КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Гидразинно-аммиачный водный режим

Гидразинно-аммиачный водный режим (ГАВР) может применяться в энергетических блоках, в которых трубки конденсатора и ПНД выпол­нены из медьсодержащих сплавов (латуни).

В конденсатом тракте за счет присосов воздуха в конденсаторе и на всасе конденсатного насоса присутствует кислород и углекислота. Термиче­ская деаэрация не обеспечивает полного удаления кислорода и углекислоты. Поэтому термическую деаэрацию дополняют химической обработкой пита­тельной воды.

В конденсатно-питательном тракте энергоблоков СКД процессы кор­розии стали при гидразинно-аммиачном режиме могут быть представлены в виде двух параллельно протекающих реакций:

Fe - f 2Н2О = F(OH)2; (13.1)

3Fe(OH)2 = Fe304 + 2H20 + H2, (13.2)

Т. e. Fe(OH)2 в диапазоне температуры 40-265°C, характерном для конден - сатно-питательного тракта, распадается по реакции (13.2) с образованием магнетита. Последний же составляет основу отложений, выпадающих на внутренних поверхностях нагрева котла.

Скорость протекания реакций (13.1) и (13.2) зависит от значения рН среды, концентрации гидразина, температуры среды и других факторов. Скорость реакции (13.1) зависит также от интенсивности и плотности слоя оксидов железа на поверхности трубы, т. е. от защитных свойств слоя отло­жений.

Гидразинно-аммиачный водный режим

Рис. 13.1. Изменение концентрации соединений железа на участке от БОУ до НРЧ.

Рассмотрим изменение концентрации различных форм соединений же­леза на участке от БОУ до НРЧ (в диапазоне температуры от 40 до 330°С) — рис. 13.1.

Кривая 1 характеризует увеличение концентрации Fe(OH)2 в пото­ке вследствие ее образования по реакции (13.1). В области температу­ры 200-220°С скорость образования гидроокиси железа становится рав­ной, а затем меньше скорости ее термического распада. Следствием этого является формирование непосредственно на металле прочного защитного слоя магнетита и прекращение дальнейшего поступления Fe(OH)2 в поток воды.

При температуре свыше 200°С протекает электрохимическая коррозия, где деполяризатором выступает кислород.

Кривая 2 на рис. 13.1 характеризует процесс термического распада гидроокиси железа в потоке с образованием магнетита, который интенси­фицируется с ростом температуры и, в основном, завершается до 330°С.

Кривая 3 соответствует части магнетита, выпадающей в осадок на по­верхности трубы на данном участке тракта.

Ордината 4 характеризует общую концентрацию соединений железа в потоке воды.

Ордината 5 — концентрация магнетита в потоке воды.

На рис. 13.1,6 показано изменение двух последних показателей по конденсатно-питательному тракту и экономайзеру котла. Максималь­ная концентрация гидроокиси железа Fe(OH)2 в воде соответствует зоне ПВД.

Таким образом, к началу НРЧ большая часть гидратных форм со­единений железа переходит в гид­рофобный магнетит. Достигнутая при этом однородность кристалли­ческих форм соединений железа яв­ляется, по-видимому, одной из важ­ных причин высокой интенсивно­сти процесса их осаждения на по­верхностях нагрева НРЧ.

Влияние величины рН на ско­рость коррозии железа и, сле­довательно, на концентрацию его в питательной воде показано на рис. 13.2. Видно, что для снижения концентрации Fe в питательной во­де необходимо поддерживать высо­кое значение рН.

Однако необходимо учитывать наличие в ПНД труб из медных сплавов. Коррозия медных сплавов может происходить только с кислородной деполяризацией, т. е. при на­личии кислорода. Интенсивность коррозии определяется соотношением NH3-CO2-O2. Углекислота и аммиак препятствуют сохранению окисной пленки на медных сплавах, разрушают ее.

Гидразинно-аммиачный водный режим

РН

Рис. 13.2. Влияние величины рН на кон­центрацию железа в питательной воде: 1 - Литовская ГРЭС; 2 — Конаковская ГРЭС,

При отсутствии аммиака минимальный уровень содержания ионов ме­ди в растворе при комнатной температуре отвечает рН— 8,8 — 9,1 и состав­ляет примерно 1 мкг/кг.

ГЛАВА 13

Влияние аммиака на коррозию латуни: по мере повышения концентра­ции аммиака скорость коррозии снижалась и, достигнув некоторого ми­нимума, оставалась практически постоянной вплоть до весьма высоких значений концентрации аммиака (порядка 100-200 мг/кг), затем скорость коррозии резко возрастает.

Поступление соединений меди в по­ток воды происходит главным образом в последних по ходу конденсата подо­гревателях низкого давления, т. е. в зоне достаточно высокой температуры среды (100-160°С). При характерных для этой зоны значениях рН= 8-8,5 (вследствие направления в конденсатный тракт кон­денсата греющего пар ПНД) углекислота находится в связанном состоянии (анио­ны НСО3 ).

На рис. 13.3 показана зависимость концентрации гидрооксидов меди от ве­личины рН.

С учетом сказанного и поддерживается гидразинно-аммиачный водный режим.

В конденсат (после БОУ) или в питательную воду (после деаэратора) подают гидразингидрат (N2H4-H20), который вступает в реакцию с кисло­родом с образованием в результате азота и воды:

N2H4 + 02 = N2 + 2Н20. (13.3)

Для обеспечения полного связывания кислорода гидразин вводят в количестве, превышающем стехиометрическое значение, в соответствии с формулой (13.3). Избыточный гидразин (20-60 мкг/кг перед котлом) прак­тически полностью разлагается в котле с образованием аммиака, азота и во­дорода:

3N2H4 —» 4NH3 - j - N2; (13.4)

3N9H4 -> 2NH3 + ЗН2 + 2N2. (13.5)

Углекислота может находиться в воде в виде молекул С02 (растворен­ный газ) и раствора Н2СОз. Углекислота связывается дозируемым в пи­тательную воду аммиаком. Аммиак вводят в количестве, обеспечивающем нейтрализацию углекислоты и создание избытка гидроокиси аммония, по­вышающего рН среды до 9,1 Н—0,1.

540

Гидразинно-аммиачный водный режим

Рис. 13.3. Зависимость концентра­ции гидрооксидов меди от величи­ны рН.

Величина рН= 9,1 Н—0,1 оптимальна при наличии в конденсатном тракте латунных трубок, но при этом не подавляется полностью ни коррозия
стали, ни коррозия латуни. В результате в котел поступают оксиды железа и меди, где происходит их отложение, особенно в НРЧ. При ГАВР в котле не образуется защитных пленок и металл корродирует. Особенно заметны недостатки ГАВР стали при переходе на сжигание в котлах мазута с высоки­ми тепловыми потоками. Рост температуры стенки в НРЧ достигает = = 10~15°С за 1 ООО часов работы; внутренние отложения Ад увеличиваются за 1 ООО часов на 20-30 г/м2 (газомазутные котлы); пылеугольные котлы: 5- 7°С и 15-20 г/м2, соответственно, за 1 ООО часов. При величине отложений 250-400 г/м2 приходится делать химические очистки поверхностей нагрева. На газомазутных котлах межпромывочный период тПр0м составляет 7-10 ты­сяч часов, а в некоторых случаях и меньше (4-6 месяцев). На пылеугольных котлах межпромывочный период составляет порядка 15 000 часов.

Концентрация в питательной воде оксидов железа Ср® = 8-10 мкг/кг, оксидов меди — 3-5 мкг/кг. Теплопроводность отложений Аотл в НРЧ — порядка 0,5-0,6 Вт/(мК).

КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Требования к котельной (топочной) на твердом топливе: основные нюансы от специалистов компании Статус 24

Проектирование и сборка составляющих для системы обогрева должна быть четко согласовано со строительными стандартами к отопительным помещениям.

ТТ котлы, электричество и тепловой насос, как альтернатива газу.

Тарифы на центральное отопление постоянно растут, оплата этой коммунальной услуги отнимает большую часть платежей семьи. Отличным выходом может стать выбор альтернативного источника тепловой энергии, который должен стать энергосберегающим, недорогим и …

Подбор мощности твердотопливного котла.

Наиболее важным параметром, от которого зависит удобство и комфорт использования котла, является его мощность. Неправильно подобранная мощность грозит Вам целым рядом проблем и неудобств. Самой распространенной ошибкой является недостаточная мощность

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.