Задачи организации водно-химического режима. Предупреждение образования отложений на внутренних поверхностях основного оборудования

Задачи организации водно-химического режима.

1.  Предупреждение образования отложений на внутренних поверхностях основного оборудования;

2.  Минимизация скорости коррозии основного и вспомогательного оборудования (всех элементов тепловой схемы);

3.  Предупреждение стояночной коррозии.

КЭС: D_пв =D_тк + D_доб + D_{к рег}

ТЭЦ: D_пв = D_тк + D_доб + D_{к рег} + D_{сет п} + D_потр

Отсюда следуют пути поступления примесей в цикл ТЭС:

1.  Добавочная вода: остаточное содержание анионов и катионов, коррозионноактивные газы (О₂,СО₂);

2.  Конденсат регенеративных подогревателей: продукты коррозии стали (Fe)

3.  Сетевые подогреватели: ионы жесткости и различные анионы (при наличии присосов, неплотностей в СП), а так же продукты коррозии – Cu, Zn;

4.  Конденсат возвращаемый от потребителей: так же как и конденсат СП, но может иметь примеси различных металлов в зависимости от технологического процесса, в котором используется пар. Качество возвращаемого конденсата оговаривается в договоре заключаемом с потребителем. При нарушении этого договора конденсат или сбрасывается или направляется на блочную обессоливающую установку (БОУ).

5.  Турбинный конденсат может быть загрязнен при нарушении плотности конденсатора, а так как охлаждающая вода в тысячи раз хуже по качеству самого турбинного конденсата, то даже сотые доли % присоса бывают заметны.

Вода на ТЭС используется в качестве:

1.  Исходного сырья для получения рабочего тела – пара;

2.  Рабочей среды в тепловых сетях;

3.  В качестве охлаждающей воды (в конденсаторе, маслоохладителе и т.д.).

В каждом случае требования предъявляемые к воде совершенно различные. Кроме того требования к питательной воде различаются в зависимости от параметров основного оборудования.

Требования для питательной воды отличаются для барабанных и прямоточных котлов.

До 3,9 МПа – низкое давление

3,9 ÷ 9,8 МПа – среднее давление

9,8 ÷13,8 МПа – высокое давление

13,8÷17,8 МПа – сверхвысокое давление

25÷30 МПа – сверхкритическое давление.

Коррозия.

1.  Электрохимическая – протекает в растворах;

2.  Химическая – в пароперегревателях, трубопроводах под воздействием перегретого пара.

Электрохимическая коррозия протекает под воздействием молекул воды (диполей). Ионы металлов могут покидать кристаллическую решетку, таким образом энергия кристаллической решетки представляет из себя суммарную работу необходимую для перехода ион-атома металла из кристаллической решетки в вакуум.

W_кр, W_г – совокупность данных показателей характеризует коррозионный процесс.

Ряд напряжений металлов Баженова.

E = E₀ + 0,058 ∙ lg(C) / n, где n – валентность металла,

С – концентрация металла в растворе.

Металлы имеющие отрицательный электродный потенциал (W_кр < W_г) подвергаются коррозии по следующему механизму: ионы металла покидают кристаллическую решетку и ассимилируются (накапливаются) вблизи поверхности, под поверхностью металла образуется отрицательный потенциал, таким образом металл теряет часть своих ионов и разрушается.

Металлы имеющие положительный электронный потенциал (благородные металлы W_кр > W_г): ионы металла скапливаются под поверхностью металла, а диполи воды  образуют на поверхности раздела фаз отрицательный заряд. Металл заряжен положительно.

Процессы происходящие в гальваническом элементе:

1.  Разрушение металла катода;

2.   Переток электронов по проводнику;

3.  Ассимиляция электронов на поверхности анода.

Эти три процесса являются необходимыми для протекания процесса коррозии.

Процессы происходящие на аноде:

А:      Fe⁰ – 2e → Fe²⁺

Процессы происходящие на катоде:

К:      2e + 0,5O₂ + H₂O → 2OH^-