ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности водного режима ТЭС с теплообменниками из алюминиевых сплавов. Г. В, Василенко, Зенкевич, О. К. Мазурова (ЦКТИ им. И. И. Ползунова) из "Водоподготовка, водный режим и химконтроль на паросиловых установках Вып 6 " Эксплуатация газомазутных парогенераторов сверхкритического давления (СКД) приводит к постепенному возрастанию температуры лобовой стенки парообразующих труб до 823—853 К через 3000— 5000 ч. Установлено, что рост температуры металла вызывается локальными внутренними отложениями продуктов коррозии на поверхностях нагрева, подверженных высоким удельным, тепловым нагрузкам, характерным для мазутных топок современных парогенераторов СКД. Одним из методов уменьшения внутренних отложений, предотвращения их локализации в наиболее теплонапряженных участках и увеличения их теплопроводности является комплексная обработка питательной воды парогенераторов СКД [Л. 1]. Главной примесью парогенераторов СКД являются окислы железа. В результате термического разложения комплексонатов железа на поверхностях труб образуется магнетитовая пленка. Так как этот процесс начинается с 533 К, то такая особенность поведения комплексонатов давала основание предполагать возможность образования равномерного железоокисного слоя по тракту парогенератора, предшествующему нижней радиационной части (НРЧ), и тем самым предотвращать локализацию в ней отложений. [c.9] Исследование комплексонного водного режима прямоточных парогенераторов сверхкритического давления было проведено на энергоблоке 2 Костромской ГРЭС в декабре 1971 г. [Л. 1—3]. Задача исследования определила необходимость весьма большого числа точек отбора проб для организации химического контроля, так как при движении среды по пароводяному тракту происходили непрерывные изменения состава среды, связанные с термическим воздействием на комплексон и комплексонаты. Схема химического контроля включала 20 точек отбора. Для оценки температурного режима труб в наиболее теплонапряженной зоне были установлены температурные вставки — посередине левого бокового экрана на трубах II, III, IV ходов НРЧ и I хода средней радиационной части (СРЧ). [c.9] Таким образом, при комплексон-ном режиме значительная часть соединений железа остается в водяном экономайзере и подовом экране с поверхностью нагрева 3500 м , где относительно низкие тепловые нагрузки. В отсутствие комплексонной обработки практически такое же количество железоокисных соединений отлагается в НРЧ, поверхность которой всего 260 м , а тепловые нагрузки наиболее высокие. Следует также иметь в виду, что в первом случае отложения распределены равномерно по периметру и обладают большой теплопроводностью, во втором — отложения имеют малую теплопроводность и локализуются на лобовой поверхности, где тепловая нагрузка максимальная. По пароперегревательному тракту концентрация железа при комплексонном режиме непрерывно снижается вследствие продолжающегося термолиза комплексоната железа. В обычном режиме происходит коррозия этого тракта и концентрация железа непрерывно возрастает. С вводом комплексона коррозия питательного тракта не возрастает, что показало содержание Нг, общий уровень и характер изменения которого были такими же, как и в отсутствие комплексонной обработки. [c.11] По тракту содержание СН4 меняется мало от 1,2 мкг/кг в остром паре до 1,8 мкг/кг после ЦВД турбины и до 2,1 мкг/кг после промежуточного пароперегревателя. [c.13] Результаты наблюдений за температурой металла труб по вставкам представлены на рис. 3. [c.13] Штерн в настоящем сборнике. [c.13] При комплексонном режиме железоокисные соединения образуются на поверхности труб по причине термолиза комплексонатов железа при контакте со сталью, что способствует формированию сплошного слоя плотных окислов железа, хорошо сцепленных с поверхностью металла. [c.14] Сравнение температурных характеристик труб НРЧ для газомазутных парогенераторов ТГМП-114 приведено на рис. 4, из которого хорошо видны преимущества комплексонного режима для энергоблоков СКД, работающих с высокими топочными тепловыми нагрузками. Предельная температура стенок труб, начиная с которой необходима промывка НРЧ (833 К), при традиционном водном режиме достигается уже через 4—6 тыс. ч (рис. 4, кривые I—III). В то же время при комплексонном водном режиме, даже после 7000 ч эксплуатации парогенератора, температура труб НРЧ не превышала 763 К (рис. 4, кривая IV). Это означает, что надежность работы парогенераторов существенно повышается, а их межпромывочные периоды резко увеличиваются. На испытывавшемся блоке получен межпромы-вочный период 18 000 ч. [c.14] Интересно, что первый и второй этапы обработки в своем сочетании не повышают концентрацию железа в воде агрегата, так как все железо, перешедшее в раствор на первом этапе, на втором этапе будет возвращено на поверхность стали, однако в принципиально ином качестве и практически абсолютно равномерно по всей поверхности. [c.18] На рис. 5 представлено характерное протекание процесса обработки комплексоном, который вводится в обрабатываемый агрегат вместе с конденсатом заполнения. Термическое разложение может быть заменено радиационно-терми-ческим разложением [Л. 2], что позволяет распространить способ на реакторные условия, открывая доступ в них перлитным сталям. [c.18] Комплексонная обработка сталей должна проводиться или для вновь установленных труб, или для работавших труб, но после упрощенной химической очистки комплексонами или композициями с ними [Л. 2], В этих условиях общая коррозионная стойкость углеродистых сталей может превысить даже стойкость аустенитных нержавеющих сталей. Это свидетельствует о высоких экономических показателях такой обработки, так как расходы на обработку весьма малы. [c.18] Например, на парогенератор производительностью 440 т/ч требуется не более 75 кг трилона Б, стоимость которого составляет сумму порядка 300 руб., затрачиваемую раз в год. Эффект воздействия комплексонной обработки на легированные перлитные стали также высок, но проявляется в меньшей степени, чем для простой углеродистой стали. [c.19] Подтверждением большей плотности железоокисного слоя, образуемого в процессе термического разложения комплексонатов железа, служат непосредственные определения пористости железоокисных пленок и их теплопроводности [Л. 3]. Для магнетита, образованного при термическом разложении комплексонатов, пористость составляла - 10%, в то время как для обычных отложений она равна 50%. Этому вполне соответствуют и определения теплопроводности слоев магнетита — в первом случае теплопроводность в 3—5 раз выше, чем во втором. [c.19] Многие установки могут одновременно наряду со сталями перлитного и ферритного классов использовать также и Другие конструкционные материалы. Проведенные исследования [Л. 2] показали, что положительное воздействие комплексонной обработки проявляется для любых конструкционных материалов, в том числе и для таких коррозионно-стойких материалов, как нержавеющие аустенитные стали и циркониевые сплавы. При наличии в контурах различных конструкционных материалов в воде контура на первом этапе обработки образуются комплексонаты металлов, составляющих основу использованных конструкционных материалов. На втором этапе обработки в соответствии с принципом структурного соответствия разложение комплексонатов происходит при контакте с родственными конструкционными материалами с образованием на каждом из них своих окисных защитных пленок. [c.20] Как показывает многолетний опыт эксплуатации энергоблоков СКД, отложения, образующиеся в водопаровом тракте, в основном состоят из продуктов коррозии конструкционных материалов. На внутренней поверхности парообразующих труб обнаруживаются преимущественно железоокисные отложения, а в проточной части турбины — медножелезистые. Образование указанных отложений вызвано загрязнением конденсата в регенеративных подогревателях низкого (ПНД) и высокого (ПВД) давлений. Одной из основных причин коррозии конструкционных материалов является сложность поддержания оптимального значения pH среды при одновременном наличии в тракте питательной воды углеродистых сталей и медных сплавов. [c.21] На большинстве отечественных ТЭС для регулирования величины pH питательной воды дозируют аммиак и гидразингндрат на всас бустерных питательных насосов. В табл. 1 приведены средние данные о концентрации окислов меди й железа в основных потоках ряда энергоблоков мощностью 300 МВт. [c.21] С целью проверки эффективности руководящих указаний по ведению водно-химического режима ВТИ и ОРГРЭС в 1972 г. обследовали шесть энергоблоков СКД, находящихся в эксплуатации свыше трех лет, в условиях установившегося графика работы ТЭС. Обследование энергоблоков по единой методике проводилось в течение двух недель, причем периодичность отбора проб составляла 2—4 ч в дневное время, когда оборудование работало на номинальных параметрах. [c.21] Повсеместно отбор проб производился с помощью типовых конструкций соскового зонда, охлаждающих устройств и системы регулирования отбора пробы. [c.21] Как видно из табл. 1, конденсатоочистки всех обследованных энергоблоков выдают обессоленный конденсат с остаточной концентрацией Сси 5,0 мкг/кг. На Криворожской и Лукомльской ГРЭС средняя концентрация соединений меди в обессоленном конденсате после прохождения его через ПНД практически не изменяется по тракту подогревателей низкого давления. [c.21] В то же время при дозировании в обессоленный конденсат одного аммиака, регулирующего только величину pH, происходит интенсификация процесса загрязнения медью среды по тракту ПНД. Так, на Средне-Уральской ГРЭС в 1972 г. осуществлялось регулирование величины pH обессоленного конденсата путем дозирования аммиака перед ПНД-1 из расчета обеспечения его концентрации в конденсате перед деаэратором около 200 мкг/кг. В этот период при проскоках кислорода в конденсат турбины до 100 мкг/кг происходило загрязнение обессоленного конденсата медью по тракту ПНД (рис. 1). Следует иметь в виду, что скорость обесцинкования латуни помимо величины окислительного потенциала среды зависит от протекания вторичных процессов, интенсивность которых усиливается как относительно низкими, так и высокими значениями pH среды, создаваемыми аммиаком в присутствии кислорода, наличием угольной кислоты, а также повышенными скоростями воды и ее температуры. [c.23] Вернуться к основной статье