Отложения на парогенерирующих поверхностях

Безнакипный водный режим. Барабанные парогенераторы часто питают умягченной водой, т. е. водой, содержащей легкорастворимые соединения, в основном соли натрия. По условиям предотвращения образования отложений на парогенерирующих поверхностях нагрева концентрация этих солей в котловой воде может быть допущена очень высокой десятки, а для некоторых солей и сотни граммов на 1 кг воды. Вместе с тем по условиям получения пара удовлетворительного качества суммарное солесодержание котловой воды даже в солевом отсеке не должно превышать 2—3 г/кг. [c.177]

Информационно-вычислительные системы (ИВС). Одной из основных функций этой системы в отличие от предыдущих является расчет технико-экономических показателей (ТЭП) работы технологического оборудования, выполняемый в темпе с ходом технологического процесса. Диагностика состояния оборудования является вторым важным и развивающимся направлением использования ИВС. Так, в АСУ ТП энергоблоков выполняются расчеты состояния проточной части турбины, отложений на парогенерирующих поверхностях нагрева котла и теилообменных трубках кон- [c.215]

Процесс образования отложений на внутренней поверхности парогенерирующих труб котлов с естественной циркуляцией носит весьма сложный характер. [c.8]

Интенсивность образования отложений на внутренней поверхности парогенерирующих труб зависит от многих факторов — концентрации загрязнений в теплоносителе, величины тепловой нагрузки, интенсивности массообме-на между пристенным слоем и ядром потока, достижения кризиса теплообмена первого ( крит) и второго (х%) рода. [c.8]

В блоках советских АЭС или зарубежных АЭС, использующих советское оборудование, эксплуатируются парогенераторы с естественной циркуляцией горизонтального типа (рис. 1.9). Мощность этих агрегатов для блоков ВВЭР-440 составляет лишь 75 МВт (эл), однако для блока ВВЭР-1000 используются агрегаты по 250 МВт (эл) паропроизводитель-ностью 1300 т/ч. Характерной особенностью этих парогенераторов являются вертикальные цилиндрические коллекторы и горизоптальныйУпу-чок парогенерирующих труб. Это обусловливает отсутствие трудностей с осаждением толстых слоев пористых отложений на горячих поверхностях трубной плиты, имеющихся в вертикальных парогенераторах с U-образны.чи трубами. Однако место прохода относительно толстостенного коллектора горячей воды через поверхность раздела вода — пар, где температура металла при колебании уровня может попеременно нагреваться [c.22]

Концентрирование агрессивных анионов на парогенерирующей поверхности может происходить вследствие тгк называемого фитильного эффекта. При этом под слоем отложений продуктов коррозии происходит испарение теплоносителя. Пар удаляется через поры в отложениях продуктов коррозии, а агрессивные анионы накапливаются на парогенерирующей поверхности. Для предотвращения этого явления необходимо корректировать водный режим, в частности снижать содержание продуктов коррозии в теплоносителе. [c.215]

Отложения, образующиеся на парогенерирующих поверхностях нагрева, называют накипями. По своему химическому и фазовому составу, а также структуре накипи достаточно разнообразны, однако многие из них малотеплопроводны и более или менее прочно скреплены с поверхностью металла. Классифицировать накипи принято по доминирующему компоненту. В энергетических котлах выделяют следующие типы накипей 1) кальциевые и магниевые 2) железоокисные 3) железофосфатные 4) ферро-и алюмосиликатные 5) медные. Условия образования разных типов накипей различны. Рассмотрим их подробнее. [c.179]

По мнению Г. Хемига [9] решающим условием окисления в горячей воде является достижение того уровня критических условий (тепловой поток, массовая скорость, давление, энтальпия среды), при котором происходит нарушение устойчивого пузырькового кипения. Многократный кратковременный переход на нестабильное пленочное кипение, появление частых значительных колебаний температуры металла вызывают повреждение защитных окисных пленок на парогенерирующей поверхности и последующее окисление пароводяной смесью оголенного металла. Отмечается, что уровень теплового потока на экраны в современных котлах зарубежных фирм, использующих жидкое гопливо, может превышать 2095-10 кДж/м -ч, т. е. 500-10 ккал/(м2-ч), при этом внутрикотловая коррозия может возникать при са.чых незначительных отложениях на внутренней поверхности труб. Полагают, что повреждаемость защитного слоя магнетита существенно усиливается при повышении температуры мета.тла до 400—450°С (673—723 К), а также при быстрых пусках н остановах котлов. [c.14]

По данным ЦКТИ при традиционном водно-химическом режиме в котлах среднего давления осаждается 30—35% соединений железа, вносимых с питательной водой, а в котлах с давлением 15,5 МПа — 80—95% этих соединений. Такое положение, по мнению ЦКТИ, осуществляется на всех котлах с давлением 15,5 МПа, причем различный уровень тепловой нагрузки влияет лишь на перераспределение железосодержащих отложений по парогенерирующей поверхности, но не на их общее количество, оседающее в котле. При режиме фосфатирования с использованием тринатрийфосфата и содержании железа в питательной воде 50 мкг/кг зафиксировано их 94%-ное o aлi дение в котле ТМ-84 Полоцкой ТЭЦ. Тот факт, что на котлах высокого давления, качество питательной воды которых полностью соответствует нормам ПТЭ, все же приходится проводить во время капитальных ремонтов химические очистки, объясняется практически полным задерживанием окислов железа, поступающих в кот.чы за межремонтный период эксплуатации. Обычно елезоокисные (железофосфатные) отложения обладают значительной пористостью и низкой теплопроводностью (см. 3.3), из-за чего при их накоплении в зонах высоких тепловых нагрузок происходит глубокое упаривание котловой воды, повреждение защитных окисных пленок и развитие корро- [c.136]

Отложения на внутренней поверхности нагрева паровых котлов или теплообменных аппаратов ухудшают теплопередачу, вызывают перегрев металла и потерю им прочности, вплоть до разрыва стенок труб, уменьшают сечение для прохода воды, увеличивают потери напора, могут нарушать циркуляцию. Куски отложений, отвалившиеся от стенок, могут закупорить одну или несколько парогенерирующих труб, прекратить в них циркуляцию воды и вызвать пережог. [c.299]

При работе парогенератора на воде отложение накипи на внутренней поверхности трубы экрана и парогенерирующего пучка труб зависит от степени очисгки воды от механических примесей и растворенных в ней солей. При современных способах очистки воды образование накипи ничтожно и обычно в расчетах К термическим сопротивлением 5 /А. пренебрегают. В случае работы парогенератора на ВОТ при правильной эксплуатации отложение продуктов разложения теплоносителя на внутренней поверхности указанных труб исключается. [c.280]

Появлению намагниченности могут способствовать многие факторы, например тепловые возмущения, существенная неравномерность тепловых потоков по высоте и периметру труб, изменение температуры стенки, действие мазутного факела как низкотемпературной плазмы, акустоэлектрический эффект вследствие работы отрыва паровых пузырей и их захлопывания. Рассмотрение этих процессов в динамике показывает, что важнейшим фактором следует считать именно термоволновой эффект. Очевидно, эффект проявляется в наибольшей мере в мазутных котлах давлением 110-155 кгс/см на участках с высокой тепловой нагрузкой, особенно при нарушении стабильного пузырькового кипения, в результате чего максимум магнитной индукции наблюдается вдоль образующей экранной трубы, наиболее выступающей в топку. Действие такой магнитной ловушки оказывается достаточным для образования отложений на узком участке внутренней поверхности парогенерирующей трубы вдоль указанной образующей даже в условиях весьма незначительного содержания взвешенных ферромагнитных примесей в котловой воде. Наблюдаемое в практике эксплуатации явно выраженное неравномерное (чередующееся) распределение отложений по длине экранной трубы с обогреваемой ее стороны, по-видймому, соответствует узлам пучности волн магнитной индукции. [c.54]

Методика определения водорода [19] дает возможность подобрать для данного парогенератора водный режиме минимальной концентрацией водорода в питательной воде и паре. Большая роль в развитии пароводяной коррозии принадлежит высокому уровню локальных тепловых нагрузок. Было бы принципиальной ошибкой считать, что путем улучшения водно-химического режима котлов при высоком уровне теплового напряжения можно ликвидировать пароводяную коррозию. При нарушениях топочного режима, шлаковании, вялой циркуляции воды в барабанных котлах, пульсирующего потока в прямоточных котлах (особенно при высоких тепловых нагрузках) средствами химической обработки воды практически невозможно предупредить разрушения металла в результате пароводяной коррозии. При недостаточной скорости воды в парогенерирующих трубах, обусловленной рядом теплотехнических факторов и конструктивными особенностями котлов (малый угол наклона, горизонтальное расположение труб), ядерный режим кипения может переходить б менее благоприятный — пленочный . Последний вызывает перегрев металла и, как правило, пароводяную коррозию. Развитию ее сильно способствуют вносимые в котел с питательной водой оксиды железа и меди, которые, образуя отложения на поверхностях нагрева, ухудшают теплопередачу. Стимулирующее действие меди на развитие пароводяной коррозии заключается также в том, что она вместе с оксидами железа и другими загрязнениями, поступающими в котел, образует губчатые отложения с низкой теплопроводностью, которые сильно способствуют перегреву металла. Прямое следствие парегрева стали и протекания пароводяной коррозии — появление в паре котла молекулярного водорода. Вполне понятно, что по его содержанию можно оценивать лишь среднюю скорость пароводяной коррозии, локализацию же разрушений таким методом выявить трудно. [c.181]

Указанные значения предельной загрязненности парогенерирующей поверхности относятся к определенному участку трубы, расположенному в зоне высоких температур и тепловых потоков. Они не могут рассматриваться как среднее количество загрязнений сей трубы или тем более панели. При оценке величины средней загрязненности следует учесть, что отложения распределяются по длине трубы и ее периметру неравномерно. Имеющиеся опытные данные показывают, что на полу-периметре трубы, обращенном в топку ( <огневая сторона), отложений в 2—3 раза больше, чем на ее стороне, прилегающей к стенке топки ( тыльная сторона). Неравномерно отложения распределяются и по длине трубы. Поэтому при прикидочных расчетах степени загрязненности данной поверхности нагрева можно принимать, что отложения располагаются на 10% ее величины в зоне максимальных температур. При этом условии мы получим следующую (среднюю) предельную загрязненность всей поверхности нагрева, определяемую, например, по данным контрольного шарошения, г/м . [c.44]

Сравнение спектральных плотностей пульсаций, зарегистрированных на "чистой парогенерирующей поверхности и поверхности с отложениями, показало, что пульсации температуры на поверхности с отложениями имеют значительно меньшую интенсивность и частоту (больший эффективный период). [c.46]

Одним из перспективных методов опреснения соленых вод является термический метод. Однако этот метод оказывается экономически выгодным при дешевых источниках тепла и относительно небольших удельных капитальных затратах на испарительную установку, которые могут быть достигнуты на установках высокой производительности при использовании тепла атомных электростанций двойного назначения (атомных теплоэлектроцентралей). Однако здесь необходимо предварительно разрешить ряд проблем, и прежде всего, применительно к испарительной установке, обеспечить безнакип-ный режим работы парогенерирующих поверхностей в достаточно широком интервале температур, по возможности более высокие значения коэффициентов теплопередачи и тепловых потоков, достаточно эффективную очистку вторичного пара от капель (при высоких скоростях пара в паровом объеме испарителя), установить наиболее экономичные схемы и параметры испарительной установки и станции в целом. В настоящее время эти и многие другие вопросы, возникшие при проектировании крупных установок по обессоливанию соленых вод, изучаются в лабораторных и полупромышленных условиях. В СССР (г. Шевченко) работает опытно-промышленная многоступенчатая установка производительностью 5 000 м 1сутки. Чтобы предохранить поверхности теплообмена от отложений, в исходную воду вводится мелкокристаллическая затравка того же состава, что и у накипи. Экспериментально установлено, что в определенных режимах накипеобразующие компоненты отлагаются только на кристаллах затравки. Укрупненные кристаллы выводятся из установок с продувкой. [c.369]

Во время испытаний установки на режиме с = 645 К нарушение режима обогрева соляной ванны вызвало в парогенераторе кризис теплоотдачи первого рода. Следствием кризиса явилось термическое разложение ДФС и образование осадка на внутренней поверхности парогенерирующего канала, что вызвало резкое снижение мощности ПТУ от 4,5 до 3,5 кВт. При дальнейшем узеличении наработки мощность уменьшалась со значительно меньшим темпом. Это последнее изменение сопровождалось увеличением давления на входе в турбину, что свидетельствовало о медленном отложении продуктов распада в соплах. Приведенный факт указывает на особую важность мероприятий по обеспечению температурного режима парогенераторов ПТУ с ОРТ. [c.176]

Основными трудностями в эксплуатации парогенераторов этого типа явились коррозионные повреждения в местах недостаточного омывания парогенерирующих поверхностей нагрева, где наблюдалось глубокое упаривание воды и очень сильное (на несколько порядков) повышение концентрации в воде коррозионно-активных примесей, слабо переходящих в пар. Первоначально такие повреждения (в виде коррозионного растрескивания под напряжением материала труб, начинавшегося со стороны низкого давления) возникали вблизи трубной доски или даже внутри последней. Надо иметь в виду, что в парогенераторах первых выпусков трубы уплотнялись только в нижней части плиты, а в верхней имелась глубокая (до 400—500 мм) тонкая щель между трубой и отверстием в трубной доске [1.6]. На громадной горизонтальной поверхности трубной доски, пронизанной несколькими тысячами труб, постепенно накапливались рыхлые седиментационные отложения продуктов коррозии. Особенно велики отложения были в так называемой банановидной зоне, где, по-видимому, проходила граница зон подъемного и опускного дви--. жения воды, т. е. скорости циркуляции были близки к нулю. Повреждения носили характер, типичный для коррозионного растрескивания Инконеля-600 иод напряжением в концентрированном щелочном растворе, образующемся при глубоком упаривании питательной воды, содержащей небольшие примеси из-за присосов охлаждающей воды в конденсаторе. [c.19]

В связи с отложениями в парогенерирующих каналах примесей воды возник ряд интересных в научном и важных в практическом отношении задач. Отложения, например, продуктов коррозии конструкционных материалов являются проницаемыми и имеют капиллярно-пористую структуру. Доставка жидкости к обогреваемой стенке определяется, прежде всего, закономерностями капиллярной гидродинамики. Зарождение и рост пузырька пара в начальный момент происходят в матрице пористой структуры вне явного воздействия внешнего потока теплоносителя. На отрывной диаметр пузырька, кроме обычных сил внешнего потока, оказывает влияние сила капиллярного давления. Эти обстоятельства выявляют принципиальные особенности процесса в капиллярно-пористом теле по сравнению с кипением на непроницаемой поверхности. [c.137]

В настоящее время существует очень ограниченное число экспериментальных работ [6.1—6.10] но исследованию массообмена в парогенерирующих каналах с пористыми отложениями на стенке. Из работ американских исследователей [6.1—6.5] следует, что степень концентрирования в этих условиях на три — четыре порядка выше, чем при кипении на непроницаемой поверхности. В работах советских исследователей [6.7—6.10] также отмечалось увеличение степени концетрированпя в тонком слое железо-окисных отложений, однако в пределах одного порядка. Существенная разница в результатах объясняется сложностью изучаемого процесса и методическими особенностями опытов. [c.234]

В отношении парогенерирующих каналов такой проблемой является правильный учет влияния отложений на температурный режим поверхности нагрева. До настоящего времени по этому поводу в литературе были только отдельные публикации, выполненные в основном специалистами по водоподготовке. Это обеспечивало физико-химический анализ отложений, но не давало возможности выявить их влияние на гидравлику, теплообмен и температурный режим парогенерирующей поверхности. [c.3]

Использование данной установки позволяет изучить влияние искусственных покрытий, близких по структуре и свойствам к натурным отложениям, на теплоотдачу при кипении. Kpoivie того, предусматривается проведение опытов на образцах, снятых непосредственно с промышленных парогенерирующих установок. Экспериментальное исследование процесса кипения на поверхностях, покрытых слоем отложений, при отсутствии организованной циркуляции даст возможность изучить механизм переноса тепла через слой отложений, выяснить влияние структуры и свойств слоя на величину эффективного коэффициента теплопроводности. [c.49]

Для барабанных котлов, где легко растворимые примеси питательной воды концентрируются в котловой воде и выводятся с продувкой, наибольшую опасность представляют труднорастворимые примеси, главным образом соединения кальция и магния, аналитически определяемые как общая жесткость воды. Эти соединения даже при незначительном содержании их в питательной воде образуют на внутренней поверхности парогенерирующих труб накипь. Поэтому в первую очередь качество конденсата турбин нормируется по общей жесткости. Для прямоточных котлов и ядерйых паропроизводящих установок, где в образовании отложений участвуют все неорганические нелетучие примеси, качество конденсата турбин (питательной воды) должно быть возможно более высоким. Это нашло отражение в нормах на общую жесткость конденсата — для указанного оборудования эта норма минимальна. Кроме того, с целью улучшения качества конденсата энергоблоки с прямоточными котлами и энергоблоки АЭС снабжаются установками для 100%-ной очистки конденсата турбин, которые дополнительно выводят из конденсата поступившие в него с присосами охлаждающей воды и паром неорганические примеси. Для котлов с естественной циркуляцией нормы общей жесткости конденсата отличаются в зависимости от давления пара в котлах и вида топлива. Так как с повышением давления в котле и ростом тепдонапряжения в топке при работе- на мазуте процессы накипеобразования интенсифицируются, в этих случаях нормы жесткости конденсата установлены более низкими. [c.231]

Отчетливо выявились также в последние годы недостаточность количественной оценки степени накипеобразова-ния, необходимость ее дифференцированного нормирования в зависимости от тепловой нагрузки и физико-химических свойств отложений, исключительная важность защитной функции качественных оксидных пленок на внутренней поверхности прежде всего парогенерирующих труб. [c.12]

Водный теплоноситель парогенерирующих установок представляет собой сложную разбавленную систему, твердая фаза которой — продукты коррозии, труднорастворимые соли и т. д. находятся в различной, включая коллоидную, степени дисперсности. Регулирование и оптимизация в такой системе процессов переноса частиц твердой фазы по контуру теплоносителя, их отложения на различных участках поверхности и выведение из контура путем фильтрования и др. делают необходимым изучение свойств частиц твердой фазы, в том числе их электрофоретической подвижности. [c.229]

Влияние тепловой нагрузки на интенсивность отложений проявляется в том, что с повышением тепловой нагрузки возрастает температура стенки парогенерирующей трубы, а повышение температуры стенки трубы интенсифицирует прикипаемость частиц к поверхности нагрева. [c.8]

Рассмотрим другую модель ИВТАН процесса кипения в пористых структурах с жидкостной пленкой в паровых каналах [6.25]. Проследим ее на примере элементарной ячейки, образованной на поверхности парогенерирующего капала железоокисными отложениями (рис. 6.23). Ячейка включает паровой канал и совокупность жидкостных каналов. Возникновение зародыша пузыря возможно в центре парообразования па стенке капала в месте контакта частицы с поверхностью стенки или в месте контакта частиц ближайших к поверхности нагрева слоев. Зарождение пузыря и его движение происходит в паровых каналах. Длина паровых и жидкостных каналов не равна толщине слоя отложений ботл и отличается от нее на коэффициент извилистости . Процесс парообразования носит периодический характер. Зарождение паровой фазы происходит за счет тепла перегретой жидкости, а дальнейший рост — за счет испарения в пузырь жидкости из клина и пленки в паровом канале в окрестности стенки. [c.260]

Все хорошо известные щелочные реагенты не удовлетворяют полностью указанным требованиям. Обработка питательной воды только летучими щелочными реагентами недостаточно надежна, так как внутренние поверхности парогенерирующих труб не получают требуемой щелочной защиты. Едкий натр и калий обладают слишком большой щелочностью в условиях концентрирующейся пленки. Силикаты и бораты щелочных металлов непригодны из-за высокой растворимости их в паре. С этой точки зрения, по мнению Поттера и Блума, преимуществами обладает гидроокись лития, применяемая для подщелачивания воды на атомных электростанциях. В отличие от НаОН гидроокись лития не вызывает образования коррозионных язвин в котельном металле при любой концентрации, вплоть до насыщенной. Однако применение этого реагента несовместимо с фосфатами, так как на поверхности нагрева котлов, работающих с присадкой ЫОН, возникают прочные отложения ЫзР04. [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...