Водно-химические режимы ТЭС и их расчёт: Учебное пособие, страница 26

Наличие аммиака в питательной, а следовательно, и в котловой воде, оказывает влияние на поведение продуктов коррозии железа. Сравнение зависимостей, представленных на рис. 8.1 и 8.2, показывает, что дозирование аммиака в воду в концентрациях 0,2 – 1,0 мг/кг приводит к снижению растворимости соединений железа в кипящей воде [1]. Следовательно, загрязнение насыщенного пара продуктами коррозии железа меньше при аминировании питательной воды. Однако при аммиачном водном режиме и растворимость соединений железа в кипящей воде ниже, поэтому для предотвращения образования отложений, состоящих из соединений железа в котле, необходимо более жёстко контролировать качество питательной воды по соединениям железа.

Наличие в тепловой схеме ТЭС аппаратов, изготовленных из медных сплавов и перлитной стали, предъявляющих различные требования  к составу среды, связано с необходимостью осторожного подхода к ведению режима коррекции питательной воды с применением аммиака. Повышенное содержание аммиака (более 1000 мкг/кг) в конденсате ПНД, турбин и бойлеров значительно активизирует коррозионное разрушение латуни трубной системы этих аппаратов, особенно в присутствии кислорода.

Рисунок 8.1  Растворимость продуктов коррозии железа в кипящей воде при температуре 325 ⁰С в зависимости от рН₂₅ среды в отсутствии аммиака

Рисунок 8.2  Растворимость продуктов коррозии железа в кипящей воде в зависимости от концентрации аммиака (=354 ⁰С)

Режим коррекции питательной воды аммиаком должен отвечать оптимальным условиям коррозионной устойчивости медных сплавов: содержание аммиака в питательной воде не должно превышать 1000 мкг/кг и содержание кислорода в турбинном конденсате – не более 20 мкг/кг. В воздухоохладительной зоне парового пространства конденсаторов, где выполнение этих условий не достигается, рекомендуется выполнять трубную систему из нержавеющей стали.

Для коррекционной обработки используется водный раствор аммиака, концентрация рабочего раствора его определяется в процессе наладки и ориентировочно находится в пределах 0,5 - 2 %. Раствор дозируют плунжерными насосами в добавочную или питательную воду. Схема дозирования раствора аммиака в добавочную воду проще в исполнении, но применение её целесообразно лишь в том случае, когда может быть обеспечено равномерное распределение добавки по всем котлам электростанции. Дозу аммиака регулируют автоматически по импульсу от расхода добавочной воды.

Расход аммиака при амминировании питательной воды получается меньшим для установок, добавочная вода которых не обессоливается, а только умягчается – обычно для средних и нередко и для высоких давлений;  для сверхвысоких давлений добавочная вода проходит обессоливание и необходимые значения рН требуют больших расходов аммиака.

На электростанциях с барабанными котлами высоких давлений применяется чистоаммиачный водный режим. Этот режим может быть реализован только на тех электростанциях, где жёсткость питательной воды незначительна. В этом случае вероятность образования кальциевых отложений в котле сведена к минимуму. При этом режиме для КПТ осуществляется гидразинно-аммиачный водный режим, а в барабан котла никакие реагенты не дозируются. Амминирование питательной воды практически не воздействует на значение рН котловой воды высоких давлений и соответственно  на коррозию сталей экранных поверхностей и самих барабанов.

Необходимая доза аммиака для подщелачивания конденсата до рН, определяемого нормами ПТЭ [11], определяется по формуле (3-20) в условиях нормального и аварийного режима, т. е. при =10¸150 мкг/кг.

Для предупреждения коррозии металла с кислородной деполяризацией  на ТЭС применяется гидразинная обработка питательной воды. Взаимодействие кислорода с гидразином протекает по реакции:

.

Определяющими факторами этого процесса являются концентрация растворённого кислорода, избыток гидразина, температура и рН среды. Окисление гидразина ускоряется с повышением температуры и при значениях рН = 8,7¸11,0. Отмечается положительное влияние гидразинной обработки питательной воды не только для устранения кислорода, но и для уменьшения содержания продуктов коррозии. В присутствии гидразина происходит восстановление оксидов железа и меди по следующим реакциям: