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

в табл. 6-2; для барабанных парогенераторов они отно­

Из табл. 6-2 видно, что в нормы входят показатели, характеризующие основные компоненты примесей, со­ держащихся в паре разных параметров. Так, при сред­ нем давлении входит один показатель — натрий. Кон­ центрация натрия характеризует суммарное содержание его соединений, которые являются основным компонен­ том примесей пара среднего давления. При повышенном и высоком давлениях к солям натрия прибавляется кремнекислота; ее доля в составе примесей пара с ро­ стом давления увеличивается. При сверхвысоких и сверх­ критических давлениях в составе примесей пара увели­ чивается доля окислов железа и меди. Соответственно перечень показателей в нормах пара этих параметров

194

увеличивается; в них включаются наряду с солями на­ трия и кремнекислотой окислы железа и меди. При контроле качества пара концентрации примесей в нем должны выражаться в пересчете на показатели, ука­ занные в нормах, а именно: соединения натрия в пере­ счете на натрий, кремиесодержание в пересчете на ион

установок. Наименьшие концентрации, т. е. самые же­ сткие нормы, приняты для блочных установок, которые обычно оборудуются агрегатами большой единичной мощности. Связанное с загрязнением проточной части таких турбин снижение экономичности и мощности ска­ зывается на энергетическом балансе сильнее, чем ана­ логичные явления в турбинах меньшей мощности. Уменьшение допустимых концентраций в паре барабан­ ных парогенераторов, работающих на КЭС, по сравне­ нию с парогенераторами тех же параметров, работаю­ щими на ТЭЦ, обусловливается особенностями работы турбин на КЭС и ТЭЦ. Турбины на ТЭЦ имеют большие отборы пара и, как правило, работают с переменной нагрузкой. При больших отборах в хвостовую часть турбины поступает меньшее количество пара и, следова­ тельно, меньшее количество примесей. Работа турбины на нестационарных режимах способствует частичному удалению образовавшихся отложений. Наблюдения по­ казывают, что турбины на ТЭЦ заносятся отложениями в меньшей степени, чем турбины тех же начальных па­ раметров, работающие на КЭС. Для предотвращения отложений в турбинах КЭС требуется уменьшить до­ пустимые концентрации примесей в паре, что и отража­ ют действующие нормы.

Включение в число нормируемых показателей сво­ бодной углекислоты обосновывается требованиями пре­ дотвращения коррозии конденсаторов турбин, конденсатопроводов, а также трубок и корпусов регенератив­ ных и сетевых подогревателей. Концентрации С 0 2 в па­ ре служат количественным критерием соответствующих защитных мероприятий, осуществляемых на ТЭС. Уве­ личение роли продуктов коррозии в образовании отло­ жений в проточной части турбин при повышении пара-

метров пара обусловливает необходимость усиления мероприятии по уменьшению коррозии на всех участках пароводяного тракта ТЭС, в том числе и конденсатного тракта. Соответственно с ростом параметров пара до­ пустимые концентрации свободной СОг в паре умень­ шаются, а при давлениях свыше 100 кгс/см2 они уста­ навливаются равными нулю.

Постоянное поддержание чистоты пара в пределах, установленных нормами, является важнейшим условием предотвращения заноса отложениями проточной части турбин, а также первичных и промежуточных паропере­ гревателей.

Глава седьмая

О Б Р А З О В А Н И Е О Т Л О Ж Е Н И Й НА П А Р О Г Е Н Е Р И Р У Ю Щ И Х ПОВЕРХНОСТЯХ НАГРЕВА

7-1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

На температуру стенок парообразующих труб су­ щественное влияние оказывает степень чистоты их вну­ тренней поверхности. Когда поверхность металла чиста, температура стенки трубы практически мало отличается от температуры рабочей среды и при докритических давлениях близка к температуре насыщения. Когда по­ верхность металла загрязняется какими-либо отложе­ ниями, температура стенки повышается. Из приближен­ ного уравнения (7-1) видно, что увеличение температу­ ры стенки будет значительнее, чем больше величина теплового потока, толще отложения и меньше их тепло­ проводность:

менением высокого давления высокие температуры ра­ бочей среды (при 110 кгс/см2 4 ~ 3 1 6 ° С , при 155 кгс/см2

196

^11«3420 С). Максимальные тепловые нагрузки имеют поверхности нагрева, расположенные в топке в области ядра факела. Здесь тепловые потоки при сжигании твер­

в несколько сотых долей миллиметра, чтобы температу­ ра стенки превысила допустимые пределы (для углеро­ дистых сталей 500°С). Повышение температуры метал­ ла сверх допустимой величины приводит к снижению его прочности и усилению процессов коррозии. По исте­ чении некоторого времени участки перегретого металла под действием давления рабочей среды начинают дефор­ мироваться, стенка трубы на таких участках утоняется и в конце концов разрывается.

Угроза возможности появления малотеплопроводных отложений на поверхностях нагрева парогенераторов, соприкасающихся с рабочей средой, реально существует на всех эксплуатирующихся ТЭС. Предотвращение об­ разования таких отложений и, следовательно, повышение надежной работы парогенераторов относится к важней­ шим задачам организации водных режимов.

Отложения, образующиеся на перогенерирующих по­ верхностях нагрева, называют накипями. По своему химическому и фазовому составу, а также структуре на­ кипи весьма разнообразны, однако многие из них мало­

принято по доминирующему компоненту. В энергетиче­ ских парогенераторах выделяют следующие типы наки-

Условия образования разных типов накипей различ­ ны. Рассмотрим их подробнее.

7-2. ОБРАЗОВАНИЕ НАКИПЕЙ, СОСТОЯЩИХ ИЗ СОЕДИНЕНИИ КАЛЬЦИЯ И МАГНИЯ

При нарушениях в работе основной водоподготовительной установки, увеличении "присосов охлаждающей воды в конденсаторах турбин и других теплообменных аппара­ тах, нарушениях в работе конденсатоочисток" возможно

197

и увеличению в растворе концентраций ионов TiSiOg"" и srag-.

Если при упаривании воды концентрации ионов воз­ растут настолько, что для отдельных их комбинаций произведения активностей ионов в растзоре достигнут значения произведений растворимостей, то начнется образование твердой фазы этих соединений. К числу труднорастворимых соединений кальция и магния, ко­ торые могут образоваться из ионов, поступающих с пи­

единений выделяется преимущественно на поверхностях нагрева, образуя накипь. Твердая фаза силиката маг­ ния выделяется, как правило, в объеме воды, образуя частицы котельного шлама.

Твердая фаза сульфата кальция начнет образовы­ ваться при условии, когда

а С а 2 + Л о42 - ^ n P G a S O ,

198