Совершенствование технологий очистки воды от коррозионно-активных газов на тепловых электрических станциях

• Автор: Обухов, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 185 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ В ОБЛАСТИ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ

1.1. Физикохимические основы термической деаэрации воды

1.1.1. Влияние растворенных в воде газов на коррозию теплоэнергетического оборудования

1.1.2. Водные растворы коррозионноактивных газов.

1.1.3. Массообмен в двухфазной среде при термической деаэрации

1.2. Технологии десорбции коррозионноактивных газов в термических деаэраторах.

1.3. Химические методы удаления кислорода из воды

1.4. Выводы

1.4. Постановка задач исследования.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ И МОДЕРНИЗАЦИЯ ВАКУУМНЫХ ДЕАЭРАТОРОВ САМАРСКОЙ ТЭЦ
2.1. Вакуумные деаэраторы Самарской ТЭЦ. Общие сведения
2.2. Обследование вакуумных деаэраторов Самарской ТЭЦ до их реконструкции
2.3. Тепловой расчет вакуумного деаэратора ДВ0 ст. 5 при расходе химочищенной воды 0 тч и тч.
2.4. Программа тепловых испытаний вакуумных деаэраторов сетевой воды Самарской ТЭЦ.
2.5. Результаты испытаний ДВ0 ст. 5 Самарской ТЭЦ после
его реконструкции
2.6. Экономический анализ модернизации вакуумных деаэраторов
подпитки теплосети Самарской ТЭЦ.
2.7. Выводы
ГЛАВА 3. ОЧИСТКА ВОДЫ ОТ РАСТВОРЕННОГО КИСЛОРОДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ЕГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ НА ПАЛЛАДИЕВОМ КАТАЛИЗАТОРЕ
3.1. Физикохимические основы каталитического обескислороживания воды.
3.2. Описание экспериментальной установки
3.3. Расчет стехиометрического расхода водорода для обескислороживания воды
3.4. Последовательность проведения испытаний
3.5. Результаты экспериментальных исследований
3.6. Анализ результатов экспериментов.
3.7. Выводы.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ОБЕСКИСЛОРОЖИВАНИЯ ОСНОВНОГО КОНДЕНСАТА И ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ ТУРБИН ТЭС
4.1. Методика экономического расчета потерь металла трубопроводов тракта основного конденсата и питательной воды турбин ТЭС при внедрении фильтров для каталитического обескислороживания воды
4.2. Характеристика оборудования т урбинного цеха Самарской
4.3. Обследование оборудования турбинного цеха Самарской ТЭЦ
4.4. Расчет потерь металла трубопроводов питательной воды турбин Самарской ТЭЦ от внутренней кислородной коррозии
4.5. Выбор оборудования и режима его работы при внедрения фильтров для каталитического обескислороживания воды для очистки основного конденсата и питательной воды турбин Самарской ТЭЦ
4.6. Расчет потерь металла трубопроводов турбин Самарской ТЭЦ после установки фильтров для каталитического обескислороживания
воды. Расчет расхода левоксина.
4.7. Расчет экономической эффективности внедрения фильтров для каталитического обескислороживания воды на Самарской ТЭЦ
4.8. Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


На тепловых электростанциях с обессоливанием добавочной питательной воды паровых котлов присутствие в ней свободного диоксида углерода, кроме тою, снижает эффективность эксплуатации анионитных фильтров. В связи с высокой коррозионной агрессивностью кислорода и диоксида углерода содержание , С и соответствующее ему значение показателя в основных технологических потоках теплоэнергетических установок строго нормируются. Так, остаточное содержание кислорода не должно превышать мкгдм3 в подпиточной воде и мкгдм3 в сетевой воде систем теплоснабжения. Диоксид углерода должен отсутствовать, чему соответствует значение рН8, . Система газ жидкость является двухфазной гетерогенной дисперсной системой. Перенос компонента путем диффузии из одной фазы в другую обусловлен разностью химических потенциалов этого компонента в разных фазах. В стационарных условиях при длительном соприкосновении фаз химические потенциалы компонента в разных фазах выравниваются и между фазами устанавливается подвижное фазовое равновесие, при котором скорости процессов абсорбции поглощения газа жидкостью и десорбции выделения газа из жидкости равны. Равновесие гетерогенных систем и концентрация газа в растворе зависят от рода газа и жидкости, температуры, давления и состава газовой фазы. Сосгоянис равновесия характеризуется константой фазового равновесия, представляющей собой отношение концентрации газа в газовой фазе к его концентрации в жидкой фазе. Поведение смеси газов над жидкостью описывается законом Дальтона. Закон Дальтона гласит, что общее давление газовой или парогазовой смеси Ро равно сумме парциальных давлений газов и паров, составляющих смесь, Ръ Рз И т. РоР1 Р2 Рз . Свободный диоксид углерода, как и кислород относится к малорастворимым газам, поэтому их растворы в воде близки к идеальным и растворы газов могут считаться бесконечно разбавленными. В этом случае переход того или иного компонента из жидкой фазы в газовую не зависит от наличия в растворе других компонентов и определяется лишь содержанием в нем данного компонента. Р КГХь 1. Па Х1 мольная доля этого газа в растворе Кг коэффициент Генри константа фазового равновесия, Па. Константа фазового равновесия есть отношение концентрации газа в газовой фазе к его концентрации в жидкой фазе. У,Ур. С, а р,4 рж Р0, 1. С мольная концентрация растворенного газа в воде молькг, для разбавленных растворов практически равная молярной мольдм3 Р0 атмосферное давление, Па рж плотность воды, кгм3. Значения коэффициента абсорбции для кислорода приведены в таблице 1. При температурах до 0 С коэффициент Генри для растворов газов в воде возрастает с повышением температуры, что приводит к понижению растворимости компонента. При температурах более 0 С коэффициент Генри понижается, что приводит к повышению растворимости. Равновесное содержание кислорода в воде, поступающей в деаэраторы тепловых электростанций, не превышает мгдм3, что в мольных долях составляет примерно 8,. Кислород попадает в воду при ее контакте с воздухом. Артезианские воды кислорода не содержат, а в поверхностных его концентрации довольно велики. В поверхностных водах содержание растворенного кислорода меньше теоретического за счет потребления его различными организмами, брожения, гниения органических остатков и т. Резкое снижение содержания кислорода в воде указывает на ее загрязнение. Растворенный в воде кислород интенсифицирует коррозию металла, поэтому в питательной воде теплоэнергетических установок содержание кислорода ограничено. Таблица 1. Температура воды, С Коэффициент абсорбции, . В природных поверхностных и подземных водах, поступающих в теплоэнергетические установки для использования в качестве теплоносителя, кроме кислорода, содержится свободный диоксид углерода обычно в количествах, превышающих равновесное с атмосферным воздухом иногда в несколько раз. Свободный диоксид углерода послушает в воду как конечный продукт биохимических процессов окисления органических веществ, содержащихся в водоемах и почве. Насыщение артезианской воды свободным диоксидом углерода обычно происходит в результате химических реакций в горных породах, через которые проходит вода.