти факторы снижают внут­ ренний относительный к. п. д. турбины, а следовательно, и ее экономичность. В связи с накоплением отложений происходит повышение давления в ступенях турбины по сравнению с расчетными значениями. Чтобы не пре­ высить предельно допустимые величины давлений в сту­ пенях, приходится уменьшать пропуск пара через тур-

191

бину и таким образом ограничивать ее мощность. Так как при сверхкритических параметрах пара проходные сечения в проточной части ЦВД турбины невелики, заметное повышение давления в ступенях наблюдается уже при весьма незначительных отложениях. Так, на­ пример, для турбин мощностью 300 Мет отмечались случаи, когда 300—450 г отложений в ЦВД вызывали ощутимый рост давления (в ступенях высокого давле­ ния). В ЦСД и ЦНД, где проходные сечения каналов больше, накопление отложений сказывается не на огра­ ничении мощности, а на экономичности. Расчетные исследования, проводившиеся для турбины ВК-Ю0 [Л. 6-2], показывают, что повышение давления в камере регулирующей ступени на 5% сопровождается сниже­ нием экономичности всей турбины на 1,2%, а повышение этого давления на 10% приводит к снижению экономич­ ности на 1,8%. Каждый процент сужения среднего про­ ходного сечения ступеней ЦВД в связи с образованием отложений вызывает необходимость ограничения мощ­ ности турбины ВК-Ю0 на 1,1 Мет.

Чем больше у турбины величина максимально до­ пустимого повышения давления в контрольной ступени по сравнению с нормальным, тем больший занос отло­ жениями возможен без ограничения мощности. Упо­ требляемым в этой связи термином «солеемкость тур­

достижения предельного давления в контрольной сту­ пени.

Для количественной оценки снижения экономичности турбины при заносе ее проточной части отложениями прибегают к наблюдению за изменением внутреннего относительного к. п. д. отдельных групп ступеней тур­ бины [Л. 6-2, 6-3]. Такой контроль является достаточно надежным и требует проведения относительно неслож­ ных измерений параметров пара перед турбиной и пос­ ле соответствующих ее ступеней. Этим методом можно выявить даже небольшое загрязнение турбины. Другой метод, основанный на контроле давления по ступеням, требует фиксирования не только давления, но и расхода пара по ступеням. При ограниченной точности эксплуа­ тационных приборов этим методом обнаруживаются лишь значительные заносы турбин.

192

величин их .растворимостей в перегретом паре самых низких параметров или, иначе говоря, при условии, когда в пределах турбины все примеси находятся в паре в состоянии ненасыщенного парового раствора. Беличины растворимостей всех примесей, которые встреча­ ются в отложениях турбин, для параметров пара, соот­ ветствующих концу зоны перегрева, весьма малы. Обеспечить получение пара с концентрациями приме­ сей, которые были бы меньше таких величин раствори­ мостей, практически невозможно. Вместе с тем опыт

проточная часть машин может оставаться чистой. Повидимому, большую роль играет кинетика, т. е. ско­ рость выделения твердой фазы из пересыщенных паро-

и других элементах проточной части турбин. Не выяс­ нена роль гидродинамических факторов.

Всвязи с отмеченными обстоятельствами в настоя­ щее время не представляется возможным строго научно обосновать максимально допустимые концентрации при­ месей в паре, поступающем в турбину, лри которых обеспечивалась бы чистота ее проточной части. Требо­ вания « чистоте пара, записанные в «Правилах техни­ ческой эксплуатации электрических станций и сетей» (ПТЭ) и называемые нормами качества пара, сформу­ лированы главным образом на основе обобщения опыта эксплуатации энергоустановок разных типов и пара­ метров.

ВСоветском Союзе начало нормирования чистоты пара на ТЭС относится к 1940 г. С тех пор нормы ка­ чества пара неоднократно пересматривались. Надо по­ лагать, что в дальнейшем по мере расширения наших знаний о протекающих в паровом тракте физико-хими­ ческих процессах, а также с повышением уровня кон-