Исследование комплексных реагентов на основе аминов для ведения водно-химического режима и защиты поверхностей нагрева энергетических котлов ТЭС и котлов-утилизаторов энергоблоков ПГУ

• Автор: Суслов, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

1Л Водно-химические режимы энергоблоков ПТУ в России и за рубежом

1.2 Основные проблемы водного режима ПТУ

1.3 Анализ повреждаемости котлов-утилизаторов энергоблоков ПТУ

1.4 Альтернативные водно-химические режимы

1.5 Методический подход к выбору реагентов при ведении аминных режимов

1.6 Водно-химические режимы блоков ПТУ в России

1.7 Свойства органических аминов, рекомендуемых к использованию в теплоэнергетике

1.8 Выводы по главе
ЕЛАВА 2 МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАБОТЫ
2.1 Предпосылки для создания защитных пленок на поверхностях нагрева и ведения водно-химического режима с помощью комплексных реагентов
2.1.1 Оценка способности комплексных реагентов к созданию защитного слоя
2.1.2. Ведение водно-химического режима с использованием аминов
2.2 Экспериментальные стенды и методика выполнения работы
2.2.1 Исследование создания защитных пленок и отмывки от отложений в паровой среде
2.2.2 Создание на образцах защитных пленок и отмывка от отложений в водной среде
2.2.2.1 Содержание экспериментов
22.2.2 Проверка защитных свойств методом капли
2.2.2.3 Металлографический анализ экспериментальных образцов
2.2.2.4 Электрохимические исследования
2.2.3 Исследование влияния комплексного реагента на катионит применительно к условиям работы блочных или автономных обессоливающих установок
2.2.3.1 Методика проведения эксперимента

2.2.3.2 Описание эксперимента
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Исследования в паре
3.2 Исследования в водной среде
3.2.1 Проверка защитных свойств методом капли
3.2.2 Металлографический анализ экспериментальных образцов
3.3 Исследования по влиянию на катионит
ГЛАВА 4 ОРГАНИЗАЦИЯ ВХР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЛЕКСНЫХ РЕАГЕНТОВ И ХИМИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
4.1 Разработка схемы дозирования аминосодержащих реагентов
4.1.1 Общие положения
4.1.2 Разработка схемы дозировки для одноконтурной схемы циркуляции на примере энергетического барабанного котла
4.1.2 Разработка схемы дозировки для котла-утилизатора двух давлений «последовательной» схемы
4.1.3 Разработка схемы дозировки для котла-утилизатора трех давлений «параллельной» схемы
4.2 Обеспечение аналитического контроля при ведении аминосодержащего водно-химического режима
ГЛАВА 5 ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ ВОДНОХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНЫХ АМИНОСОДЕРЖАЩИХ РЕАГЕНТОВ (АСР)
5.1 Внедрение АСР на энергоблоке 210 МВт ЗАО «Молдавская ГРЭС»
5.2 Разработка и внедрение аминосодержащего водно-химического режима на энергоблоке ПГУ-60 Уфимской ТЭЦ-
5.3 Внедрение АСР на энергоблоке ПГУ-800 Киришской ГРЭС
5.3.1 Разработка схемы коррекционной обработки теплоносителя тракта энергоблока ПГУ-
5.3.2 Предпусковые операции
5.3.3 Водно-химический режим блока ПГУ-800 Киришской ГРЭС
5.4 Экономическое обоснование внедрения аминосодержащего реагента
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А
Результаты металлографических исследований материалов (структура поверхности)
Приложение Б
Результаты металлографических исследований материалов (структура
слоев)
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е

основном остаются в жидкой фазе. Нейтрализующие амины должны выбираться с учетом их способности «преследовать» возможные кислотные примеси по всему тракту. Этот выбор должен учитывать как схему энергоблока, так и свойства возможных примесей.
Реакции нейтрализации могут быть показаны на примере циклогексиламина (ЦГА) и моноэтаноламина (МЭА). ЦГА очень легко и быстро взаимодействует с диоксидом углерода (1), причем эта реакция протекает даже на воздухе при комнатной температуре.

+ С02 + Н20 ► [ Т НСОз“
(1.1)
А реакция взаимодействия моноэтаноламина с уксусной кислотой будет протекать по следующей схеме (2):
Р гн г//
СНч-С + нн2сн2сн2он *- <-Н3-С
3 чОН °" МН3+СН2СН2ОН
Или с хлоридами:
НС1 + ПН2СН2СН2ОН -» [ЛН3+СН2СН2ОН]СГ (1.3)
С учетом этого, на практике лучшую защиту создают смеси нейтрализующих аминов с разным коэффициентом распределения между жидкой и паровой фазой. Коэффициент распределения амина:
Кр — СА(Пар) / СА(В0Да), (1 А)
где СА(пар) - концентрация амина в паровой фазе, и СА(вода) - в водной
фазе.
Коэффициенты распределения зависят от давления. При работе с комплексными реагентами, чтобы представлять эффект от их применения, необходимо учитывать коэффициенты распределения всех компонентов.