Разработка высокоэффективных технологий термической деаэрации воды в теплоэнергетических установках

• Автор: Цюра, Дарья Валентиновна
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 146 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава первая. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ О

ТЕХНОЛОГИЯХ ТЕРМИЧЕСКОЙ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

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 коррозионно активных газов в

термических деаэраторах.

1.3. Традиционные технологии управления процессами термической
деаэрации воды
1.4. Постановка задач исследования.
Глава вторая. МНОГОФАКТОРНОЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВАКУУМНОЙ ДЕАЭРАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ
2.1. Методика исследования.
2.2. Условия проведения эксперимента.
2.3. Результаты эксперимента и их анализ.
2.4. Разработка предложений по нормированию содержания
растворенного кислорода в подпиточной воде систем теплоснабжения
2.5. Выводы
Глава третья. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ РЕГУЛИРОВАНИЯ
ДЕАЭРАЦИОННЫХ УСТАНОВОК ТЭС
3.1. Разработка концепции управления процессами термической
деаэрации воды
3.2. Влияние режимных факторов на эффективность термической
деаэрации
3.3. Новые технологии регулирования
деаэрационных установок
3.4. Выводы
Глава четвертая. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ
ЭФФЕКТИВНОС IИ ТЕХНОЛОГИЙ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЕАЭРАЦИОННЫХ УСТАНОВОК
4.1. Методика исследования
4.2. Сравнительный анализ энергетической эффективности технологий управления процессами термической
деаэрации.
4.2.1. Определение энергетической эффективности технологий термической деаэрации воды методом удельных затрат эксергии на деаэрацию УЗЭД.
4.2.2. Определение энергетической эффективности технологий термической деаэрации воды методом удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении
УВЭТП.
4.3. Выводы.
ОСНОВНЫЕ
СПИСОК
ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Процессы коррозионного разрушения теплоэнергетического оборудования усугубляются присутствием в воде растворенных коррозионно-активных газов, таких как кислород , диоксид углерода С (свободная углекислота), аммиак N 3. Кислород и азот N2 попадают в воду вследствие контакта ее с атмосферным воздухом. В природных поверхностных и подземных водах, поступающих в теплоэнергетические установки для использования в качестве теплоносителя, диоксид углерода присутствует обычно в количествах, превышающих равновесное с атмосферным воздухом (иногда в несколько раз). Свободный диоксид углерода поступает в воду как конечный продукт биохимических процессов окисления органических веществ, содержащихся в водоемах и почве. В результате обработки воды подкислением или водород-катионированием концентрации СО2 в воде резко увеличиваются. Водород, содержащийся в воде, обычно является продуктом коррозии металла оборудования. Аммиак Л7/3 может содержаться в исходной воде в виде примеси или вводится в химически очищенную или питательную воду при амминировании, аммоний -катионировании или присадке сульфата аммония. Сернистый ангидрид 2 и сероводород //>> могут попадать в пароводяной цикл станции с исходной водой или в результате разложения сульфита натрия при использовании этого реагента для химического обескислороживания воды []. Из перечисленных выше растворенных в воде газов большинство являются опасными коррозионными агентами и подлежат возможно более полному удалению или связыванию в безвредные вещества. Сюда относятся прежде всего кислород и свободная углекислота, а также сероводород и свободный хлор. Азот и водород являются инертными газами, безопасными в отношении коррозии металла. Их удаление желательно лишь с точки зрения снижения общего содержания в паре неконденсирующихся газов. Некоторые газы, такие как аммиак и сернистый ангидрид, в зависимости от условий эксплуатации и концентрации их в воде могут быть коррозионно опасными и подлежащими удалению или же, наоборот, полезными при связывании СО2 аммиаком или кислорода сернистым ангидридом. Коррозионное воздействие кислорода и диоксида углерода тесно взаимосвязано с действием других коррозионных факторов: величиной pH, солесодержанием, скоростью движения и температурой воды, видом корродирующего металла. Па рис. Всероссийского теплотехнического института [0]. Как видно из рис. Для кислорода характерно двоякое влияние на процесс коррозии. С одной стороны, кислород как пассиватор приводит к ослаблению коррозии вследствие образования защитной пленки на поверхности металла, окисления обнаженных участков поверхности и образования пассивирующих адсорбционных слоев. ЗРе + 4Н = Ре4 + 4Н2. Ре + Н = РеО + Н2; (1. Рис. ЗРеО УН=Ре4+1Ь. Слой магнетита в защитной пленке должен быть плотным и иметь толщину (0 - )Ю' м. Слои оксидов с большей толщиной ( -0) Ю~м имеют пониженную механическую прочность. С другой стороны, кислород как активный деполяризатор вызывает усиление коррозии вследствие деполяризации катодных участков. При увеличении концентрации кислорода в растворе скорость коррозии сначала увеличивается, однако затем защитное действие кислорода становится преобладающим и интенсивность общей коррозии уменьшается. Наиболее опасна локальная коррозия теплоэнергетического оборудования. Выделяют несколько типов локальной коррозии. Один из ее видов - питтинговая (точечная) или язвенная коррозия. Питтинговая коррозия главным образом характерна для пассивирующихся в данной среде металлов и металлов, покрытых устойчивой защитной пленкой с порами. При уменьшении вероятности общей коррозии возрастает интенсивность местной коррозии (разрушения идут вглубь, образуются язвины), поскольку возрастает площадь катодных участков и уменьшается площадь анодных. Другой вид локальной коррозии -щелевая коррозия (щели - затесненные участки металла, такие как заклепочные швы, вальцовочные соединения, щели в движущихся механизмах). При щелевой коррозии образуются нары неравномерной аэрации с неодинаковой скоростью подвода кислорода к различным участкам поверхности. Щели в данном случае являются плохо аэрируемыми поверхностями. В результате возникает гальваническая пара: щель - анод, а открытая, омываемая раствором поверхность металла - катод.