Файл: Акользин, П. А. Безагрессивные водные режимы паровых котлов лекция для слушателей специальности 0306 - Водоподготовка и водный режим.pdf

наличие которого в котловой воде при этом режиме считает­ ся обязательным.

Получающийся в результате гидролиза этой соли едкий натр

Na3P 0 4+ H 2 ^ Na2H P04+N a0H

не может достигать опасной концентрации (6 % и выше) вследствие того, что степень гидролиза солей уменьшается

сростом концентрации их растворов. Поэтому наблюдаемое

внеплотностях котла упаривание воды, содержащей фос­

образовавшегося аОН устраняется; в качестве продукта упа­ ривания остается лишь совершенно безопасное для метал­ ла вещество Na3P 0 4.

Отсутствие накопления едкого натра при упаривании во­ ды, содержащей чистофосфатную щелочность, а также спо­ собность фосфата натрия пассивировать сталь делают нульщелочной режим надежным средством предупреждения межкристаллитной коррозии металла котлов.

Таким образом, при осуществлении режима чистофосфат­ ной щелочности следует добиваться таких соотношений в котловой воде между Щ и Ф, какие имеют место лишь при наличии в воде солей фосфорной кислоты. Максимально до­ пустимое щелочное число котловой воды при этом режиме будет отвечать присутствию наиболее щелочного соединения ортофосфорной кислоты. Для раствора этого вещества отно­ шение едкого натра, образующегося при практически полном завершении первой ступени гидролиза, к концентрации со­

держащихся в нем ионов Р 0 4~, выраженных в эквивалент­ ных единицах, составляет:

Отсюда

Щ = 0,42 Ф.

Выражение Щ определяет высший предел щелочного чис­ ла при описываемом режиме котловой воды. В качестве низ­ шего значения по условиям предупреждения накипеобразования в котлах целесообразно принять концентрацию едко­ го натра, получаемую вследствие гидролиза фосфатов, рав­ ную 9 мг/л NaOH (рН = 10) при условии, если соблюдаются неравенство

Ф > 22 мг)л РОЗ .

23

Следует отметить, что вопрос 6 минимально Допустимом щелочном числе в дальнейшем по мере накопления материа­ лов по осуществлению режима чистофосфатной щелочности особенно в котлах высокого давления со ступенчатым испа­ рением должен быть пересмотрен.

Очень часто возникает необходимость контроля за этим режимом не по щелочному числу, а по общей щелочности котловой воды, пересчитанной на едкий натр. Например, при контроле за составом котловой воды котлов среднего давле­ ния или воды чистого отсека котлов со ступенчатым испаре­ нием может быть определена по фенолфталеину лишь часть избыточной щелочности; другая же ее часть оказывается ча­ стично связанной с угольной кислотой, а поэтому подлежит определению при титровании лишь с метилоранжем в виде

Na2C 03 и NallCOa.

Карбонатная и бикарбонатная щелочность котловой во­ ды является столь же активным побудителем межкристаллитной коррозии, как и раствор NaOH, так как вещества, ее обусловливающие (Na2C 03 и NaHC03), при упаривании воды в неплотностях котла практически полностью лишаются уг­ лекислоты с освобождением агрессивного едкого натра. По­ этому карбонатную и бикарбонатную щелочность целесооб­ разно учитывать при введении нуль-щелочного режима на­ равне с гидратной.

В таком случае максимальная щелочность котловой во­ ды, определяемая по метилоранжу, будет находиться в сле­

щелочности и щелочных чисел при чистофосфатной водообработке на величину, эквивалентную присутствующей в кот­ ловой воде кремниевой кислоты. Специально проведенное изучение этого вопроса показало, что для такой поправки

24

фосфорной кислотой или кислыми фосфорнокислыми солями

(Na2H P04, NaH2P 0 4).

Присосы охлаждающей воды в конденсаторах турбин при­ водят к появлению в питательной воде солей карбонатной жесткости; попадание последних в котлы приводит к образо­ ванию в них эквивалентных количеств едкого натра. Зная карбонатную жесткость питательной воды и кратность испа­ рения воды в котле, можно подсчитать количество ЫазР0 4и Na2H P04, которое нужно совместно дозировать для поддер­ жания режима чистофосфатной щелочности.

Б. Солефосфатный режим

Руководствуясь табл. 10 и данными химического анализа котловой воды (содержанием фосфатов, щелочных агентов, нейтральных солей), нетрудно в эксплуатационных условиях дать оценку водному режиму котлов в отношении того, вы­ держиваются или не выдерживаются требуемые солефос­ фатные соотношения, и наметить пути корректировки хими­ ческого состава воды в случае необходимости.

Для иллюстрации этого положения следует рассмотреть несколько конкретных примеров.

Дано: содержание фосфатов в котловой воде

Ф= 1 мг/кг;

суммарное содержание нейтральных солей 0 мг/кг; общая щелочность котловой воды м.о. = 3 мг/кг NaOH.

Необходимо решить, выдерживается ли при данном каче­ стве котловой воды солефосфатный режим.

26