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

Или

Твердая фаза гидроокиси магния начнет образовы­ ваться лри условии, когда

^M g 2+ 'fifiон'fi ^ ^ Р м е ( о и ь -

Аналогичные уравнения выражают условия образо­ вания твердой фазы карбоната кальция и силикатов кальция и магния. Значения коэффициентов активности одновалентных /т и двухвалентных fu ионов зависят от ионной силы раствора и при постоянной температуре изменяются с изменением общего солесодержания кот­ ловой воды; с увеличением общего солесодержания /п и fi уменьшаются.

Величины произведений растворимости трудиорастворимых сильных электролитов являются константа­ ми лишь при постоянной температуре. В настоящее вре­

определение безопасных концентраций ионов-накипеоб- разователей в котловых водах парогенераторов разных давлений.

Как показали исследования последних лет [Л. 7-1], электроли­ тические свойства солей в воде высоких параметров заметно изме­

199

ионов дают заметно заниженные результаты. Ё области не­ больших солеоодержаинй концентрация сульфатов в сильной сте­ пени сказывается на величине допустимой концентрации кальция в котловой воде. С повышением концентрации сульфатов допусти­ мые концентрации кальция в этой области снижаются быстро. По мере увеличении общего солесодержания повышение концентрации сульфатов сказывается на допустимом содержании кальция в мень­ шей степени. Подобные расчетные определения допустимых кон­ центрации кальция и магния в зависимости от концентраций в растворе ионов-накипеобразователей помогают обоснованию требо­ ваний к качеству котловой и питательной воды барабанных паро­ генераторов разных давлении для предотвращения в них кальциево­ го и магниевого накипеобразования.

В настоящее время в связи с осуществлением ряда мер (см. гл. 8) типичные кальциевые и магниевые на­ кипи в барабанных парогенераторах стали большой редкостью. Их появление всегда связано с серьезными нарушениями водного режима на ТЭС, в частности с несоблюдением норм качества питательной воды по жесткости, нарушением режимов коррекционной обра­ ботки котловой воды, режимов продувки парогенера­ торов.

Образование накипей с высоким содержанием соеди­ нений кальция и магния характерно для прямоточных парогенераторов д о к р и т и ч е с к и х п а р а м е т р о в при отсутствии 100%-ной конденсатоочистки. В отличие от барабанных котлов, в которых паросодержание ра­ бочей среды составляет около 20%, в тракте прямоточ­ ных паросодержание рабочей среды изменяется от 0 до 100%. Процесс упаривания воды сопровождается увеличением в жидкой фазе концентраций тех примесей, которые плохо растворимы в насыщенном паре. Чем меньше величина коэффициента распределения того или иного вещества, тем больше его концентрация в каплях жидкости перед их полным испарением. В связи с не­ значительным изменением давления по тракту пароге­ нератора величины коэффициентов распределения в зоне парообразования практически не изменяются. При по­ стоянстве величины /Ср возрастание концентрации мало­

Когда в питательной воде прямоточного парогенера­ тора концентрация какого-либо соединения велика и жидкая фаза при каком-то паросодержании в отноше­ нии этого соединения становится насыщенным раство­ ром, дальнейшее упаривание жидкости ведет к пересы-

200

щению раствора и выделению твердой фазы. Чем мень­ ше растворимость вещества в воде и больше его кон­ центрация на входе в котел, тем при меньших паросодержаниях рабочей среды начинается его осаждение на поверхностях нагрева. Пересыщенным раствором может стать и пар после того, как он начнет перегреваться. Это произойдет в том случае, когда концентрация какоголибо соединения в насыщенном паре будет больше, чем

Если в питательной воде прямоточного парогенера­ тора концентрация какого-либо соединения будет мень­ ше, чем его минимальная растворимость в перегретом паре, то по отношению к этому соединению рабочая среда в пределах всего парогенератора будет ненасы­ щенным раствором. Такое соединение пройдет пароге­ нератор транзитом и будет унесено паром в турбину.

Соединения кальция и магния, поступающие в пря­ моточный парогенератор, подобно другим примесям должны либо отлагаться на поверхностях нагрева, либо уноситься паром в турбину. Опыт эксплуатации прямо­ точных парогенераторов докритических параметров по­ казывает, что в перегретом паре соединения магния обычно не обнаруживаются, а соединения кальция со­

верхностях в конце зоны испарения. В этих отложениях всегда присутствуют сульфат и гидроокись кальция, гидрат или окись магния, иногда силикаты кальция и •магния. Несмотря на постоянное присутствие в пита­ тельной воде иона НСО- з, карбонаты кальция и магния в отложениях почти не встречаются, что указывает на завершение гидролиза ионов НСО - з и С 0 2 _ з в парогене­ раторах высокого давления. Преимущественное раеположение кальциевых и магниевых накнпей в конце зоны испарения и начале зоны перегрева согласуется с имею­ щимися данными о весьма малой растворимости в пере­

по тракту парогенератора для облегчения условий ра­ боты металла [см. уравнение (7-1)] целесообразно пере­ ходную зону, т. е. конец зоны испарения и начало зоны перегрева, размещать не в топочной камере, а в конвек-

201