X. Деаэрационно-питательные установки

38. Каково назначение деаэрации на тэс и аэс? Опишите пути поступления газов в пароводяной контур. Каково воздействие растворенных в воде газов на работоспособность оборудования?

Деаэрационно-питательную установку можно условно разделить на две – деаэрационную и питательную.

Начнем рассмотрение с деаэрационной установки.

Назначение деаэрации на ТЭС и АЭС – удаление растворенных в воде газов:

- из питательной воды котлов и парогенераторов;

- из подпиточной воды теплосетей;

- из воды, потребляемой испарителями и паропреобразователями.

Газы могут поступать в пароводяной контур несколькими путями:

- подсосы воздуха в корпус конденсатора, конденсатные насосы и первые по ходу конденсата ПНД, работающие на вакуумных отборах турбины;

- некоторый вклад может внести поступление газов с добавочной водой, в зависимости от принятого способа водоподготовки;

- с присосами охлаждающей воды в паровой объем конденсатора в контур поступают бикарбонаты; по мере нагрева конденсата происходит их термическое разложение с выделением углекислого газа:

Растворенные в воде кислород и углекислый газ являются коррозионно-опасными примесями.

Кислород в воде высокой чистоты (с электропроводностью не более 0,1 мкСм/см – микросименс на сантиметр) может создавать защитную пленку, предохраняющую металл от коррозии, но в присутствии естественных примесей воды (катионы натрия, кальция, магния, карбонат-ион, хлор-ион, кремнекислота и др.) приводит к резкому ускорению коррозионного разрушения агрегатов и трубопроводов.

Двуокись углерода при растворении в воде образует углекислоту, которая сама по себе вызывает коррозию, а также ускоряет коррозионное воздействие кислорода.

Таким образом, растворенные в воде газы могут привести к снижению работоспособности оборудования электростанций – ухудшению эксплуатационных характеристик и уменьшению надежности агрегатов.

39. Какие существуют способы деаэрации воды? Каков принцип действия деаэраторов тэс и аэс?

Основными способами деаэрации воды являются термический и химический.

Термическая деаэрация основана на законе Генри-Дальтона: концентрация какого-либо растворенного в воде газа прямо пропорциональна парциальному давлению этого газа над водой. Если нагреть воду до температуры насыщения, то над ее поверхностью парциальное давление водяного пара станет намного больше парциального давления любого газа, находящегося в воде. Это приведет к тому, что все газы покинут водный объем. Кроме того, с повышением температуры растворимость газов сама по себе уменьшается.

Химическая деаэрация основана на использовании различных химических реагентов для уменьшения содержания в воде определенных газов. Например, при гидразинно-аммиачном водном режиме (ГАВР) парогенераторов на всас питательного насоса подается гидразин N₂H₄ для связывания кислорода:

N₂H₄ + O₂ → N₂ + 2H₂O

Для снижения концентрации свободной углекислоты дозируется аммиак:

2NH₃ + H₂CO₃ → (NH₄)₂CO₃

Аммиак вводится с некоторым избытком, что позволяет поддерживать слабощелочную среду для уменьшения скорости коррозии.

Для обработки основного конденсата на электростанции применяется термический способ. Деаэраторы ТЭС и АЭС обеспечивают удаление растворенных в воде газов путем доведения конденсата до температуры насыщения за счет теплоты отборного пара из турбины (рис.28).

Рис. 28. Схема включения деаэратора

Охладитель выпара предназначен для уменьшения потерь теплоты при деаэрации рабочего тела.