Файл: Акользин, П. А. Безагрессивные водные режимы паровых котлов лекция для слушателей специальности 0306 - Водоподготовка и водный режим.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.11.2024
Просмотров: 23
Скачиваний: 0
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5 |
|
|
Марки сталей для изготовления поверхностей нагрева котла . |
|||||
|
|
|
на закритические параметры, пара |
|
||
|
|
|
|
Тем |
Допусти |
|
|
|
|
|
мые на |
Марка |
|
|
|
Поверхность нагрева котла |
пера |
пря |
||
|
|
стали |
||||
|
|
|
|
тура |
жения, |
|
|
|
|
|
|
кгс/см2 |
|
Экономайзер |
335 |
11,0 |
(Д> |
|||
Нижняя |
радиационная часть |
496 |
12,7 |
12Х1МФ |
||
Верхняя |
радиационная часть |
527 |
9,7 |
Я |
||
Потолочный экран |
540 |
8,3 |
& |
|||
Ширмы I |
хода |
546 |
7,8 |
12» |
||
Ширмы II |
хода |
587 |
8Д |
Х18Н12Т. |
||
Конвективная часть первичного паропере- |
589 |
8,1 |
» |
|||
гревателя |
|
|
|
|||
Промежуточный пароперегреватель: |
504 |
.12,2 |
12Х1МФ |
|||
а) |
входная часть |
|||||
б) |
выходная часть |
613 |
3,35 |
12Х2МФСР |
||
в) |
теплообменник |
—1 |
|
12Х1МФ |
||
Кр е м н и й (0,1—0,3%) |
заметного |
влияния |
на коррозию |
||
стали не оказывает. При содержании |
кремния |
выше |
1 % |
||
коррозионная стойкость стали снижается. |
|
|
|||
С е р а |
(0,01—0,05%) с |
железом |
и марганцем образует |
||
сульфиды, |
которые играют |
роль катодных включений, |
за |
||
метно ускоряя коррозию, что особенно проявляется в воде, содержащей угольную кислоту. Отрицательное влияние серы на коррозионную устойчивость сталей далеко не исчерпы вается ускорением катодного процесса. Имеются данные, что образующийся при разрушении сульфидных включений серо водород ускоряет коррозионный процесс вследствие облег чения анодного процесса растворения железа и уменьшения
перенапряжения водорода. |
|
стали |
||
Фо с фо р |
(0,1—0,2 %) на коррозионные свойства |
|||
влияет мало. |
затрудняет переход стали в пассивное |
состоя |
||
В о д о р о д |
||||
ние и тем самым увеличивает общую коррозию и |
снижает |
|||
интенсивность локальной |
коррозии. |
стойкость |
||
Ме д ь (0,3—0,8%) |
повышает коррозионную |
|||
вследствие того, что наличие ее в стали увеличивает анодное
пассивирование этого сплава. |
коррозионную стой |
|||
Н и к е л ь ( 1,0 %) мало увеличивает |
||||
кость стали. |
оказывает небольшое |
влияние |
на корро |
|
Х р о м |
(1—2%) |
|||
зионную |
стойкость |
сталей. Пассивируемость таких |
сталей в |
|
воде, содержащей кислород, увеличивается. Локальная кор розия в среде, содержащей хлориды (свыше 10 мг/кг), мо жет возрастать.
Другие специальные присадки в сталях, например волфрам, ванадий, молибден, титан, в количествах не выше 1%; не оказывает существенного влияния на коррозию.
В условиях возможности пассивирования металлов иЛй сплавов коррозионная стойкость их может быть повышена дополнительным катодным легированием. Так, стали, содер жащие от 0,2 до 1% меди, в ряде случаев более, коррозион ностойки, чем безмедистые стали. Относительно большей ус
тойчивостью медистые стали |
обладают |
только |
в |
услойиях, |
когда коррозионный процесс |
протекает |
при Достаточно ин |
||
тенсивной аэрации (атмосферная коррозия) |
и |
отсутствии |
||
хлор-иона или других разрушающих пленку ионов. |
экспери |
|||
На основании анализа литературных, а также |
||||
ментальных данных по исследованию |
коррозии |
медистых |
||
сталей Н. Д. Томашевым был сформулирован электрохими ческий механизм их коррозионной устойчивости. Повышение коррозионной устойчивости медистых сталей связывается с выделяющейся на поверхности железа (за счет вторичного электролитического выделения) мелкодисперсной меди, ко торая, являясь весьма эффективным катодом, при опреде ленных условиях (повышенная концентрация окислителя у поверхности металла и отсутствие активирующих пассивную пленку ионов) способствует пассированию железа.
Практика использования котельных сталей показывает, что легирование в целом улучшает технологические свойст ва, увеличивает их склонность к протеканию локальных ви дов коррозии. Особенно это относится к высокопрочным ста
лям, которые |
весьма чувствительны к |
коррозионному рас |
|||
трескиванию |
и другим видам |
коррозии под |
напряжением |
||
(ст. 16ГНМ, |
22К и др.). |
|
|
|
|
Данные обстоятельства должны учитываться при выборе |
|||||
средств противокоррозионной защиты и водообработки. |
|||||
Приведенные конструкционные материалы |
не |
являются |
|||
безупречными в коррозионном отношении. |
|
|
|||
Характеристика водной среды котлов |
|
||||
Химический состав котловой |
воды |
определяется |
качест |
||
вом исходной воды и способами химической ее обработки, назначаемыми в зависимости от типа котлов и параметров вырабатываемого ими пара.
Для ТЭЦ с котлами до 100 кгс/см2 в качестве подпиточной воды, как правило, используется химически очищенная
3—2459 |
11 |
вода, подготавливаемая по схемам: известкование — магне зиальное обескремнивание - Na-катионирование; Н- и Naкатионирование или Na-катионирование. Поэтому котловая вода даже чистого отсека этих электростанций содержит из быточную щелочность в виде едкого натра и соды, и значи тельное количество хлоридов, сульфатов и других соедине ний. Солесодержание воды солевых отсеков может достигать нескольких сотен и далее тысяч мг/кг.
Для ТЭЦ с котлами 140 кгс/см2 подпиточная вода подго тавливается, как правило, по схеме двухступенчатого обес соливания, а поэтому котловая вода этих котлов характери зуется малым солесодержанием- - несколькими десятками
мг/кг.
Еще более «чистой» является вода котлов конденсацион ной станции, питательная вода которых состоит из конденса та турбин с добавкой дистиллата испарителей или химичес ки обессоленной воды. Нормирование химического состава котловой воды по отдельным составляющим производится на основе теплохимических испытаний.
На отечественных электростанциях котловые воды почти всех барабанных котлов с экранированными топками под вергаются фосфатированию для предупреждения кальциево го и магниевого накипеобразования.
Таблица 6
|
|
Качество питательной воды прямоточных котлов |
|
||||
|
|
|
|
|
|
Параметр пара |
|
Нормируемые показатели |
Размерность |
докрити- |
закфити- |
||||
|
|
|
|
|
|
ческий |
ческий |
Соединения |
натрия |
(в |
перерасчете |
ш |
ю |
||
на Na) |
не более |
(в |
|
мкг/кг |
|||
Кремниевая |
кислота |
пересчете на |
|
|
|||
SlO|~ |
не более |
|
|
» |
20' |
йо |
|
Общая жесткость не более |
мкг-якв/кг |
№> |
0,2 |
||||
Соединения |
железа |
(в |
пересчете |
на |
20 |
НО |
|
Fe) не более |
(в |
пересчете |
мкг/кг |
||||
Соединения |
меди |
на |
|
|
|||
Си) не более |
|
|
» |
5 |
5, |
||
Растворенный кислород |
после деа |
|
|
||||
эратора не более |
|
|
» |
Ш |
10 |
||
Показатель pH |
|
|
-- 1 |
9±0,2 |
9±0(2 |
||
Аммиак и его соединения (в пере |
|
|
|||||
счете на |
NHs) не более |
мкг/кг |
500 |
500 |
|||
Избыток гидразина (в пересчете на |
|
|
|||||
N2H4) |
|
|
|
|
» |
От 30 до 100 |
|
Масла и тяжелые нефтепродукты не |
Следы |
Следы |
|||||
более |
|
|
|
|
мкг/кг |
||
12
Качество питательной воды котлов с естественной цирку ляцией должно удовлетворять предельным нормам-
а) жесткость, мкг-экв/кг:
до 40 кгс/см2— 10 от 10 до 1000 кгс/см2— 5 выше 100 кгс/см2— 3
б) содержание кремниевой кислоты, мкг/кг: для ГРЭС и отопительных ТЭЦ .
100 кгс/см2— 50
для ТЭЦ с отбором пара— 150 в) содержание кислорода, мкг/кг
до 40 кгс/см2— 30 от 40 до 100 кгс/см2— 20
от 100 и выше — 10 Кроме того, нормируется также содержание сульфата, гидра
зина, угольной кислоты, аммиака, нитратов, соединений же леза, меди и значение pH.
Качество питательной воды прямоточных котлов должно удовлетворять требованиям, указанным в табл. 6.
2. ВОДНЫЕ РЕЖИМЫ ПРЯМОТОЧНЫХ КОТЛОВ
Для поддержания безагрессивного водного режима пря моточных котлов наиболее распространенными средствами являются гидразинная обработка питательной воды для устранения остаточного кислорода и регулирование pH с по мощью аммиака. Задачи по предупреждению коррозии с по мощью этих веществ успешно решаются при поддержании pH среды на уровне 9,0.
При таком показателе концентрации ионов водорода на стали основном конструкционном материале котлов и боль шинства элементов тракта питательной воды, создается до статочно прочная защитная пленка и существенно снижает ся интенсивность действия коррозионных пар даже при вы соких температурах и давлениях среды.
Указанному значению pH, определенному при комнатной
температуре, |
будет соответствовать |
концентрация ионов |
(ОН) — 10-5 |
или рОН=5. Очевидно, |
что этот показатель |
можно принять в качестве критерия щелочной обработки во ды особенно при высоких температурах. При нем обеспечи вается стабильность защитных пленок на поверхности стали. Поэтому представляется целесообразным оценивать эффек тивность обработки питательной воды котлов летучими инги биторами по тому, как при разных ее температурах соблю
даются заданные значения не pH, а рОН, т. |
е. показателя |
концентрации ионов гидроксила, из которых |
формируются |
защитные пленки на стали, |
|
з* |
13 |