ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Рационализация водно-химического режима с помощью нелетучей щелочи из "Предупреждение коррозии барабанных котлов высокого давления " Действующими директивными материалами [53] коррекция водно-химического режима нелетучей щелочью не предусматривается в основном из-за опасепия каустической хрупкости (см. 2.1, 2.2). Как средство ее предупреждения в конце 40-х годов введено нормирование относительной щелочности котловой воды. В эксплуатации в то время находилось много котлов с клепаными барабанами. Еще несколько десятков лет тому назад утверждалось, что отказ от заклепочных соединений позволит избежать каустическую хрупкость [39]. [c.137] Многолетняя практика эксплуатации отечественных Н Зарубежных цельносварных котлов со всей очевидностью подтвердила, что сварочные соединения не подвержены .каустической хрупкости , что в современных котлах этот вид коррозии не проявляется, поскольку для этого отсутствуют необходимые условия (см. 2.1, 2.2). [c.138] Во многих практических случаях не избыток, а именно отсутствие либо недостаток щелочности котловой воды оказывали отрицательное влияние на коррозию парогенерирующих труб. Прежде всего, обратим внимание на такое негативное следствие отказа от применения нелетучей щелочи, как невозможность обеспечить оптимальный внутрикотловой щелочной режим. При обработке питательной воды только летучими аминами последние в котлах высокого давления практически полностью удаляются из котловой воды с паром, так что значение pH котловой воды может быть даже ниже, чем pH питательной воды. Более того, в пристенной зоне интенсивного кипения возможно появления кислой среды. Такая возможность иллюстрируется приведенной на рис. 3.1 зависимостью показателя pH чистой воды, обработанной аммиаком, от температуры. 3 табл. 3.1 приведены рекомендуемые ПТЭ значения pH котловой воды, измеренные при 25 °С. Там же показаны расчетные данные Ю. М. Кострикина о содержании едкого натра, отвечающего этим значениям (Скаон), а также данные о фактических значениях pH котловых вод, соответствующих реальной температуре среды при различных котловых давлениях [95]. [c.138] Из табл. 3.1 видно, что реальные pH котловой воды, особенно в первой ступени испарения, малы и существенно отличаются от значений, обеспечивающих минимальную коррозию стали (рН 10ч-12). Не лучше обстоит дело и в тех случаях, когда щелочность обусловлена фосфатами, кроме того, попытки увеличения щелочности котловой воды за счет фосфатов чреваты образованием железофосфатных отложений и развитием коррозии металла экранных труб (см. гл. 1). [c.139] При использовании в качестве добавочной только обессоленной воды опасным является содержание в производственном конденсате таких потенциально кислых веществ в количестве всего 0,2—0,3 мг-экв/кг. Применение Ыа-катио-нированного добавка позволяет допускать превышения этого уровня в несколько раз. [c.140] Из-за попадания в питательный тракт органики икс на ТЭС Норд (ФРГ) происходили серьезные повреждения экранных труб [6]. Питательная вода обрабатывалась аммиаком и гидразином с поддержанием pH на уровне 9,5. Органика икс из исходной воды реки Рейн почти не задерживалась на ХВО, поступала в питательный тракт, где начинала разлагаться при температуре деаэрации 102 °С. Разложение резко интенсифицировалось при температуре 210 С и продолжалось в котлах со снижением pH котловой воды из-за образования предположительно соляной, серной и фосфорной кислот. Исследователи пришли к выводам в присутствии потенциально кислых соединений аммиачная обработка неэффективна независимо от дозы аммиака при такой обработке в пристенной зоне интенсивного кипения не удается избежать аномальной среды, вызывающей протекание чередующихся процессов разрушения и образования магиети-товых слоев на внутренней поверхности экранных труб получающийся при этом слоистый магнетит защитными свойствами не обладает, так как является пористым в пристенном слое происходит концентрирование кислых примесей котловой воды и развитие усиленной коррозии экранные трубы разрушаются прежде всего в зонах высоких тепловых нагрузок наиболее простым и эффективным способом предупреждения разрушений является применение нелетучей щелочи (гидроокиси натрия). [c.141] В этом случае также наибольшей коррозии подвержен металл под слоем рыхлых (пористых) отложений в зонах высоких тепловых нагрузок. Коррозионные разрушения экранных труб предупреждали, поддерживая в котловой воде буферную нелетучую щелочь (гидроокись натрия). [c.142] Полагают, что кислые продукты термического разложения в котлах органических веществ, обнаруживаемых во многих поверхностных водоемах, представляют серьезную опасность не только собственно для котла, но и для проточной части турбин, причем предупредить коррозионное поражение ее элементов использованием только аммиака и гидразина не удается. [c.142] Ограничения относительной щелочности котловой воды в последнее время справедливо ослаблены. Прн щелочносолевом режиме допускаются вдвое большие значения относительной щелочности (20%) в сравнении с прежней нормой [53]. НПО ЦКТИ были проведены специальные стендовые исследования и проверка в течение ряда лет больших групп котлов различных модификаций, эксплуатируемых в щелочно-опасных режимах. В результате научно-технический совет Госгортехнадзора СССР рекомендовал отменить нормирование относительной щелочности для котлов со сварными барабанами и приварными трубами для котлов с подсоединением труб к цельносварным барабанам на вальцовке установить допустимый предел относительной щелочности в 50%, и только при наличии клепаных барабанов—до 20%. Пока ПТЭ [53] не учитываются указанные рекомендации Госгортехнадзора. [c.145] Приведем результаты многолетней коррекции водно-хн-мического режима с помощью гидроокиси натрия на котлах ТГМ-96 с трехъярусным расположением 18 фронтовых горелок [100]. Качество питательной воды не соответствовало нормам ПТЭ по содерл анию меди (11 —12 мкг/кг) и окислов железа (50—80 мкг/кг), что объясняется использованием производственного конденсата (до 25%) и большим добавком обессоленной воды (до 50%). Среднее содержание в питательной воде кремниевой кислоты составляло 100 мкг/кг. [c.146] Раствор едкого натра вводился на ХВО совместно с аммиаком в обессоленную воду. Наиболее целесообразной является подача едкого натра в питательный трубопровод после деаэраторов, причем отбор воды на впрыск для регулирования температуры перегрева пара должен производиться до ввода в нее нелетучей щелочи. Концентрация едкого натра в питательной воде поддерживалась на уровне 100 мкг/кг, а затем постепенно была повышена до ГЗОО—1500 мкг/кг. При этом среднее значение pH питательной воды было увеличено с 9,0 до 9,35. Одновременно содержание аммиака было понижено до 0,7—0,9 мг/кг, что привело к уменьшению концентрации меди в питательной воде до 4,7—4,9 мкг/кг. Внутрикотловой щелочной режим претерпел существенные изменения. Значение pH котловой воды первой ступени испарения возросло с 9,4 до 10,2—10,3, а продувочной воды —с 9,9 до 10,7. [c.147] Проведенные многолетние наблюдения не позволили установить влияния дополнительной коррекции водного режима едким натром на уменьшение коррозии под нагрузкой необогреваемых котельных элементов и на снижение интенсивности стояночной коррозии. [c.148] Необходимо учитывать, что заметного влияния на снижение коррозии под нагрузкой необогреваемых котельных элементов и стояночной коррозии совместная обработка котловой воды фосфатами и едким натром не оказывает. При высоком качестве питательной воды и пониженной скорости накипеобразования целесообразна коррекция внутрикотлового водного режима только гидроокисью натрия с возможностью подачи фосфатов на случай нарушения режима по жесткости (при устранении такого нарушения фосфатирование должно прекращаться). [c.150] Применение едкого натра позволит во многих случаях заметно улучшить традиционный водно-химический режим. При этом, однако, следует учитывать возможность образования, особенно в условиях использования минерализованной питательной воды, опасных (пористых) отложений. Кроме того, применение едкого натра в- дополнение к традиционному режиму не обеспечивает создание на всей внутрикотловой поверхности качественных защитных пленок. Тем не менее водные режимы с использованием нелетучих щелочей должны, по нашему мнению, получить дальнейшее более широкое применение на ГЭС докритических параметров. [c.150] Вернуться к основной статье