Водно-химические режимы ТЭС и их расчёт: Учебное пособие, страница 17

7.  Коррозия оборудования

Металл теплоэнергетического оборудования в условиях эксплуатационных режимов подвергается коррозионному  разрушению под действием контактирующей с ним среды, т.е. воды, пара и топочных газов. Значительную роль в  протекании коррозионных процессов играют механические  напряжения и тепловые нагрузки. Действие совокупности  перечисленных факторов определяет многообразие видов  коррозионных процессов, способствующих разрушению металла. Интенсивность развития коррозионного разрушения в основном определяется прочностью защитной плёнки, образовавшейся на поверхности металла и состоящей  из оксидов железа. Разрушение этой плёнки может быть следствием воздействия термомеханических, механических  и химических факторов. Влияние термомеханических  факторов  связано с наличием высоких тепловых напряжений  на поверхностях нагрева и с колебаниями температуры  металла в процессе эксплуатации. Механическое разрушение  плёнки возможно также при нарушениях гидродинамики потока воды и пара. Защитная плёнка может разрушаться под действием  концентрированных растворов солей, и прежде всего едкого натра, в локальных  зонах упаривания котловой воды. Локализация этого процесса определяется состоянием топочного режима и  конструктивными особенностями котлов. При наличии повышенных местных тепловых напряжений и вялой циркуляции воды в контуре экранов практически невозможно средствами водно-химического режима предотвратить разрушение защитной плёнки.

В условиях номинальных тепловых нагрузок и скоростей циркуляции существующие методы водно-химического режима способны обеспечить образование надёжной защитной плёнки на поверхности металла, а также  быстрое восстановление в случае нарушения её целостности. Условия создания защитной плёнки предусматривают: выполнение нормативного содержания железа в питательной  воде в соответствии с параметрами рабочего давления и видом сжигаемого топлива; поддержание значения рН рабочей среды, обеспечивающего пассивное состояние металла питательного тракта и испарительной зоны котла.

Практика эксплуатации свидетельствует, что для котлов, как барабанных, так и прямоточных, работающих на твёрдом топливе, выполнение нормативного регламента водно-химического режима способствует обеспечению пассивации металла экранных поверхностей в процессе эксплуатации путём создания защитной плёнки. Для котлов, работающих на газомазутном топливе, при аналогичных условиях водно-химического режима в локальных зонах  с высокими тепловыми нагрузками защита металла обеспечивается далеко не всегда.

7.1  Коррозия конденсатно-питательного тракта

При движении основного потока рабочей среды по конденсатно-питательному тракту происходит повышение температуры и давления. На участках тракта, находящихся под разряжением (паровое пространство конденсаторов турбин и ПНД, конденсатные насосы), через неплотности в соединениях присасывается атмосферный воздух. С ним в рабочую среду поступают такие коррозионно-активные примеси, как О₂ и СО₂. Питательная вода, конденсат турбины и конденсаты греющего пара всех подогревателей не являются буферными растворами. Их обогащение диоксидом углерода сопровождается смещением рН среды в кислую область и резким увеличением скорости коррозии.

Коррозия конденсатно-питательного тракта (КПТ) опасна не только тем, что повреждаются поверхности оборудования, но и тем, что при этом питательная вода обогащается продуктами коррозии. С увеличением их выноса в парогенератор усиливаются процессы подшламовой коррозии и железооксидного накипеобразования. Эти процессы  со временем могут привести к повреждениям, требующим аварийной остановки парогенератора.

Организация надёжного и экономичного водно-химического режима современных энергоблоков с прямоточными котлами имеет большое значение. В качестве  корректирующих добавок для КПТ используются газообразный кислород или прошедший очистку воздух, раствор перекиси водорода, гидразин и аммиак.