Водно-химические режимы ТЭС и их расчёт: Учебное пособие, страница 28

Обычно в условиях эксплуатации правильность выбора дозы ионов РО₄^3- проверяется по химическому составу отложений на трубах экранной системы. В составе отложений содержание РО₄^3- не должно  превышать сумму катионов Са²⁺+ Мg²⁺. В противном случае доза ионов РО₄^3- при фосфатной обработке велика и её следует уменьшить.

В соответствии с расчётными данными ВТИ количество фосфатов, обеспечивающее безнакипный режим котловой воды, увеличивается с ростом солесодержания и уменьшается при повышении рН. Этот регламент позволяет иметь низкое содержание  фосфатов в котлах среднего давления в связи с повышенным значением рН котловой воды.

 Рекомендуется содержание РО₄^3- в котловой воды выдерживать в установленных пределах (таблица 8.1). Таким образом, режим фосфатирования приемлем для барабанных котлов любого давления [8].

Таблица 8.1  Режимы фосфатирования котловой воды

Фосфаты вводятся в воду обычно в виде натриевых солей ортофосфорной кислоты – триортофосфата или диортофосфата. В котловой воде происходит их гидролиз с образованием NaOH.

Режим, при котором появление едкого натра в воде связано только с гидролизом фосфатов, называют режимом чисто фосфатной щёлочности. При таком режиме отсутствует свободный едкий натр и поэтому нет возможности образования его повышенных концентраций, опасных в коррозионном отношении. Это объясняется тем, что степень гидролиза фосфорнокислых соединений натрия уменьшается по мере концентрирования их раствора при упаривании. Такой режим характерен для питания котлов конденсатом и обессоливания добавочной воды.

В условиях умягчения добавочной воды в питательную и затем в котловую воду поступают бикарбонаты натрия NaHCO₃ , подверженные гидролизу и термолизу. Конечным продуктом этих реакций является свободный едкий натр. В этом случае режим фосфатирования называют фосфатно-щелочным ( или щёлочно-солевым). При нём возникает принципиальная возможность концентрирования едкого натра в результате местного упаривания. По нормам ПТЭ допустим и этот режим питания, однако с ограничениями по содержанию свободного едкого натра, т. е. относительной щёлочности.

По нормам ПТЭ, Щ_отн должна быть не более 50 %. Предыдущими нормами она ограничивалась 20 % [4]. Увеличение  допустимой Щ_отн объясняется тем, что поддержание необходимой щёлочности котловой воды барабанных котлов, особенно при высоких давлениях, за счёт дозирования аммиака практически невозможно. Жёсткое ограничение концентрации свободного едкого натра вызывалось ранее наблюдавшимися явлениями так называемой каустической хрупкости – межкристаллитных повреждений металла барабанов. Но они были характерны только для котлов старых типов с заклёпочными соединенями, создававшими возможность глубокого упаривания и концентрирования в неплотностях этих соединений.

Режим фосфатирования благоприятен для котлов средних давлений,  для которых опасность пережога труб вызывается кальциевыми накипями, а большая реальность их образования связана с умягчением, но не обессоливанием добавочной воды. Поэтому режим фосфатирования решает задачи водного режима только для питательных вод с относительно большой жёсткостью, но не предотвращает железооксидные и медистые отложения.