книги из ГПНТБ / Субботина, Н. П. Водный режим и химический контроль на тепловых электростанциях

Т а б л и ц а 8-3-

Расчетные нормы котловой воды барабанных парогенераторов (утверждены Техсоветом МЭ и Э в 1958 г.)-

нон воды и пара прямоточных парогенераторов в тече­ ние первых 2—3 суток после включения его в работу. Это касается содержания соединений натрия, кремние­ вой кислоты, общей жесткости, соединений железа и меди, предельная концентрация которых временно по­

ных установок как с прямоточными, так и барабанными парогенераторами разрешается применение только гидразингпдрата.

Качество всех составляющих питательной воды, а именно конденсата турбин, конденсата регенератив­ ных, сетевых и других подогревателей, добавочной воды, а также возвратного конденсата производственных по­ требителей пара, должно обеспечивать должную чистоту питательной воды.

В табл. 8-3 приведены расчетные нормы для котло­

тым испарением. В случаях, когда указаны две цифры, меньшая величина относится к парогенераторам с одним

Эксплуатационные нормы качества котловой воды и режимы продувок по общему солесодержаиию и крем­ ниевой кислоте устанавливаются на основе проведения теплохимических испытаний. При этом учитывается не­ обходимость получения чистого пара по солям и кремнекислоте. Правилами технической эксплуатации регла­ ментируются эксплуатационные нормы качества котло­ вой воды по фосфатам. Они приведены в табл. 8-4. До­ пустимые пределы изменения концентрации фосфатов в котловой воде не зависят от давления, но зависят от принятого режима фосфатироваиня. Нормируется также относительная щелочность котловой воды, представляю­ щая собой -отношение гидратной щелочности (в пересче­ те на NaOH) к общему солесодержаиию котловой воды (включая фосфаты). Этот показатель нормируется из условия предотвращения щелочной и межкристаллитной коррозии металла. В парогенераторах со ступенчатым испарением -содержание фосфатов 'нормируется одновре-

232

Применение бесфосфатного режима в барабанных парогенераторах допускается на отдельных ТЭС с раз­ решения энергоуправлений. При бесфосфатном режиме по ПТЭ нормируется величина рН котловой воды, кото­ рая должна быть не ниже 7,5 и .не выше 9.

Глава девятая

У Д А Л Е Н И Е ПРИМЕСЕЙ ИЗ ОСНОВНОГО Ц И К Л А ТЭС

9-1. СПОСОБЫ НЕПРЕРЫВНОГО ВЫВОДА ПРИМЕСЕЙ

Существование постоянно действующих источников поступления примесей (см. гл. 4) приводит к постепен­ ному накоплению загрязнений в основном цикле ТЭС и нарушению требуемой чистоты рабочей среды и омы­ ваемых ею поверхностей основного и вспомогательного оборудования. Обеспечить выполнение норм чистоты

233

ренная в расширителе продувочная вода направляется в охладитель и затем выбрасывается. На ТЭЦ продувочная вода может исполь­ зоваться для подпитки тепловой сети закрытого типа. При бесфосфатиом режиме котловой воды продувочную воду, не содержащую фосфатов, можно использовать на установке подготовки добавочной воды парогенераторов. Несмотря на применение расширителей и ох­ ладителей продувочной воды, тепловые и энергетические потери на ТЭС, связанные с непрерывной продувкой, довольно значительны.

В барабанных парогенераторах линии непрерывной продувки отходят из основного барабана или выносных циклонов, расположенных в верх­ ней части агрегата. Содержащие­ ся в котловой воде частицы круп­ нодисперсного шлама склонны скапливаться в нижних коллекто­ рах экранов. Не попадая в бара­ бан, они не могут быть удалены с продувочной водой. Переме­ стить линии непрерывной про­ дувки в нижние точки нельзя, так как при этом создается опасность нарушения циркуляции в конту­ рах парогенератора. Но если из нижних коллекторов делать весь­ ма кратковременные периодиче­ ские продувки, то, не нарушая надежности циркуляции, можно существенно повысить эффектив­ ность вывода из цикла грубодисперсных примесей, в частности тяжелых и крупных частиц про­ дуктов коррозии. На практике всегда сочетают непрерывную продувку с периодической, кото­ рую выполняют по специальному графику с соблюдением разрабо­ танного режима для каждого аг­ регата.

На установках с прямоточными парогенераторами находят применение различные методы непрерывного вывода примесей из цикла. В прямоточных парогене­ раторах докритического давления, оборудованных про- мывочно-сепарационными устройствами (см. § 5-7), ма­ лолетучие примеси выводятся из цикла вместе с водой, которая удаляется из промывочно-сепарационного устройства. На блочных установках с прямоточными

235

парогенераторами оверхкритнческих параметров вывод примесей осуществляют на к о н д е н с а т о о ч и с т к а х. К настоящему времени большое распространение полу­ чили энергоблоки сверхкритическнх параметров с тур­ бинами конденсационного типа. На таких установках

воды в конденсаторах турбин. Поступление в рабочую среду продуктов коррозии обусловливается главным об­ разом коррозией собственного оборудования энергобло­ ка. Конденсатоочнстка предназначена освобождать ра­ бочую среду от всех этих примесей, а именно солей, кремнекислоты и продуктов коррозии. Поскольку соли и кремиекислота не дают отложений в регенеративных подогревателях, с точки зрения водного режима этого участка ТЭС безразлично, в каком месте конденсатопитательного тракта расположить ионитные фильтры, предназначенные для удаления этих примесей. Соли и

ную емкость, установку конденсатоочистки с ионитными фильтрами приходится располагать в области .низких температур, т. е. за конденсатнымн насосами.

Когда сооружались первые конденсатоочистки, в целях их уде­ шевления и повышения компактности ограничивались очисткой лишь части конденсата (25—50%) и только на ионнтыых фильтрах. При эксплуатации таких установок наблюдались необратимое загрязнение ионитов продуктами коррозии, снижение их рабочей обменной ем­ кости и ухудшение эффекта обессоливания воды. В результате не обеспечивалось выполнение норм 'чистоты питательной йоды и пара.

В настоящее время на блоках сверхкритических па­ раметров предусматривается очистка всего конденсата турбин. Для того, чтобы ионитные фильтры лучше вы­ полняли свою основную функцию по удалению ионизи­ рованных примесей, перед ними включают осветлительные фильтры. На отечественных конденсатоочистках в качестве фильтрующей среды в осветлительных фильт­ рах насыпного типа используется сульфоуголь, а в освет­ лительных фильтрах намывного типа — целлюлоза. Обессоливание конденсата на большинстве конденсатоочисток ведется по схеме совместного Н—ОН-иониро- вания с применением фильтров смешанного действия

236

в питательной воде перед водяным экономайзером кон­ центрация продуктов коррозии снова возрастает, часто превышая установленные нормы. В этих условиях не удается избежать образования железоокисных отложе­ ний в парогенераторах и заноса проточной части турбин окислами меди и железа. С целью 'более полного выво­ да из цикла продуктов коррозии на конденсатоочистку направляют также и конденсаты греющего пара из ПНД. Сливая каскадно дренажи П Н Д в конденсатор, их очи­ щают в смеси с турбинным конденсатом. При этом теп­ ловая экономичность энергоблока несколько снижается. Этот вариант включения конденсатоочистки в тепловую схему энергоблока показан на рис. 9-2. В связи с отме­ ченными недостатками низкотемпературной конденсато­ очистки не прекращаются работы по изысканию новых технологических схем и материалов, пригодных к исполь­ зованию в точках цикла с более высокой температурой.

237

За рубежом в последние годы получила распространение техно­ логия очистки конденсата на намывных ионитных фильтрах, запатен­ тованная в США под названием «паудекс-процесс». В качестве фильтрующего материала в таких фильтрах используются смеси порошкообразных понитов с размером частиц 50—70 мкм. Катноиит

используется в Н- или NHi-форме, анионнт — в ОН-форме. Так как в смешанном слое порошкообразных понитов совмещаются процессы удаления дисперсных и ионизированных примесей воды, то схема конденсатоочистки с намывными ионитнымн фильтрами получается весьма компактной. Большим ее преимуществом является возмож-

Рис. 9-3. Расположение высокотемпературной конденсато­ очистки в тепловой схеме энергоблока.

/ — намывные ионнтные фильтры.

ность очистки воды при более высоких температурах в связи с одно­ кратным использованием ионообменных смол. По окончании фильтроцикла, который длится 20—30 суток, отработанный слой ионитов выбрасывают и намывают новую порцию фильтрующих материалов.

Включение намывных ионитных фильтров в тепловую схему энергоблока (рис. 9-3) на участке тракта с температурой 90—420 °С дает возможность очищать конденсат греющего пара всех ПНД без сброса в конденсатор. По сравнению с вариантом, показанным на рис. 9-2, достигается выигрыш в тепловой экономичности и, кроме

торов морской водой высокотемпературная очистка конденсата на намывных ионитных фильтрах резервируется фильтрами смешанного

238

повышения присосов высокоминерализованной воды может резко сократиться. При достаточной плотности конденсаторов работают только намывные ионитиые фильтры, а в периоды повышения при­ сосов охлаждающей воды в работу включаются и резервные ФСД; очистка конденсата идет в две ступени.

9-2. СПОСОБЫ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ВЫВОДА ПРИМЕСЕЙ

В период, когда поступающее в цикл количество приме­ сей превышает возможности их удаления, концентрация их в рабочей среде повышается. Опыт эксплуатации ТЭС показывает, что скорость загрязнения оборудова­ ния отложениями зависит от того, насколько строго вы­ полняются установленные нормы водного режима и со­

пароводяного тракта способами, описанными в § 9-1, ко­ нечно, невозможно. Эта задача решается периодически­ ми э к с п л у а т а ц и о н н ы м и п р о м ы в к а м и обору­ дования.

На тепловых электростанциях применяются различ­ ные виды эксплуатационных промывок. Режим и техно­ логия их проведения определяются, с одной стороны, конструктивными особенностями оборудования, с другой стороны— количеством, химическим составом и струк­ турой отложений. Важной технологической их характе­ ристикой является способность смываться водой. Исходя из этой технологической характеристики, отложения

единений. В таких отложениях могут содержаться и .не­ растворимые в. воде компоненты. Однако последние должны быть распределены в слое отложений таким об­ разом, чтобы после перехода в раствор легкораствори­ мых компонентов связь нерастворимых компонентов с поверхностью металла нарушалась. В этом случае не­ растворимые компоненты будут смываться с поверхно­ сти металла механически. Когда в слое отложений пре­

239