6. Водный режим прямоточных котлов скп

6.1. Теплотехнические особенности котлов СКП

и требования к их водному режиму.

Прямоточные котлы СКП – основа развития теплоэнергетики России. Прямоточность всей системы котла делает практически неизбежным отложения внутри труб, в основном железоокисные. Опыт показывает, что отложения сосредотачиваются в основном в зоне повышенных тепловых нагрузок, приходящейся на нижнюю радиационную часть (НРЧ). Эти отложения должны систематически удалятся химическими очистками.

Пар из котла направляется в турбину. Его качество должно обеспечить минимальные отложения всех примесей в проточной части. Сложность выполнения этой задачи связана с высокими параметрами пара, выдаваемого на турбину – 24,0 Мпа и 545С, при которых значительна растворимость веществ в паре, особенно медистые соединений. Кардинальным решением вопроса было бы полное удаление медистых сплавов из тракта блока. Однако следует учитывать наличие латуней в ПНД подавляющего числа отечественных блоков СКП.

6.2. Традиционный гидразинно-аммиачный водный режим

блоков СКП.

Для щелочных режимов нужно было бы поддержание рН 9,5 – 9,6. Из рис. 7. видно, что принятая нормами ПТЭ величина рН 9,10,1 не обеспечивает малую коррозию сталей. Для того, чтобы обеспечить полное обескислороживание воды в условиях щелочного режима, наряду с аммиаком в питательную воду подается и гидразин. В связи с этим водный режим блоков в ПТЭ часто называют гидразинно-аммиачным. Соответствующие нормы питательной воды приведены в табл. 2.

Данные исследований [2] показывают, что даже при выполнении норм ПТЭ к моменту проведения очисток температуры металла труб НРЧ может достигать 595 С, а отложения составляют до 400 г/м². Это свидетельствует не только о привносе значительных окислов железа с питательной водой, но и коррозии труб НРЧ.

Качество питательной воды по птэ

Таблица 2

Показатели	Значения
Жесткость	Не более 0,2 мкг-экв/кг
Соединения натрия (в пересчете на )	Не более 5 мкг/кг
Кремниевая кислота (в пересчете )	Не более 15 мкг/кг
Соединения железа (в пересчете на )	Не более 10 мкг/кг
Соединения меди (в пересчете на )	Не более 5 мкг/кг
Удельная электропроводность	Не более 0,3 мкСм/см
Растворенный кислород	Не более 10 мкг/кг
Величина рН	9,10,1
Концентрация аммиака	Не более 1000 мкг/кг
Избыток гидразина	20-60 мкг/кг
Масла	Следы

6.3. Комплексонный водный режим блоков СКП.

По условиям защиты от коррозии конденсатопитательного тракта и по концентрациям железа в питательной воде характеристики гидразинно-аммиачного режима вполне приемлемы. Основным недостатком его при рН=9,10,1 является локализация и значительное количество отложений в НРЧ. При комплексонном режиме гидразинно-аммиачный режим дополняется дозировкой микроколичеств комплексона в питательную воду.

Термолиз комплексонатов железа интенсивно протекает при температурах от 250 до 330 С, то есть, в интервале, характерном для водяного экономайзера. Поэтому подавляющая часть соединений железа задерживается в этой области тракта, что существенно снижает количество окислов железа, поступающих в НРЧ. Таким образом межпромывочный период увеличивается в 3-4 раза.

В результате термолиза комплексонатов железа при контакте со стальными поверхностями на них образуется плотный окисный слой, имеющий не только меньшую величину, но и в 3-5 раз большую теплопроводность [3]. За счет образования защитной магнетитовой пленки существенно снижается коррозия стали по всему тракту котла.

Дозировка комплексона производится в питательную воду. В качестве комплексона используют аммонийную соль ЭДТА [2]. Основное преимущество комплексонного водного режима в сравнении с нейтральными возможность применения его при латунных ПНД. В остальных случаях наиболее предпочтительно сочетание нейтральных режимов с дозированием комплексона в питательную воду.

6.4. Нейтральный водный режим блоков СКП.

Нейтральный водный режим с дозированием газообразного кислорода впервые осуществлен на Канаковской ГРЭС. Перед переводом в этот режим латунные ПНД заменяют на стальные, выпар деаэратора закрывают, газообразный кислород дозируют от электролизной установки на всас конденсатных насосов с концентрациями 300-500 мкг/кг. Для поддержания нейтрального значения рН может производится дозирование небольших количеств аммиака - до 60 мкг/кг . Из результатов исследований следует, по концентрациям железа этот режим существенно лучше (концентрация на входе в котел примерно в 2,5 раза меньше) гидразинно-аммиачного, а по остальным показателям равноценен ему. При этом отложений в НРЧ в 2,7-3,7 раза меньше, хотя длительность работы в нейтральном режиме в два раза превышала межпромывочный период для гидразинно-аммиачного режима.

Нейтральный водный режим может осуществляться при дозировании в качестве окислителя перекиси водорода. Для поддержания нейтрального значения рН дозируются небольшие количества аммиака. По концентрации железа этот режим также существенно лучше гидразинно-аммиачного.

Исследования микроструктуры образцов труб НРЧ [5] показывают, что окисная пленка состоит из плотно упакованных кристаллов округлой формы и это свидетельствует о ее хороших защитных свойствах, то есть уменьшается коррозия труб НРЧ.

Изложенное выше показывает, что нейтральные водные режимы с дозированием окислителей имеют значительные преимущества перед щелочным режимом с рН 9,10,1.

Для конденсатопитательного тракта различия в дозировании газообразного кислорода и раствора перекиси водорода проявляется слабо. Более значительное различие проявляется в области НРЧ. Данные исследований [2] свидетельствуют, что оба эти нейтральных режима имеют преимущества перед гидразинно-аммиачным режимом для работы НРЧ, однако дозирование раствора перекиси водорода выгоднее. Если при дозировании кислорода можно считать, улучшение работы НРЧ происходит за счет уменьшения концентраций железоокисных соединений, приносимых в котел с питательной водой, то при дозировании перекиси водорода образуется комплекс ее с железом и, наряду с вышеупомянутым фактором, окисная пленка дополнительно улучшается за счет термолиза гидропероксокомплексов железа.