Обессоленного конденсата

Дозировка гидразингидрата в обессоленный конденсат при избыточной концентрации N2H4 не более 30 мкг/л в питательной воде (при дозировке химических реагентов в конденсатно-пита-

/ — обессоленный конденсат; X — питательная вода; 6?) —- конденсат турбин; • — перегретый пар.

воды с помощью аммиака целесообразно за деаэратором, исключив его подачу в обессоленный конденсат за конденсатоочисткой или за последним по ходу среды

- обессоленный конденсат; X — питательная вода; ны; Q— перегретый нар.

Таким образом, целый ряд физико-химических свойств щелочных аминов в сочетании с невоздействием на медьсодержащие сплавы обусловливает возможность их применения для регулирования качества питательной воды по всему тракту блока при условии дозирования в обессоленный конденсат. Однако стоимость как пиперидина, так и морфолина в настоящее время значительно превышает стоимость аммиака (1 кг технического пиперидина стоит 17 р., а морфолина — 38 р.), что является серьезным препятствием для их широкого внедрения. Рентабельность использования этих летучих аминов, в частности пиперидина, может быть повышена путем периодического его применения, основанного на создании на оборудовании стабильных защитных пленок, устойчивых в течение 1200—1500 ч.

Обессоленный конденсат на всех блоках Советского Союза содержат соединений меди от 2 до 5 мкг/кг Си. При прохождении обессоленного конденсата по тракту подогревателей низкого давления, выполненных из латуни Л-68, средняя концентрация меди увеличивается в 2—5 раз.

Основным источником загрязнения соединениями меди обессоленного конденсата является коррозия внутренних поверхностей латунных трубок ПНД. В обессоленный конденсат турбины с внутренней поверхности трубок подогревателей низкого давления поступает также металлическая медь. По данным Троицкой ГРЭС гари эксплуатации блоков 300 МВт при дозировании аммиака и гидразингидрата на всас бустерных насосов сетки питательных насосов забивались отложениями, содержащими до 77% металлической меди. При этом со стороны воды величина обесцинкования трубок последнего по ходу среды ПНД за 5 лет эксплуатации достигала как на прямом участке, так и на гибе почти 80%, на наружной поверхности трубок была отмечена лишь начальная ста-дця обесцинкования при глубине поражения до 0,05 мм. В это время по тракту ПНД происходило увеличение содержания меди до 20 мкг/кг Си.

В то же время при дозировании в обессоленный конденсат одного аммиака, регулирующего только величину рН, происходит интенсификация процесса загрязнения медью среды по тракту ПНД. Так, на Средне-Уральской ГРЭС в 1972 г. осуществлялось регулирование величины рН обессоленного конденсата с помощью дозирования аммиака перед ПНД из расчета обеспечения его концентрации в конденсате перед деаэратором 200 мкг/кг МН3. В этот период при наличии кислорода в конденсате турбины происходит значительное загрязнение обессоленного конденсата медью по тракту ПНД (рис. 3-10).

Специальные исследования, опыт эксплуатации ряда электростанций с блоками СКД, а также и теоретические предпосылки показывают, что наиболее рациональным местом ввода гидразингидрата является обессоленный конденсат за конденсатоочисткой.

к ее содержанию в обессоленном конденсате. В то же время при дозировке гидразина и аммиака в обессоленный конденсат средняя концентрация меди за ПНД превышала 8 мкг/кг Си.

Дозировка гидразингидрата в обессоленный конденсат зависит от содержания кислорода, а также определяется рациональным значением величины рН, обусловливающим минимальное приращение соединений меди по конденсатному тракту.

Поэтому использование природных вод, содержащих большое количество солей, кремневой кислоты, газов, в качестве питательной воды недопустимо. Для приготовления питательной воды требуемого качества на ТЭС природную воду подвергают специальной обработке. Она заключается в удалении минеральных и органических твердых взвешенных в воде примесей, солей жесткости (Са, Mg)' с заменой их легкорастворимыми солями щелочных металлов (К, Na); общем обессоливании в системе выпарных установок с получением обессоленного конденсата; обескремнивании; дегазации. Такая обработка позволяет существенно снизить содержание примесей в питательной воде. Однако при эксплуатации котла количество примесей в воде постоянно возрастает. Это происходит ввиду присосов природной воды в конденсаторе турбины, добавки воды при восполнении потерь рабочей среды, перехода в воду продуктов коррозии конструкционных материалов. Кислород и углекислота, попадающие в воду, вызывают коррозию металла труб поверхностей нагрева. Соединения кальция и магния, относящиеся к труднорастворимым, как и продукты коррозии железа, меди, образуют накипь. Отложения образуют и легкорастворимые соединения такие, как Na3PO4; Na2SOj, если концентрация их выше растворимости в рабочем теле (воде или паре). Часть примесей кристаллизуется в водяном объеме, образуя шлам.

Поэтому использование природных вод, содержащих большое количество солей, кремневой кислоты, газов, в качестве питательной воды недопустимо. Для приготовления питательной воды требуемого качества на ТЭС природную воду подвергают специальной обработке. Она заключается в удалении минеральных и органических твердых взвешенных в воде примесей, солей жесткости (Са, Mg) с заменой их легкорастврримыми солями щелочных металлов (К, Na); общем обессоливании в системе выпарных установок с получением обессоленного конденсата; обескремнивании; дегазации. Такая обработка позволяет существенно снизить содержание примесей в питательной воде. Однако при эксплуата-, ции котла количество примесей в воде постоянно возрастает. Это происходит ввиду присосов природной воды в конденсаторе турбины, добавки воды при восполнении потерь рабочей среды, перехода в воду продуктов коррозии конструкционных материалов. Кислород и углекислота, попадающие в воду, вызывают коррозию металла труб поверхностей нагрева. Соединения кальция и магния, относящиеся к труднорастворимым, как и продукты коррозии железа, меди, образуют накипь. Отложения образуют и легкорастворимые соединения такие, как Na3PO4; Na2SO4, если концентрация их выше растворимости в рабочем теле (воде или паре). Часть примесей кристаллизуется в водяном объеме, образуя шлам.

Измерение показателя рН слабо забуференных растворов типа химически обессоленного конденсата дифференциальным , методом

Для обессоленного конденсата, питательной воды, перегретого пара и конденсата турбин для создания величины рН« 8,8 н-9,0 требуется концентрация пиперидина 1,2—1,3 мг/л. Пиперидин обладает более высоким коэффициентом распределения между водой и паром, чем аммиак. При давлении 6,8-105 Па ,(7 кгс/см2) и температуре 180°С коэффициент распределения пиперидина между жидкой и паровой фазами равен 0,7, а аммиака — 0,15. При такой величине коэффициента распределения пиперидина на блоках с прямоточными котлами при конденсации греющего пара подогревателей низкого давления и мятого пара в конденсаторе турбины в сконденсированной пленке будет обеспечено присутствие до 60— 70% пиперидина от общего количества поступающего с паром. При концентрации пиперидина в питательной воде 1,2—1,3 мг/л концентрация его с учетом термического разложения в паре за котлом будет составлять около 0,7 мг/л. Последнее обстоятельство позволяет считать, что при конденсации греющего пара ПНД и пара в конденсаторе будет обеспечено рН питательной воды на уровне 8,0.

Особенно интенсивно этот процесс протекал в периоды пусков энергоблоков, когда концентрация примесей в конденсатах станции была резко повышенной. Постепенное накапливание в ионитах продуктов коррозии сопровождалось снижением их обменной емкости, ухудшением эффекта обессоливания воды, заметным увеличением расходов воды на собственные нужды; наблюдалось также возрастание гидравлического сопротивления фильтров. Так, например, на одной из обессоливающих установок за 2 года эксплуатации в катионите накопилось железа около 50 кг/т ре2<Эз и меди -— 2 кг/т СиО, в анионите — соответственно 3—6 кг/т ре^Оз и 0,02—0,03 кг/т СиО; при этом обменная емкость ионитов снизилась на 30—40%, солесодержание обессоленного конденсата повысилось до 25—80 мкг/кг NaaSOj, расходы воды на взрыхление и отмывку анионита возросли более чем в 2 раза.

Как показывает опыт эксплуатации, внутренние отложения, образующиеся в пароводяном тракте котлов СКД, в основном состоят из продуктов коррозии конструкционных материалов. Образование указанных отложений в значительной степени обусловлено загрязнением обессоленного конденсата по тракту подогревателей высокого (ПВД) и низкого (ПНД) давления.

Свойства летучих щелочных реагентов — аммиака, гидразина, морфолина, изофорондиамина (ИФД), три-метилгекса'мителендиамина (ТМД), триметилциклогекси-л а мина (ТМС), пиперидина и циклогексиламина— даны в та'бл. 3-3. Величины рН обессоленного конденсата в отсутствие углекислоты и при наличии присадок аммиака,

обессоленного конденсата, питательной воды, перегретого па;ра и конденсата турбины, обусловливается только коецентр а дней пиперидина.

Обессоленный конденсат на всех блоках Советского Союза содержат соединений меди от 2 до 5 мкг/кг Си. При прохождении обессоленного конденсата по тракту подогревателей низкого давления, выполненных из латуни Л-68, средняя концентрация меди увеличивается в 2—5 раз.

Основным источником загрязнения соединениями меди обессоленного конденсата является коррозия внутренних поверхностей латунных трубок ПНД. В обессоленный конденсат турбины с внутренней поверхности трубок подогревателей низкого давления поступает также металлическая медь. По данным Троицкой ГРЭС гари эксплуатации блоков 300 МВт при дозировании аммиака и гидразингидрата на всас бустерных насосов сетки питательных насосов забивались отложениями, содержащими до 77% металлической меди. При этом со стороны воды величина обесцинкования трубок последнего по ходу среды ПНД за 5 лет эксплуатации достигала как на прямом участке, так и на гибе почти 80%, на наружной поверхности трубок была отмечена лишь начальная ста-дця обесцинкования при глубине поражения до 0,05 мм. В это время по тракту ПНД происходило увеличение содержания меди до 20 мкг/кг Си.

В то же время при дозировании в обессоленный конденсат одного аммиака, регулирующего только величину рН, происходит интенсификация процесса загрязнения медью среды по тракту ПНД. Так, на Средне-Уральской ГРЭС в 1972 г. осуществлялось регулирование величины рН обессоленного конденсата с помощью дозирования аммиака перед ПНД из расчета обеспечения его концентрации в конденсате перед деаэратором 200 мкг/кг МН3. В этот период при наличии кислорода в конденсате турбины происходит значительное загрязнение обессоленного конденсата медью по тракту ПНД (рис. 3-10).