Водно-химические режимы ТЭС и их расчёт: Учебное пособие, страница 27

;

;

;

;

.

Скорость реакции восстановления оксидов гидразином существенно возрастает  с повышением температуры среды и зависит от рН. Полностью обескислородить конденсат вводом в него гидразина  невозможно, так как при низких температурах реакция между кислородом и гидразином практически не протекает и в воде сохраняется кислород и избыток гидразина, а при этом коррозия латуни усугубляется. Избыточный гидразин в условиях работы  котла разлагается с образованием аммиака и азота:

;

.

Разложение гидразина практически завершается в котловой воде, где содержание его аналитически не обнаруживается.

Начальная дозировка N₂H₄ до появления избытка гидразина в воде равна:

,  мкг/кг,  (8-1)

где ,,, - нормативное содержание в питательной воде соответственно кислорода, железа ,меди, нитритов и нитратов мкг/кг (таблица П.2 Приложения). Нормальная дозировка гидразина в 1,5-2 раза меньше начальной и  должна  обеспечить избыток гидразинаперед экономайзером (в соответствии с ПТЭ) 20 - 60 мкг/кг.

Количество гидразина в питательной воде с учётом потерь в КПТ:

,    мкг/кг,                  (8-2)

где   - температурный коэффициент разложения , для барабанных котлов выского давления (14 МПа) равен 0,8 ; -  потеря гидразина в деаэраторе (из опыта эксплуатации » 17мкг/кг).

Общий расход гидразина определяется :

,  г/ч ,    (8-3)

где   , т/год, - годовая паропроизводительность котла; , т/ч, - расход питательной воды на пуск котла; , т/ч, - расход питательной воды на останов;  - количество пусков и остановов за год (как минимум 2);  - допустимые концентрации гидразина в питательной воде во время пусков (300мкг/кг)              и  остановов  (1000 мкг/кг)  соответственно ;  24 – продолжительность пускового режима.

Гидразинную обработку питательной воды ведут непрерывно; рабочий раствор, как правило, вводят после деаэраторов, во всасывающий трубопровод питательного насоса. Процесс регулируется автоматически по импульсу от расхода питательной воды.

8.1.2   Фосфатный водный режим

С целью предотвращения образования в котлах твёрдой кальциевой накипи ведут фосфатную обработку котловой воды. Фосфатный режим является надёжным средством предотвращения кальциевого накипеобразования и не должен рассматриваться как способ исключения накипеобразования вообще.

В результате взаимодействия ионов РО₄^3- с ионами Са²⁺ образуется гидроксилаппатит [ Са(Са₃(РО₄)₂)₃] × (ОН)₂ в виде тончайшей взвеси (шлама). В отличие от гидроксилаппатита в котловой воде возможно образование фосфорита Са₃(РО₄)₂, который выделяется на поверхности металла в виде твёрдой накипи. Условия образования указанных соединений различны и определяются значением рН среды.

Образование фосфорита отмечается в питательном тракте и экономайзере при относительно низких значениях рН в сравнении с котловой водой, а образование гидроксилаппатита происходит в щелочной среде котловой воды. Этим обстоятельством и определены оптимальные условия ввода раствора фосфата не в питательную, а непосредственно в котловую воду.

Действие фосфата натрия на процесс кальциевого накипеобразования можно объяснить следующим образом: при избытке в котловой воде ионов РО₄^3- образуется малорастворимое соединение и концентрация ионов кальция снижается настолько, что котловая вода не достигает состояния насыщения по отношению к таким накипеобразователям, как СаSiO₃, СаSO₄ и т.д. В результате весь кальций, поступающий в котловую воду, осаждается в ней в виде гидроксилаппатита в форме шлама.

В связи со сложным составом котловой воды, содержащей наряду  с катионами Са²⁺, Мg²⁺, Fe³⁺ и анионы СО₃^2-, SO₄^2-, SiO₃^2-, расчёт потребной концентрации ионов для фосфатной обработки  выполнить практически невозможно. В котловой воде должна быть достаточная щёлочность, чтобы происходило образование гидроксилапатита, и в то же время не должно быть большого избытка РО₄^3-, чтобы избежать образования твёрдой накипи Мg₃(РО₄)₂ и фосфата железа.