Повышение надежности функционирования системы ТЭС - открытая теплосеть

• Автор: Гиниятуллин, Булат Анварович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
FJIABA 1. Литературный обзор
1.1. Водно-химические режимы систем теплоснабжения, требования правил технической эксплуатации электрических станций и сетей
1.1.1. Способы обработки сетевой и подпиточной воды в системах
теплоснабжения
1.2. Применение различных химических реагентов для обработки подпиточной и сетевой воды
1.3. Противокоррозионная обработка подпиточной воды на ТЭС и защита оборудования от коррозии
1.3.1. Коррозия оборудования подпиточного и сетевого трактов
1.3.2. Термодинамика процесса коррозии
1.3.2.1 Коррозия с водородной деполяризацией
1.3.2.2 Коррозия с кислородной с деполяризацией
1.3.3 Предотвращение коррозии деаэрацией и декарбонизацией
1.3.4. Влияние различных факторов на коррозию в тепловых сетях
1.3.5. Способы противокоррозионной обработки воды
ЕЛАВА 2. Описание системы ТЭС-теплосеть и подготовки подпиточной воды теплосети в г. Набережные Челны
2.1 Подготовка сетевой и подпиточной воды для системы ТЭС-теплосеть г. Наб. Челны
2.1.1 Принципиальная схема подпитки теплосети
2.1.2 Краткая характеристика оборудования станции
2.1.3 Нормы качества сетевой и подпиточной воды
2.1.4 Организация химического контроля
2.1.5 Химическая очистка внутренних поверхностей нагрева котлов
2.1.6 Оценка интенсивности процессов внутренней коррозии тепловых сетей
2.1.7 Водно-химический режим с применением комплексона ИОМС
2.1.8 Технологический регламент при ведении ВХР с комплексоном
2.1.9 Технологический и химический контроль при ведении ВХР с ингибитором
2.1.10 Контроль за дозированием ингибитора
2.2 Краткая характеристика теплосети
ГЛАВА 3. Математическое моделирование материальных потоков и
физико-химических процессов в системе ТЭС - открытая
теплосеть
3.1 Математическая модель процессов в системе ТЭС - открытая теплосеть
3.2 Методика расчета концентрационных кривых в трубной системе
ГЛАВА 4. Обследование состояния внутренних поверхностей в системе ТЭС- теплосеть
4.1 Методика анализа отложений и продуктов коррозии на внутренних поверхностях открытой теплосети
4.2 Описание образцов вырезок труб и отложений, взятых из открытой теплосети г. Набережные Челны 2010 года
4.3 Общая характеристика химического состава и структуры отложений
4.4 Расшифровка структуры образцов отложений и их вероятное происхождение
ГЛАВА 5 Исследование коррозионных процессов и выработка
рекомендаций
5.1 Исследование коррозионных процессов в системе
5.1.1 Механизмы коррозии
5.1.2. Характер проявления внутренней коррозии и причины коррозионного повреждения и обрастания отложениями 113 трубопроводной системы
5.1.3. Массо-перенос и перемещение продуктов коррозии по теплосети
5.1.4 Причины внутренней коррозии
5.2 Выработка рекомендаций
ВЫВОДЫ
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
В Российской Федерации во многих крупных городах сохраняется централизованное теплоснабжение от ТЭС с открытой тепловой сетью. Системы с открытой тепловой сетью обладают некоторыми преимуществами по сравнению с закрытыми теплосетями, в числе которых удешевление теплопунктов, более полная утилизация сбросной теплоты ТЭС, снижение давления теплофикационного отбора. Основной недостаток систем с открытой теплосетью - повышенные затраты на химводоочистку - в последнее время теряет остроту в связи применением на ТЭС реагентной стабилизационной обработки подпиточной воды. В качестве реагентов хорошо зарекомендовали себя органофосфонаты, поликарбоксилаты, бензотриазолы и др. Между тем, по-прежнему не решена проблема повышенной повреждаемости открытой теплосети в результате внутренней коррозии.
Коррозионные разрушения магистральных трубопроводов теплосети -одна из главных причин снижения надежности систем теплоснабжения. В среднем по России примерно 25 % этих повреждений образуется из-за внутренней коррозии труб. Однако есть теплосети, где она является причиной до 90 % всех повреждений, вызванных локальной язвенной коррозией.
Полагают, что коррозионная активность сетевой воды определяется наличием в ней кислорода, а также содержанием сульфатов и хлоридов. Причем отрицательная роль сульфатов значительно больше, чем хлоридов. Коррозионное воздействие сетевой воды на металлы в большой степени зависит от свойств пленок на поверхности металла. Даже обычная пленка продуктов коррозии, образующаяся на металле в природной воде при комнатной температуре, является в некоторой степени защитной. При повышении температуры воды эти свойства пленок усиливаются, но в реальных условиях теплосети они часто не могут обеспечить действенную защиту металла. Свойства железооксидных пленок зависят от значения pH воды. В условиях закрытой теплосети с увеличением pH в диапазоне 9,2-10,5 их

сетевой воды более 9,2-9,3 при прочих равных условиях обеспечивает значительное снижение повреждаемости трубопроводов теплосети от внутренней коррозии.
Таблица 1.5.
Влияние величины pH сетевой воды на удельную повреждаемость трубопроводов (выборка объектов с содержанием О? в подпиточной воде
<50 мкг/кг или в сетевой воде <30 мкг/кг) [3]
Наименование параметра Значение pH сетевой воды
рН>9,25 pH-8,3-9.25 V Д ну Оч
Удельная повреждаемость от внутренней коррозии, повр/(км-год) 0,0134 0,0935 0,0949
Разница между содержанием железа в сетевой и подпиточной воде, мг/л 113,45 243,89 659
Содержание хлоридов в воде, мг/л 39,40 37,49 20
Содержание сульфатов в воде, мг/л 77,50 53,02 56
Щелочность общая, мг-экв/л 1.51 2,15 1
Количество объектов в выборке
Количество объектов, имеющих повреждаемость равную нулю
Значение pH сетевой воды определяет тип внутренней коррозии в теплосети [11]. При pH более 9,25 коррозия, в основном, локальная, но интенсивность ее мала; при pH 8,3 - 9,25 возрастает скорость локальной коррозии и одновременно увеличивается скорость равномерной коррозии; снижение pH до уровня менее 8,3 еще более усиливает равномерную коррозию стали и значительно увеличивает содержание железа в сетевой воде (скорость локальной коррозии так же несколько возрастает).
Анализ данных таблицы 1.5 показывает, что влияние кислорода (диапазон изменения 10-500 мкг/кг) на повреждаемость при высоких