4. Термическая деаэрация питательной воды.
В конденсате и питательной воде могут быть растворены различные газы: О2, СО2, N2 и аммиак. О2 и SO2 вызывают коррозию стали, NH4 – медных сплавов, азот химически нейтрален. Коррозия усиливается с повышением темп-ры воды. В первую очередь от нее страдают питательный тракт и экономайзер парового котла. Присутствие газов ухудшает теплообмен в РП, в паровом котле и в конденсаторе. Источником загрязнения питательной воды агрессивными газами являются присосы воздуха и воды в конденсатор, присосы воздуха в РПНД, работающие под разряжением и добавочная вода, содержащаяся после катионирования СО2.
На ТЭС для удаления растворенных в воде газов повсеместно применяют термическую деаэрацию воды. По закону Генри концентрация газа в жидкости пропорциональна давлению этого газа над жидкостью. С=К*Р
Коэффициент растворимости зависит от темп-ры кипения жидкости.
Растворимость О2 в 2 раза выше, чем N2, а СО2 в 40 раз выше, чем N2. В 1 л воды можно растворить 600 л СО2. Для полного удаления газов из деаэрируемой воды недостаточно нагреть ее до темп-ры кипения. Необходимо: 1) непрерывно отводить образующуюся паровую смесь; 2) увеличивать поверхность воды для уменьшения пути диффузии газов. Наиболее рациональной конструкцией термического деаэратора является деаэрируемая колонка. Это подогреватель смешивающего типа, внутри кот. помещена насадка. где процессы нагрева и десорбции протекают весьма эффективно благодаря раздроблению потока воды на отдельные струи, капли или пленки. Потоки воды с разным газосодержанием деаэрируют раздельно. 1) Добавочно химически очищенную воду предварительно деаэрируют в атмосферном деаэраторе. 2) Главный поток деаэрируют в деаэратор повышенного давления. 3) Воду для подпитки теплосети деаэрируют в вакуумном деаэраторе, кот. с пом. водяного эжекто пом. ный поток деаэрируют в деаэратор повышенного давления. 3) Воду для подпитки теплосети деаэрируют в вакуумном деаэраторе, ра поддерживает Р=0,3 ата.
Для нормальной работы деаэратора необходимо соблюдать три условия: 1) чтобы отсутствовал недогрев воды до темп-ры кипения, 2) выпар (конденсат) из паровоздушной смеси должен составлять 1,5-2 кг/т воды, 3) расход воды через деаэратор должен быть близок к номинальному.
Графики: Факторы, определяющие работу деаэратора.
Повышение давления и темп-ры в деаэраторе оказывают следующее влияние на рабочий процесс и показатели ТЭС: 1) улучшается дегазация благодаря снижению вязкости воды и увеличению скорости диффузии газов. 2) углубляется термическое различие бикарбонатов и гидролиз карбонатов, выделяется СО2.
2NaHCO3→Na2CO3+CO2+H2O→NaOH+2CO2↑
3) увеличивается число РПНД и уменьшается число РПВД, кот. более дорогие. 4) при выходе из строя одного из ПВД возможна работа парового котла с пониженной темп-рой питательной воды от ПНД.
Вместе с тем 1) ухудшается работа ПН, 2) увеличивается расход эл/эн на питательный насос на 1% на каждую ата из-за увеличения удельного объема питательной воды, 3) увеличивается стоимость деаэрационной колонки и деаэрационного бака.