ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отложения в проточной части турбины из "Водоподготовка, водный режим и химконтроль на паросиловых установках Вып 4 " Для современных энергетических котлов характерны отложения окислов тял елых металлов, значительную часть которых составляют окислы меди (15—75%). Медистые отложения чаще всего образуются в экранных трубах в зоне большг.х тепловых нагрузок и высоких теплосодержаний рабочей среды. В котлах с. к. д. медистые отложения не являются стойкими из-за склонности окислов меди к уносу с паром. [c.20] На рис. 2 приведены полученные на упомянутых ранее блоках экспериментальные и эксплуатационные данные по содержанию меди в питательной воде в зависимости от pH и содержания кислорода в условиях гидразинной обработки и без нее. Кривая 2 отвечает повышенному содержанию кислорода в питательной воде (0о 20 мкг/кг) при отсутствии Ы2Н4. В этих условиях даже небольшое увеличение pH приводит к значительному росту содержания меди в питательной воде. Группа кривых справа соответствует гидразинной обработке питательной воды. Максимальное содержание меди соответствует повышенному содержанию кислорода (кривая 1, 02 Ъмкг/кг). Для всех кривых характерно увеличение содержания меди в питательной воде с ростом pH, причем наибольшей концентрации гидразина соответствует и наибольшее содержание меди. [c.21] Рассматривая нижнюю пограничную кривую рис. 1, соответствующую минимальному постоянному содержанию меди в паре с давлением 250 бар, можно считать, что это минимальное количество окислов меди представляет собой наиболее высокодисперсные (коллоидные и молекулярные) частицы, приближенно ха рактеризуя условную растворимость окислов меди при этом давлении. Опыты на стенде, проведенные ЦКТР1 совместно с ТКЗ, показали, что при давлении 250 бар и температуре пара 500°С на выходе из прямоточной петли содержание ме. [c.21] ДИ В паре изменялось в пределах 2— 4,5 мкг кг Си. [c.22] Содержание окиси меди в перегретом паре определялось ЦКТИ также на специальном стенде, получавшем пар (р = 250 бар i = 550° ) от опытного котла ПК-30. Пар поступал в реакторы, в стаканы которых загружалась гранулированная окись меди, отмытая от пыли и просушенная при 100 °С. Использование окиси меди в виде гранул должно было снизить механический унос твердых частиц с паром. Для улавливания твердых частиц окиси, увлекаемых паром, на выходе пара из стакана был специально встроен пластинчатый фильтр-сепаратор. Конденсация пара вблизи загруженного материала (окиси меди) устранялась пропуском пара через паровую рубашку, расположенную между корпусом реактора и его стаканом. Постоянство температуры перегретого пара обеспечивалось автоматически регулируемыми электропечами на корпусе реактора и паропроводе к нему. [c.22] Опыты проводились при постоянных давлении, температуре и расходе пара до достижения минимального постоянного содержания меди в паре за реактором. Так, в одном из опытов равновесие было достигнуто только к концу пятых суток, в каждом опыте определялось общее содержание меди в поступающем в реактор и выходящем из него паре часть проб подвергалась дисперсионному анализу. Общее содержание меди в паре определялось по методике с диэтилдитиокарбанатом свинца с предварительным кипячением с концентрированной азотной кислотой и упариванием и последующим экстрагированием меди 10 мл хлороформа из 400—800 мл пробы конденсата. Анализ на дисперсность проводился путем пропуска конденсата через мембранный ультрафильтр с порами 0,5—0,7 мкм. [c.22] Исследование фазового состава загрузки после проведения серий опытов производилось рентгенографическим и фазовым химическим методами. Последний выполнялся с применением унитиола в качестве растворителя [Л. 3]. [c.22] Не исключено, что реакция (1) на этом не закапчивается и Си (ОН) 2. отдав воду, перейдет в СиО. Испа. рение или сублимация окиси меди при =500- 600°С не может иметь существенного значения, поэтому унос меди с паром будет определяться взаимодействием пара с окислами меди. Взаимодействие яо выражению (1) характеризуется константой растворимости, определяемой температурой и давлением, а взаимодействие по выражению (2) является еще и функцией дополнительного ряда факторов (pH, дисперсности твердой фазы и др.). [c.22] Для достижения равновесного состояния между окисью меди и паром необходимо было установить требуемую продолжительность контакта между паром и окисью меди. При этом учитывалось, что в условиях работы реактора малый расход пара, увеличивая продолжительность контакта окиси меди с паром, в то же время снижает роль маосо-обмена в течении реакции. С другой стороны, увеличение расхода пара, способствуя ускорению массообме-на, уменьшает продолжительность контакта и даже может вызвать дробление твердой фазы с последующим уносом ее паром. [c.22] Фазовый анализ загрузки после проведения серий опытов показал, что в реакторе имеют место восстановительные процессы, причем чем длительнее время работы загрузки, тем больше доля закисной и металлической меди в поверхностном слое гранул. Однако сравнение результатов по уносу меди в опытах с различным временем работы загрузки не дало за метной разницы. Это объясняется взаимно противоположными действиями двух факторов с одной стороны, переход окиси меди в закись должен был бы уменьшать содержание общей меди в паре с другой стороны, с увеличением пребывания окиси меди в среде перегретого пара происходит истирание гранул с увеличением поверхности контакта с ядром, имеющим преил1ущественно окисный состав. [c.23] Представляют интерес данные об отложениях окислов железа (Рез04) в прямоточном котле с. к. д. паропроизводительностью 650 г/ч, вызывавших повышение -потерь напора, что вынудило на протяжении 27 мес. дважды подвергать этот котел химической очистке. После проведения последней очистки котел проработал 8 ООО ч, причем во время этого периода были проведены наблюдения для изучения данного явления. [c.24] Котел работал в основном на базовой нагрузке в 1968 г. число часов использования достигло 7 760. Максимальная продолжительность рабочей кампании котла за рассматриваемый период составила 5 000 ч. [c.24] С момента пуска в эксплуатацию котел питали конденсатом, 100% которого пропускали через конденсатоочистку, включающую кварцевые фильтры, Н-катионитные фильтры и ФСД. Питательную воду обрабатывали гидразином, содержание которого после п. н. д. составляло 150— 200 мкг/кг, а на входе в котел 80— 100 мкг/кг (образуется 60—80 мкг1кг NHs). Электропроводность питательной воды на входе в котел составляла 2—3 мкмо/см pH = 8,8. [c.24] В целях ослабления интенсивности отложения Рез04 и тем самым замедления роста потерь напора было решено повысить значение pH до 9,4—9,5. Сначала по пытались осуществить это путем повышения дозы гидразина. Однако даже при дозе, равной 800 мкг/кг, не удалось повысить pH свыше 9,2, поэтому в питательную воду стали дозировать 350—400 мкг/кг аммиака, сохранив ранее взятую дозу гидразина на уровне 150—200 мкг/кг. [c.24] Для выявления участков испарительной зоны котла, в которых происходит преимущественное образование РезОь трубный пакет был разделен точками измерений на 6 участков. Каждый из них был снабжен гильзой с термопарами для измерения температуры, датчиком давления и устройством для отбора и охлаждения пробы воды (для анализа на содержание взвешенных и растворенных веществ и измерения концентрации водорода). Охладители проб располагались на расстоянии не более 3 м от точки их отбора во избежание ошибок, связанных с отложениями в пробоотборных трубках. Мембранные фильтры для улавливания взвешенных веществ были расположены непосредственно у выхода воды из охладителя. [c.24] Произведенные измерения показали резкое возрастание потерь напора (на 10 кгс/см ) за первые 1 ООО ч работы котла. Дальнейшее возрастание потерь напора происходило довольно плавно в количестве 0,8 кгс/см за каждые 1 ООО ч работы котла. Выявилось также, что наблюдаемый рост потерь напора примерно одинаков на всех участках испарительной зоны котла, кроме бокового экрана со средней температурой 395—415° С, на которо М почти не произошло роста давления. Потеря напора в перегревателе с течением времени также не изменялась. Таким образом, возрастание потерь напора связано исключительно с Областью температур реды от 310 до 390 °С. [c.24] В середине зоны испарения были обнаружены отложения РегОз, Невозможно допустить, что здесь имело место окисление кислородом, вносимым Питательной водой, ибо систематические исследования показали, что питательная вода не только не содержала кислорода, но имела избыток гидразина 100—150 мкг кг. [c.25] Имевшее место на ряде энергоблоков с. к. д. в США сильное падение предельной мощности паровых турбин и снижение их к. п. д. были обусловлены отложением окислов меди. Это определило повсеместную тенденцию отказа от применения меди в системе регенеративного подогрева питательной воды прямоточных котлов с. к. д. [c.25] На конференции круглого стола , состоявшейся в 1968 г. в Москве в рамках МИРЭК-УП, обсуждался опыт эксплуатации зарубежных энергоблоков с. к. д., где трубы регенеративных подогревателей изготовлены из углеродистой стали, что экономически более выгодно. Ввиду того что углеродистая сталь более склонна к кислородному питтингу, чем медные сплавы, на этих блоках осуществляется азотная консервация регенеративных подогревателей во время их простоев. [c.25] Вернуться к основной статье