Системы химико-технологического мониторинга водно-химического режима тепловых электростанций: Учебное пособие, страница 30

Свойства гидразина:

·  Слабое основание незначительно повышается рН;

·  Подвергается термолизу до N₂, NH₃, H₂;

·  Комплексообразование для меди.

Количественной характеристикой способности системы к окислению или восстановлению служит окислительно-восстановительный потенциал. Значение ОВП измеряют относительно какой-либо стандартной системы, в качестве которой обычно служит водородный электрод, потенциал которого принят равным нулю. ОВП зависит от многих факторов: природы редокс-пары, концентраций окисленной и восстановленной форм, температуры, рН раствора. Зависимость перечисленных факторов описывает уравнение Нернста:

 (5.11)

Е⁰ - стандартный потенциал редокс системы; R- газовая постоянная, равная 8,312 Дж/(мольК); Т - абсолютная температура, К; F- число Фарадея, равное 96485 Кл/моль; n– число электронов, принимающих участие в электродной реакции; a_ox , a_red– активности окисленной и восстановленной форм редокс-системы.

Из уравнения Нернста ясно, что возрастание концентрации окисленной формы или уменьшение концентрации восстановленной формы вызывает увеличение электродного потенциала системы и наоборот.

Основная причина коррозии для барабанных котлов наличие кислорода за деаэратором. Гидразин ликвидирует кислород оставшийся после термической деаэрации.

 (5.12)

 (5.13)

Обработка питательной воды котлов с естественной циркуляцией не является обязательной.

Недостатки гидразина: ядовит. На зарубежных станциях отказываются от применения гидразина. Отказ имеет экологические причины. Однако отказ от гидразина может быть на тех станциях, где имеется БОУ.

Широко известно, что наиболее подверженным коррозии является тракт основного конденсата турбины от конденсатора до деаэратора питательной воды (прежде всего, за счет присосов воздуха в вакуумную систему турбоустановки и попадания в тракт кислорода с добавочной питательной водой). Ввод гидразина предусматривается в две точки: во всасывающую линию конденсатных насосов и во всасывающую линию бустерных насосов после деаэраторов. Наличие устройств для ввода гидразина в две точки представляет эксплуатационному персоналу большие возможности в организации водного режима и делает систему противокоррозионных  мероприятий   при эксплуатации энергоблоков более гибкой. При повышенном содержании кислорода в конденсате, например, при пуске энергоблока в работу, ввод гидразина во всасывающую линию конденсатных насосов нецелесообразен и реагент потребуется подавать только за деаэратором. Напротив, во время нормальной эксплуатации энергоблока, при установившемся низком содержании кислорода в конденсате целесообразно более ранее связывание кислорода и восстановление высших окислов железа и меди. Это существенно улучшает водный режим энергоблока и предохраняет котлы и проточную часть турбины от образования отложений.

Однако на большинстве электростанций тракт основного конденсата турбин остается без защиты, так как ввод гидразина осуществляется во всасывающий трубопровод питательных насосов.

Возможность снижения содержания растворенного кислорода в питательной воде с помощью гидразина  ограничена пределом 10 мкг/дм³. Многочисленные теплохимические испытания энергоблоков на Троицкой, Конаковской, Каширской ГРЭС и других электростанциях показали, что снизить концентрацию кислорода в питательной воде ниже 10 мкг/ дм³ невозможно даже при увеличении избытка гидразина до 500 мкг/ дм³.

Наблюдения зарубежных исследователей свидетельствуют о том, что при налаженной работе термических деаэраторов, обеспечивающих содержание кислорода в питательной воде за ними не выше 10 мкг/ дм³, восстанавливающее действие гидразина на кислород практически отсутствует.

По данным ВТИ в г. Москве восемь ТЭЦ работают без применения гидразинной обработки.

Отказ от применения гидразина все чаще наблюдается и на зарубежных тепловых электростанциях, причем этот отказ имеет как экологические, так и технические причины. Пример успешного перехода на безгидразинный режим приведен на ТЭЦ Южноафриканской системы Летабо с шестью крупными энергоблоками, оснащенными барабанными котлами с параметрами перегретого пара 17,32 МПа, 540 ⁰С.