Совершенствование контроля водного режима барабанных котлов сверхвысокого давления

• Автор: Тихомирова, Юлия Юрьевна
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 145 с. : ил.

1. Анализ состояния вопроса. Задачи исследования

1.1. Нормирование и нарушение норм ВХР барабанных котлов

1.2. Контроль качества котловой воды.

1.2.1. Химконтроль и автоматизация фосфатирования котловой воды

1.3. Расчет ионных равновесий

1.3.1. Математическая модель ионных равновесий питательной воды

1.3.2. Расчеты ионных равновесий в котловой воде при дозировке фосфатов.

1.4. Использование измерений удельной электропроводности для расчета ионных равновесий питательной, котловой воды и пара

1.5. Постановка задач исследования.

2. Методики проведения и результаты лабораторных исследований электропроводности модельных растворов

2.1. Задачи и требования к лабораторным исследованиям

2.2. Описание лабораторного стенда. Методика лабораторных исследований
2.3. Методика расчета электропроводности прямых и Нкатионированных
проб водных растворов электролитов без учета качества исходной воды.
2.3.1. Монораствор сильного электролита
2.3.2. Монорастворы слабых электролитов гидроксид аммония
2.3.3. Монораствор сильного электролита ЫазР, образующего сложную
смесь.
2.3.4. Исходная вода, на которой готовятся модельные растворы
2.4. Методика расчета электропроводности модельных растворов с учетом
диссоциации воды
2.5. Результаты измерения электропроводности модельных растворов
2.6. Предельно разбавленные растворы смеси электролитов
2.7. Выводы
3. Разработка и промышленные исследования метода косвенного определения концентрации фосфатов и ионных примесей в котловой воде по измерениям электропроводности и
3.1. Математическая модель косвенного определения концентрации
фосфатов в котловой воде
3.2. Расчет концентрации фосфатов и ионных примесей в котловой воде по
измерениям х. ЗСн и
3.3. Алгоритм расчета качества котловой воды солевого отсека.
3.4. Алгоритм расчета качества для котловой воды чистого отсека
3.5. Задачи, методика и результаты промышленных исследований.
3.5.1. Измерения, проводимые при стационарном режиме работы
электростанции.
3.5.2. Измерения, проводимые в переменных режимах работы барабанных
котлов.
3.5.3. Описание проведенного эксперимента на Ивановской ТЭЦ3
3.6. Выводы.
4. Метрологическая оценка результатов измерения и расчета концентрации фосфатов
4.1. Цели и задачи этапа исследований.
4.2. Оценка правильности значений концентрации фосфатов, рассчитанных
с использованием математической модели
4.3. Оценка прецизионности математической модели
4.4. Выводы.
5. Реализация разработанного метода АХК для диагностики состояния ВХР барабанного котла высокого давления
5.1. Задачи контроля и управления ВХР.
5.2. Суточный мониторинг ВХР энергоблока Саранской ТЭЦ2
5.3. Оценка состояния ВХР по диаграммам состояния котловой воды
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список принятых сокращений
Список использованных источников


Водородное охрупчивание с огневой стороны труб возможно при повышенной удельной загрязненности поверхности солевыми отложениями кислых фосфатов, растворение которых в порах и трещинах окалины при снижении температуры металла 0 С приводит к образованию буферных растворов фосфорной кислоты. Хрупкие разрушения экранных труб происходят после кислотных промывок при неполном удалении отложений, содержащих в своем составе фосфаты. В ом издании ПТЭ 9 в качестве оптимального был рекомендован также режим чисто фосфатной щелочности, с пониженным по сравнению с ранними нормами ПТЭ избытком фосфатов в чистом отсеке 2,,0 мгдм3. Это предусматривало снижение риска коррозии металла в среде кислых фосфатов при попадании в питательный тракт потенциальнокислых веществ. ОРГРЭС, например, Батенко В. Ф., Носов В. В., г. ПКВ ,. В начале гг. ТЭС перешел на режим пониженного фосфатирования, который позднее, в г. ПТЭ . Этот режим предусматривает снижение избытка фосфатов в котловой воде до 0,,0 мгдм3 в чистом отсеке и до 5 мгдм3 в солевом. Соответственно в чистом отсеке понижены нормируемые величины щелочного отношения до 0,,5 и до 9,,5. В отечественной науке и практике основными направлениями совершенствования воднохимического режима в последние годы считались повышение котловой воды путем дополнительного ввода в нее едкого натра и обеспечение щелочнофосфатного режима. ОН на металл изза их ограниченной растворимости при более высоких температурах. Однако для котлов с цпад0 кВтм2 температура стенки экранных труб часто превышает 0 С, что приводит к стимулированию сухими солями процесса окисления металла паром с образованием слоистых пористых отложений, в которых концентрирование щелочи может иметь опасные последствия. С учетом этих явлений для теплонапряженных котлов нецелесообразно нормировать относительную щелочность котловой воды. Таким образом, прослеживается тенденция к уменьшению содержания фосфатов в котловой воде с ростом единичной паропроизводительности, параметров и тепловых нагрузок котлов и улучшением качества добавочной воды и конденсатов. Одновременное снижение нормируемых величин щелочных отношений в чистом отсеке уменьшает возможность щелочной коррозии, при этом предполагается, что вероятность коррозии в среде кислых фосфатов при их малой концентрации незначительна. При обработке котловой воды необходимо учитывать, что при фосфатировании важно не только предотвращение образования на поверхности нагрева котла различного вида накипей за счет химической природы фосфатов, но и снижение коррозионной агрессивности котловой воды. Важным фактором нарушения воднохимического режима является попадание потенциальнокислых органических веществ ПКВ в тракт ТЭС с возвратными производственными конденсатами, присосами охлаждающей воды или с исходной водой. Согласно усредненным данным удаление органических примесей из сырой воды на химводоочистке составляет . Опасно попадание в пароводяной тракт ТЭС с конденсатами, возвращаемыми с производства, некоторых окислителей и углеводородов, особенно хлорпроизводных, сульфо и нитросоединений, которые в котле гидролизуются с образованием кислот . Гетероорганические соединения образуют при этом слабые летучие и сильные нелетучие кислоты. С присосами охлаждающей воды в питательный тракт может поступать хлористый магний, который при высоких температурах подвергается гидролизу с образованием соляной кислоты 7. Состав органических примесей, поступающих в котел с питательной водой, необходимо учитывать для оценки влияния органических веществ и продуктов их термолиза на коррозионную агрессивность котловой воды и конденсата пара . В году на ТЭЦ АО Мосэнерго было проведено обследование для определения состава и концентрации примесей органических веществ в тракте с барабанным котлом ТП. В результате обследования было установлено, что для добавочной воды баки запаса конденсата основную часть органических веществ составляют ароматические углеводороды бензольного ряда, но уже в турбинном конденсате наибольшее относительное содержание имеют органические кислоты, поступающие с присосами охлаждающей воды, с паром.