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

дуется не накапливать смешанные отложения толщиной более 0,2 мм.

Количество отложении, которое может быть накоплено в паро­

всему агрегату, либо к 100 т/ч номинальной его производительности.

По эксплуатационным данным для парогенераторов с вынесенной

Энергоблоки с прямоточными парогенераторами сверх- •крнтического давлений обычно оборудуются 100%-ной конденсатоочпсткой, в технологической схеме которой предусматривается глубокое обессоливание всей пита­ тельной воды, т. е. турбинного и других конденсатов, и добавочной воды, поступающей с водоподготовительной установки. В этих условиях при нормальной работе фильтров конденсатоочистки качество питательной воды по общему солесодержанию и общей жесткости обеспе­ чивается весьма высоким, и отложения, содержащие кальций и магний, образуются в парогенераторе очень медленно. Водными промывками, которые выполняются при пусках парогенератора, эти отложения удаляются практически полностью.

8-2. ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ЖЕЛЕЗООКИСНЫХ

ИМЕДНЫХ НАКИПЕИ

Вцелях уменьшения железоокнсного накипеобразо- ва-иия содержание продуктов коррозии железа в пита­

тельной воде парогенераторов строго ограничивается (см. § 8-3). Для выполнения норм качества питательной воды по продуктам коррозии требуется налаживать хо­ рошую работу-деаэраторов; обрабатывать питательную воду аммиаком и гидразином; удалять из парового прост­ ранства подогревателей газы; защищать баки, деаэра­ торы, фильтры и трубопроводы водоочистки антикорро­ зионными покрытиями; периодически удалять окислы железа из ионитных фильтров, т. е. осуществлять боль­ шой комплекс мероприятий по борьбе с коррозией всего оборудования ТЭС, соприкасающегося с паром и водой. Содержание продуктов коррозии в питательной воде является показателем эффективности всех усилий в этом направлении,

222

Ё питательной воде присутствуют обычно разнооб­ разные окислы: это магнетит — Р'ез04 , гематит — a-Fe2 03 , их гидратированпые формы Ре(ОН) 2 , Fe(OH)3, FeOOH и т. д. Количественные соотношения между отдельными формами окислов зависят от температуры воды, рН и окислительно-восстановительного потенциала системы. В питательной и котловой воде барабанных парогенера­ торов концентрация окислов железа обычно превышает растворимость этих труднорастворимых соединений, по­

Хотя механизм осаждения твердой фазы на поверхно­ стях нагрева остается до настоящего времени мало изу­ ченным, однако известно, что по склонности осаждаться на обогреваемых поверхностях металла отдельные фор­ мы окислов железа различаются между собой. Так, ча­ стицы магнетита легче налипают и удерживаются на поверхности, чем частицы гематита; металлическое же­ лезо является типичным «неприкипающим» шламом.

Исходя из указанных иаблюдений Н. Н. Манькиной (ВТИ) был предложен способ предотвращения железоокисных накипей путем восстановления окислов железа гидразином N2H4 до металлического железа, частицы которого остаются 1 в объеме воды в виде шлама и мо­ гут быть удалены из барабанных парогенераторов пери­ одической продувкой.

В работах ВТИ (Е. Ю. Кострикиной) была показана термодинамическая возможность взаимодействия гидра­ зина с окислами железа по реакциям, при которых .на­ ряду с закисью железа образуется также и металличе­ ское железо:

1 Длительное существование чрезвычайно размельченного метал­ лического железа в котловой воде при высокой температуре невоз­ можно вледствие протекания реакции:

Fe + Н2 0—-KFeO+Ы2 ; 3FeO + Н 2 — * - F e 3 0 4 + Н 2 .

Термодинамически устойчивым окислом является в этих условиях магнетит. Таким образом, действие гидразина может быть объясне­ но, по-видимому, нарушением связи между окислами, что и разру­ шает образующиеся железоокисные отложения. (Прим. ред.)

223

Применявшаяся ранее обработка питательной воды гидразином была нацелена лишь на предотвращение кислородной коррозии путем связывания следов раство­ ренного кислорода, остающегося после термической деа­ эрации. Количество дозируемого ,в питательную воду гидразина рассчитывалось по реакции (8-11) соответст­ венно остаточным концентрациям 0 2 в деаэрированной воде:

После того как гидразинная обработка воды стала успешно применяться для предотвращения железоокисного накппеобразования, проводились тщательные иссле­ дования скорости реакций взаимодействия N2H4 с при­ месями питательной воды. Эти исследования показали, что гидразин весьма быстро реагирует с окислами не только железа, но и меди:

В условиях, характерных для питательной и котловой воды, значительная часть N2H4 успевает вступить в ре­ акции с окислами железа и меди, прежде чем завер­

вредных примесей, поступающих в рабочую среду основ­ ного цикла ТЭС. Вместе с другими легколетучими при­ месями N 2 удаляется из цикла при отсосе газов из кон­ денсатора турбины и подогревателей, уходит с выпаром из деаэраторов.

В «астоящее время гидразинная обработка воды в целях предотвращения железоокисного и медного на­ кппеобразования широко применяется в барабанных парогенераторах высокого, сверхвысокого, а также сред­ него давления. По данным ВТИ, для предупреждения образования этих видов накипей необходимо в котловой воде поддерживать постоянно избыток гидразина около

224

'Подачу гидразина в питательную воду рассчитывают,

гидразина в воде на входе в водяной экономайзер под­

держивают «а уровне 0,05—0,10 мг/кг.

Гидразин взаимодействует не только с той частью продуктов коррозии железа, которая находится во взве­ шенном состоянии в объеме воды, но и с теми окислами, которые находятся на поверхностях оборудования пи­ тательного тракта и поверхностях нагрева парогенера­ тора. Чем больше окислов железа «а этих поверхностях, тем больше должны быть дозы гидразина. При подаче гидразина в питательную воду вынос окислов железа из питательного тракта в парогенератор в этом случае воз­ растает. Не исключено, что даже при увеличенных до­ зах гидразина он может израсходоваться в питательном тракте полностью, не дойдя до парогенератора. В подоб­ ных условиях процессы железоокисного накипеобразо­ вания в парогенераторе могут усилиться. Учитывая эту опасность, начинать гидразинную обработку питатель­ ной воды рекомендуется на чистом оборудовании после проведения водных и химических промывок, или дозиро­ вать его в двух точках, т. е. также и перед котлом.

В качестве реагентов для гндразинной обработки воды бара­ банных парогенераторов применяют гидразингидрат N2H4 • НгО и гидразинсульфат N2H,, • H 2 S0 4 . При использовании солевых форм гидразина происходит обогащение питательной воды соответствую­ щими анионами. В случае регулирования температуры перегретого пара впрыском питательной воды, чтобы предотвратить увеличение солесодержания пара, следует пользоваться только гидразингидратом.

Для удаления шлама из парогенераторов с проду­ вочной водой предусматривается, кроме непрерывной продувки, также и периодическая, которая выполняется из нижних коллекторов экранов. Режим периодической продувки устанавливается на основе эксплуатационных наблюдений за концентрацией продуктов коррозии в котловой воде в нижних точках циркуляционных кон­ туров. Чем больше содержание шлама в котловой воде, тем чаще должны выполняться периодические продувки

226