Водное хозяйство теплогенерирующих установок. Системы питания теплогенератора водой.- 2 часа 3 страница

Единых норм качества котловой воды для барабанных котлов не суще­ствует. Допустимые предельные значения солесодержания, кремнесодержания и щелочности котловой воды зависят от большого числа факторов: типа и конструкции парового котла, давления пара, характера испарения (одно- или двухступенчатое) и др.

Полностью избежать образования накипи на поверхностях нагрева только путем улучшения качества питательной воды и продувки котла удает­ся не всегда. Необходимо еще дополнительно влиять на качество котловой воды, для чего применяют так называемый коррекционный метод обработки ее. В котловую воду вводят специальные реагенты — коррекционные вещества, анионы которых связывают и осаждают в виде шлама катионы кальция и магния питательной воды, проникшие в котел.

В котлах малой паропроизводительности с давлением не свыше 14 am в качестве коррекционных веществ применяют реагенты, дающие в растворе карбонатные анионы для связывания и осаждения в виде шлама катионов кальция (например, Na₂CO₃), и гидроксильные анионы для свя­зывания и осаждения в виде шлама катионов магния (например, NaOH). Однако карбонатные анионы, будучи нестойкими, переходят в котловой воде в гидроксильные анионы в результате гидролитического расщепления, степень которого тем больше, чем выше давление в котле.

При давлении 50 am почти все карбонатные анионы подвергаются рас­щеплению, поэтому в котлах с давлением выше 16 am вместо карбонатных применяют более стойкие и не подвергающиеся расщеплению фосфат­ные анионы. В качестве реагентов для фосфатного корректирования кот­ловой воды чаще всего применяют тринатрийфосфат

Получающиеся вещества обладают малой растворимостью и выпадают в виде шлама, удаляемого в дальнейшем при периодических продувках. Фосфатирование котловой воды осуществля­ют так, чтобы в ней постоянно содержался некоторый избыток фосфатных анионов. Режим фосфатирования может быть двояким: фосфатно-щелочным и с чисто фосфатной щелочностью, т. е. с отсутствием свободной щелочности. Режим фосфатно-щелочный ведут при питании котлов конденса­том с добавкой химически умягченной воды, а режим чисто фосфат­ный — при питании котлов конденсатом с добавкой дистиллята и хими­чески обессоленной воды. Рекомендуемый избыток РО₄ в котловой воде для этих режимов составляет:

котлы без ступенчатого испарения—не менее 5 мг/кг и не более 15 мг/кг;

котлы со ступенчатым испарением: по чистому отсеку—не менее 5 мг/кг и не более 10 мг/кг; по солевому отсеку — не более 75 мг/кг, При постоянном поддержании жесткости питательной воды менее 3 мкг-экв/кг и содержании в котловой воде кремнекислоты и сульфатов не выше нормы, установленной теплохимическими испытаниями, допу­скается пониженный избыток фосфатов в котловой воде или отказ от фосфатирования.

В прямоточных котлах все поступающие в него с питательной водой ми­неральные примеси оседают на стенках труб котла либо уносятся паром, так как в прямоточных котлах продувку применить нельзя. Отложение солей начинается, когда влагосодержание пара уменьшается до 50—20%, и за­канчивается, когда температура пара начинает превышать температуру насы­щения на 20—30° С. Наибольшее отложение солей происходит в области, где влажность пара становится менее 5—6%.

Поскольку нарастание отложений солей в трубах прямоточных котлов происходит непрерывно, последние приходится периодически останавливать во избежание чрезмерного нарастания накипи. Сообразно с этим проектиро­вание и эксплуатацию прямоточных котлов ведут так, чтобы момент вынуж­денной остановки котла наступал как можно позднее. Для этого при проекти­ровании зону максимального отложения солей размещают в области пони­женной температуры дымовых газов, чтобы облегчить температурный ре­жим этой зоны котельных труб (переходная зона).

Прямоточные котлы питают конденсатом паровых турбин с возмещением потерь пара и воды дистиллированной водой, получаемой в испарителях, или химически обессоленной водой. Водную промывку осуществляют при очередных остановках котла во­дой с температурой 100° С, которую прокачивают через котел. Кислотную промывку осуществляют через каждые 2—3 года слабым раствором хромовой или соляной кислоты.

Внутренняя коррозия металла котельных агрегатов различается хими­ческая и электрохимическая. Чисто химической является пароводяная кор­розия; к электрохимическим коррозионным процессам относятся коррозия под действием кислорода и углекислого газа, а также щелочная коррозия. Сущность процесса электрохимической коррозии состоит в том, что при со­прикосновении металла с электролитами на поверхности его образуются мик­рогальванические элементы, появление которых сопровождается переходом на анодном участке ионов металла в раствор.

Кислородная коррозия происходит в трубах водяных экономай­зеров в результате взаимодействия металла трубы с кислородом и углекисло­той, растворенными в воде. Основной способ предотвращения ее — тщатель­ная деаэрация питательной воды. Кроме того, следует рассчитывать водя­ной экономайзер на достаточно большую скорость воды (не менее 0,3 м/сек в некипящей части его), так как при малой скорости движения воды пузырь­ки выделяющихся из воды коррозионно - активных газов легче оседают на стенках труб..

Пароводяная коррозия происходит в результате воздействия на металл перегретого водяного пара; она происходит в пароперегревателях котельных агрегатов высокого и закритического давления. Уменьшения па­роводяной коррозии достигают подбором металла — применением стали, легированной молибденом, хромом и никелем.

Щелочная коррозия происходит в испарительных поверхностях нагрева в результате взаимодействия металла с едким натрием при высокой концентрации его в котловой воде и высокой температуре. Разновидностью щелочной коррозии является межкристаллитная коррозия (каустическая хрупкость), возникающая в вальцовочных и заклепоч­ных соединениях под влиянием местных высоких механических напряжений при наличии высокой щелочности котловой воды. Межкристаллитная кор­розия приводит к снижению механической прочности металла и образова­нию трещин в нем. Предотвращение щелочной коррозии достигается умень­шением агрессивных свойств котловой воды путем поддержания в ней опре­деленного соотношения концентраций гидратной щелочи и других ионов.

Лекция 11

Дата добавления: 2014-12-16