5. Водный режим конденсато-питательного тракта

5.1. Качество питательной воды и турбинного конденсата.

При наличии 100 % очистки качество конденсата соответствует обессоленной воде. В отсутствии ее качество конденсата зависит от величины присоса охлаждающей воды в конденсаторе. В соответствии с ПТЭ качество конденсата после конденсатора нормируется по содержанию кислорода и по жесткости. В питательной воде нормируется также содержание кремниевой кислоты как естественной примеси, в наибольшей степени склонной к растворению в паре и последующему отложению в турбине. Кроме того, по мере движения по конденсатопитательному тракту изменяются концентрации продуктов коррозии в связи с коррозией оборудования, а так как основная задача водного режима заключается в предотвращении значительных отложений в парообразующих системах, состоящих в основном из продуктов коррозии, то необходимо нормировать их концентрации в питательной воде этих систем [1].

Водный режим конденсатопитательного тракта связан с водным режимом питаемой им парообразующей системы. Кроме того, выбор того или иного водного режима связан с конкретными конструкционными материалами, а также с наличием или отсутствием 100 %-ной очистки турбинного конденсата. Для уменьшения скоростей коррозии на конденсатопитательном тракте применяются два принципиально отличных водных режима – нейтральный и щелочной. Нейтральный режим нашел применение в последние десятилетия. Он предусматривает обязательную конденсатоочистку и поддержание в конденсате величины рН в пределах 6,9-7,3, т.е. нейтрального значения.

Наиболее распространенным за рубежом является высокощелочной режим при поддержании рН 9,5-9,6 на всем конденсатопитательном тракте за счет введения аммиака. Но такой режим допустим только при стальных трубках ПНД. Применение латунных ПНД не позволяет применять дозирование аммиака в конденсат т.к. это может привести к интенсивной коррозии латуни, особенно при наличии в воде некоторого количества кислорода. Поэтому в нашей стране дозирование аммиака производится только в питательную воду, обеспечивая рН 9,10,1, но не рН 9,5-9,6, необходимого для защиты от коррозии. Это связано с использованием в конденсатоочистках отечественных блоков Н‑катионита, а не - катионита, характерного для зарубежных блоков, в связи с отсутствием отечественных катионитов с нужными характеристиками.

Если развитие теплоэнергетики РФ позволит отказаться от латунных ПНД и перейти к - катионированию, то, возможно, будет применение рН 9,5-9,6. Большим преимуществом высокощелочного режима является применимость его при любом качестве конденсата и питательной воды, в то время как нейтральный режим требует высокочистой воды. Если предусмотрена 100% -ная конденсатоочистка, и ПНД стальные, то целесообразен не щелочной, а нейтральный водный режим.

Влияние величины рН на общую коррозию сталей показано на рис. 7, из которого следует, что решающее снижение скорости коррозии происходит при рН 9,2 к рН 9,5.

5.2. Нейтральные водные режимы конденсатного тракта.

Нейтральный водный режим с дозированием окислителей предполагает отсутствие латуней, высокую чистоту конденсата. На рис. 8 показано влияние дозируемого кислорода на скорость коррозии. Кроме того, на скорость коррозии влияет скорость среды, причем, чем она выше, тем больше скорость коррозии.

Рис. 7. Потери массы образцов в воде высокой чистоты для перлитной стали, легированной молибденом 1 и молибденом с хромом 2, в зависимости от рН.

Рис. 8. Скорости коррозии образцов перлитной стали,

легированной молибденом, в зависимости от дозы кислорода

Из данного рисунка видно, что оптимальная концентрация дозируемого кислорода можно считать 200 мкг/кг.

На рис. 9 представлены данные о концентрации железа по конденсатному тракту. Из рис. 9 видно существенное различие традиционного и нейтрального водных режимов. Для первого характерен рост концентрации железа по тракту, для второго снижения этих концентраций после ПНД-4, что свидетельствует о расходовании железа на образование защитных окисных пленок.

Рис. 9. Концентрации Fe по конденсатопитательному тракту

котла СКП при традиционном (а) и нейтральном водном режиме с дозированием газообразного кислорода (б) и перекиси водорода (в):

1 – за БОУ; 2 - за ПНД-4; 3- за Д; 4 - питательная вода.

Приведенные данные показывают, что преимущества нейтральных водных режимов с дозировании окислителей в сравнении с традиционным водный режимом позволяют прежде всего улучшить коррозионное состояние конденсатопитательного тракта и в связи с этим уменьшить концентрации железа на входе в котел.

Режим дозирования окислителей и закрытый выпар деаэратора позволяют сделать логический вывод о возможности растопок на недеаэрированной воде. Отказ от деаэрации воды при заполнении котла существенно ускоряет пусковые операции и уменьшает расход воды, сбрасываемой при водной отмывке. Это является одним из дополнительных преимуществ нейтральных режимов с дозированием окислителей. Следует отметить недопустимость использования латунных ПНД в нейтральных режимах с дозированием окислителей.