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

напряжений К При наличии вблизи поврежденного уча­ стка скоплений продуктов коррозии, содержащих Fe2 03 ) медь и ее окислы, возникает возможность функциониро­ вания макропары. Оголившиеся участки металла выпол­ няют роль анода; катодом является поверхность с не­ поврежденной магнетитовой пленкой. Роль деполяриза­

Так же как и при общей коррозии, продуктами подшламовой коррозии котельного металла являются маг­ нетит и водород.

В целях предотвращения подшламовой коррозии не­ обходимо ограничивать поступление в парогенератор с питательной водой окислов железа и меди, а также других примесей, образующих в котловой воде частицы шлама; необходимо из барабанных парогенераторов удалять скапливающийся шлам, систематически приме-

1 Исключительно 'большое влияние на образование железоокисяого шлама оказывают высокие местные тепловые нагрузки, возни­ кающие при неудовлетворительно организованном топочном режиме. Особенно часто этот фактор проявляется на котлах, в топках кото­ рых сжигаются мазуты. Стремление уменьшить число горелок, со­ ответственно повышая их мощность, резко усиливает неравномер­ ность распределения тепловой нагрузки, создаёт локальные очаги с чрезвычайно высокими теплонапряжениями. Поверхности нагрева, несущие Такие высокие тепловые нагрузки, быстро разрушаются, одновременно обогащая котловую воду продуктами коррозии. Сле­ дует отметить, что зарубежная техника тщательно избегает концент­ рирования тепловых нагрузок. (Прим. ред.)

70

бенно необходимо добиваться снижения содержания р&*

связыванием кислорода гидразином либо сульфитом

натрия гидразингидрат не дает увеличения общего солесодержания воды, которое в питательной воде ограни­ чивается тем больше, чем выше давление.

чем при кислородной коррозии; диаметр язв может до­ стигать 15—20 мм.

Нитрит натрия NaN02 обладает, с одной стороны, свойством пассивировать металл и, следовательно, уменьшать коррозию; с другой стороны, он обладает свойством деполяризовать катодные участки и, следо­ вательно, усиливать коррозию. При концентрациях

анодным и катодным процессами. В парогенераторах среднего давления при больших концентрациях нитри­ тов, происходит пассивирование металла и коррозия по­ давляется. При давлениях свыше 100 кгс/см2 скорость нитритной коррозии с ростом концентрации NO~2 моно­ тонно возрастает. Пассивирование поверхности по мере увеличения температуры и тепловых нагрузок, по-види­ мому, затрудняется.

Коррозионное действие нитрита натрия NaN03 про­ является в парогенераторах лишь при давлениях свыше 60 кгс/см2. При высоких температурах нитрат-ионы вы­ полняют роль деполяризатора, участвуя в следующих

Ш

ла. Если в котловой воде присутствует свободный едкий натр, то в зазорах и щелях считают возможным сильное упаривание раствора, причем концентрация ,NaOH по­ вышается настолько, что вызывает растворение защит­ ной окисной пленки. Высокие 'растягивающие напряже­ ния в металле способствуют проникновению агрессивно­ го щелочного раствора к границам зерен. Микрострук­ тура металла в области первоначальной трещины пока­ зана на рис. 2-8. Связь межкристаллитной коррозии

хрупкость». Слово «хрупкость» указывает на характер возможного разрушения металла при развитии трещин— разрушение без предварительной деформации.

Для предотвращения межкристаллитной коррозии необходимо ограничивать содержание в котловой воде свободного едкого натра. Согласно действующим нормам при давлении менее 100 кгс/см2 доля свободного едкого натра в общем солесодержании котловой воды, т. е. так называемая относительная щелочность, не должна пре­ вышать 20%, при давлениях свыше 100 кгс/см2— 10%. При соблюдении указанных соотношений в местах глу­ бокого упаривания котловой воды происходит выделение в твердую фазу фосфатов, сульфатов и силикатов нат­ рия. Образующиеся солевые отложения препятствуют контакту концентрированного раствора NaOH с поверх­ ностью металла и тем самым устраняют его коррозион­ ное действие. В барабанных парогенераторах высокого и сверхвысокого давления возможно осуществление ре­ жима чистофосфатной щелочности (см. § 8-1). Этот ре­ жим создается введением в котловую воду фосфорно­ кислых солей натрия (Na3 P04, Na2HP04, UabhPOi) в определенных соотношениях. Предполагалось, что ког­ да происходит глубокое упаривание котловой воды, то при режиме чистофосфатной щелочности в твердвую фа­ зу выделяется тринатрийфосфат, равновесие гидролиза

Na 3 P0 4 +H 2 O^Na 2 HP0 4 + NaOH

сдвигается влево, и едкий натр «уводится» из раствора. Однако более поздние исследования показали, что при высоком давлении менее растворимым компонентом этой системы является динатрийфосфат — Na2 HP04. При вы­ падении его в осадок едкий натр остается в растворе. Подобно другим солевым отложениям твердая фаза

74

2-3. КОРРОЗИЯ ТРАКТА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ И ЕЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ

Основным оборудо­ ванием конденсатно-пита- тельного тракта ТЭС яв­ ляются подогреватели, деаэраторы, насосы, а так­ же конденсаторы турбин. В настоящее время наи­ более распространены по­ догреватели поверхност­ ного типа.

Конструктивно их выпол­ няют различно; регенеративные подогреватели низкого давле­ ния (ПИД) обычно имеют одну трубную доску и U-образные трубки с наружным диаметром 16 мм (рис. 2-10). На рис. 2-11 показана конструктивная схема сетевого подогревателя с двумя трубными досками и прямыми трубками. Нагреваемая вода движется по трубам, завальцованным в трубную доску или доски. В межтрубное простран­ ство поступает греющий пар. Конденсат греющего пара соби­ рается в нижней части корпуса и отводится через нижний шту­ цер. Подвод и отвод нагревае­ мой воды осуществляются че­ рез водяную камеру, разделен­ ную перегородкой. В подогре­ вателях высокого давления (ПВД) вместо трубных досок

при м ен яют р аопредел11телы1 ые трубы-коллекторы, к которым присоединены на сварке спи­ ральные трубки поверхностей нагрева. Подвод и отвод воды

Рис. 2-11. Конструктивная схе­ ма сетевого подогревателя.

77

Рис. 2-10. Конструктивная схема регенеративного ПНД.

78

осуществляются с помощью вертикальных коллекторных пруО. Прею­ щий пар вводится в межтрубное пространство в верхнюю часть по­ догревателя. Конденсат преющего пара удаляется из нижней части корпуса.

Для изготовления корпусов подогревателей применяют углеподистую сталь. В подогревателях высокого давления при давлении

лях обычно применяют трубки из медных сплавов. Для ряда мощ­ ных энергоблоков трубки в ПНД выполнены из нержавеющей стали.

корпуса головки и аккумуляторного бака деаэраторов изготов­ ляют из углеродистой стали, разбрызгивающие устройства в голов­ ке—-из «ержавеющей. В конденсаторах турбин корпус и трубные доски выполняют из углеродистой стали. Трубы, как правило, изго­ товляют из медных сплавов. Все соединительные трубопроводы кон- денсатно-питательного тракта делаются лз углеродистой стали.

При движении основного потока рабочей среды по конденсатно-питательному тракту происходит повышение параметров—температуры и давления. На участках трак­ та, находящихся под разрежением (паровые пространст­ ва конденсатора турбины и ПНД, конденсатные насосы), через неплотности в соединениях присасывается атмос­ ферный воздух. С ним в рабочую среду поступают такие коррозионно-активные примеси, как 0 2 и С 0 2 . Питатель­ ная вода, конденсат турбины и конденсаты греющего пара всех подогревателей не являются буферными раст­

стали протекает с водородной деполяризацией. При од­ новременном присутствии в воде растворенного кислоро­ да и С 0 2 коррозия углеродистой стали протекает двумя параллельными путями: с водородной и кислородной

молекулярный водород Н2 ; в результате кислородной деполяризации на катодных же участках образуются

7?