Вопрос № 248 Гидразинно-аммиачный водный режим прямоточных паровых котлов.

Предварительная подготовка воды полностью не исключает присутствия в ней солей, механических примесей и газов, так как некоторое их количество остается после обработки и, кроме того, при прохождении по тракту тепловой схемы вода уносит продукты коррозии, а также с различными присосами в нее попадают газы. Частично соли и газы удаляют в обессоливающих установках, деаэраторах. Для надежной работы котла очистка питательной воды до входа в него оказывается также недостаточной. В процессе выпаривания воды (например, в барабане котла при температуре насыщения) происходит накопление солей, обусловленное различным их количеством в питательной (котловой) воде и в паре.

Поэтому дополнительно в самом котле предусматриваются обработка воды и организация водного режима, позволяющие уменьшить накипеобразование, прикипание шлама, вынос солей в турбину и коррозию. Организуются фосфатирование, обработка воды гидразином и комплексонами или комплексоннощелочная продувка, ступенчатое испарение и промывка пара конденсатом или питательной водой. Кроме того, периодически проводятся водные и химические промывки, а при остановке котла на длительное время производят консервацию пароводяного тракта.

Исходным положением в организации водного режима прямоточных котлов являет­ся отсутствие продувки. Поэтому все посту­пающие с питательной водой примеси, а так­же примеси, переходящие в рабочую среду вследствие коррозии самого котла и пита­тельного тракта за конденсатоочисткой, час­тично отлагаются на поверхностях нагрева, частично уносятся в турбину. При этом сле­дует учитывать, что в турбине допустимы лишь очень незначительные отложения.

Гидразинно-аммиачиый водный режим.

Термическая деаэрация не обеспечивает пол­ного удаления кислорода и углекислоты из турбинного конденсата. Концентрация оста­точного кислорода может составлять до 10 мкг/кг. Присутствует в конденсате и оста­точная углекислота. Поэтому термическую Деаэрацию дополняют химической обработкой питательной воды.

Оставшийся после термической деаэрации кислород связывают гидразином N₂H₄. В от­сутствие примесей в воде реакция протекает гак.

N₂H₄+0₂N₂ + 2H₂0

В питательной воде всегда содержатся примеси окислов железа и меди. Их присут­ствие ускоряет связывание кислорода гидрази­ном

Для гарантии полного связывания кисло­рода обеспечивают подачу гидразина на всас питательных насосов в количестве, превыша­ющем стехиометрическое значение в соответ­ствии с формулой, и таким образом создают избыток N₂H₄ в количестве 0,02— 0,03 мг/кг.

Углекислота может находиться в воде в ви­де молекул С0₂ (растворенный газ) и Н₂С0₃ (раствор):

С0₂+Н₂О^Н₂С0₃.

Углекислота связывается дозируемым в пи­тательную воду аммиаком. Аммиак вводят в количестве, обеспечивающем полную нейт­рализацию С0₂ с образованием карбонатов аммония и создание небольшого избытка гидроокиси аммония, повышающего рН среды.

Таким образом, гидразингидрат обеспечивает связывание остатков кислорода после деаэра­торов, а аммиак —выдерживание регламен­тированного ПТЭ значения рН = 9,1±0,1.

Водный режим, базирующийся на обработ­ке питательной воды гидразингидратом и аммиаком, получил название гидразинно-аммиочного. Это — традиционный водный режим, до недавнего времени он выполнялся практи­чески на всех энергетических блоках СКД.

Температура рабочей среды на выходе из НРЧ обычно достигает 380—390°С. Темпера­тура стенки наружной поверхности труб в этой зоне примерно на 100°С выше и достигает 490—500°С. Опытом эксплуатации установле­но, что при гидразинно-аммиачном водном режиме температура груб НРЧ газомазутиых котлов повышается на 10—12°С ежемесячно. Поэтому для поддержания температуры стенки на допустимом уровне отложения не­обходимо удалять через каждые 4—6 мес хи­мическими промывками.