55.Водяний режим і якість пара. Виникнення накипу. Вимоги до живильної води.

Одною з основних задач експлуатації котла є організація раціонального водного режиму, що забезпечує без накипну роботу поверхонь нагріву, попередження їх корозії і високу якість пари.

Сучасніпарогенераториживлятьсясумішшю конденсату виробленої пари та хімочищеної води абодистиляту.

На конденсаційнихрайоннихелектростанціяхвтрати конденсату складають 0,5…1%. На промислових ТЕЦ – 20…40%, а на виробничихкотельнях – 70% і більше.

Поповненнявтрат конденсату дляпарогенераторівнизького та середньоготискузазвичайпроводятьхімочищеною водою, а для прямотоковихпарогенераторіввисокого та надвисокоготиску – дистилятом.

Разом з живильною водою в парогенератор надходятьрізнімінеральнісполуки, в тому числі, солікальція і магнія, окисли заліза, алюмінія, міді.

Накопичення таких речовин в процесівипаровування води, доходячи до рівноважного стану приводить до випаданняїх на стінкиповерхонь. В першу чергунасичуютьсясоліжорсткостіСа(НСО₃)₂, Мg(НСО₃)₂, СаСО₃, МgСО₃тощо. Вони випадаютьіз води у виглядікристалів. Центрами кристалізації є жорсткуватості труби, раковинитощо. Ціречовиниутворюютьщільні, твердівідкладення – накип. Якщовідкладеннявідбуваються в об’ємірідини, то утворюєтьсяшлам.

Накип і шлам маютьнизькутеплопровідність 0,1…0,2 (м·К)/Вт. Тому навіть тонкий шар накипупризводить до суттєвогопогіршеннятеплообміну, відповідногопідвищеннятемпературистінки труби. В екранних трубах, кип’ятильних пучках і навіть в пароперегрівнику температура стінкиможуперевищуватидопустиму температуру. Тодіутворюєтьсявидутлина, а потім свищ.

Накипнедопустимий і в областіхвостовихповерхонь, оскількипогіршеннятеплообміну приводить до збільшеннятемпературивідхіднихгазів і зниження ККД котла.

Солізаліза та амоніюможутьутворюватинерозчиннісолі і відкладатись на стінках.

НаявністьокислівкремніюSiO₂призводить до утвореннякремнієвоїкислоти Н₂SіО₃. При тискубільшому 7 МПа ця кислота можерозчинятись в парі і попадати з барабана через пароперегрівник в турбіну, де відкладається на лопатках.

Наявністьорганічнихмастил та нафтопродуктівпогіршує роботу поверхоньнагріву, утворюючиплівку.

Високалужністьпризводить до спінюванняводи в барабані і виносувологи в пароперегрівник і навіть на турбіну. Такожможевиникатилужнакорозія.

Низькалужність (кислотність) викликаєсильнукорозію.

Розчинні гази О₂ і СО₂викликаютьактивнукорозію.

Обладнаннясучаснихелектростанційексплуатується при високихтепловихнавантаженнях, щовимагаєжорсткогообмеженнятовщинивідкладень на поверхняхнагріву по умовами температурного режиму їхметалупротягомробочоїкомпанії. Таківідкладенняутворюються з домішок, щонадходять у цикли електростанцій, у тому числі і з додатковою водою, тому забезпеченнявисокоїякостіводнихтеплоносіївелектростанції є найважливішимзавданням. Використання водного теплоносіявисокоїякостіспрощуєтакожрішення задач одержання чистого пара, мінімізаціїшвидкостейкорозіїконструктивнихматеріалівкотлів, турбін та обладнанняконденсатні-живильного тракту.

Длязадоволеннярізноманітнихвимогдоякостіводи, щоспоживаєтьсяпривиробленняелектричної і тепловоїенергії, виникаєнеобхідністьспеціальноїфізико-хімічноїобробкиїї.Підготовка води здійснюється в спеціальному цеху, якийназивається цех «хімводоочищення» (ХВО). За цим цехом закріпленазавданняорганізації та контролю за водно-хімічним режимом всіхгрупобладнання. [2]

Хімічнопідготовлена вода є, по суті, вихідноюсировиною, яка післяналежноїобробки (отчистки) використовується для наступнихцілей: а) в якостівихідноїречовини для одержання пари в котлах, парогенераторах, випарника, паропреобразователях; б) для конденсаціївідпрацьованого в паровихтурбінахпара; в) для охолодженнярізнихапаратів та агрегатівстанції; г) в якостітеплоносія в теплових мережах і системах гарячоговодопостачання.

Одночасно з отчистки природної води на електростанціяхнеобхідновирішувати комплексно питання, пов'язані з утилізацієюрізними методами щоутворюються при цьомустічних вод. Такерішення є міроюзахистувідзабрудненняприроднихджерелпитного і промисловоговодопостачання