Совершенствование технологий термической деаэрации воды тепловых электрических станций

• Автор: Феткуллов, Марат Рифатович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 159 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава первая. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ О ПРОЦЕССАХ 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. Процесс передачи вещества на границе двух фаз при

термической деаэрации .

1.2. Технологии десорбции коррозионноактивных газов

в термических деаэраторах

1.3. Технологии регулирования процессов термической деаэрации

1.3.1. Традиционные способы управления термическими деаэраторами
1.3.2. Новый подход к регулированию термических деаэраторов .
1.3.3. Способы однопараметрического регулирования
термических деаэраторов
1.4. Постановка задач исследования
Глава вторая. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ
МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ТЕРхМИЧЕСКОЙ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ НА ТЭС
2.1. Разработка концепции комплексного управления термическими деаэраторами .
2.2. Технологии регулирования деаэрационных установок по нескольким регулирующим параметрам
2.3. Управление термическими деаэраторами по нескольким регулируемым параметрам
2.4. Выводы.
Глава третья. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ТЕХНОЛОГИЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ДЕАЭРАЦИИ.
3.1. Методика оценки энергетической эффективности .
3.2. Определение энергетической эффективности методом удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении .
3.3. Оценка экономичности технологий комплексного регулирования термических деаэраторов.
3.4. Техникоэкономическое исследование технологий комплексного управления процессами термической деаэрации воды.
3.5. Выводы.
Глава четвертая. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОСТРОЕНИЕ
ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМИЧЕСКИХ ДЕАЭРАТОРОВ
4.1. Условия проведения эксперимента
4.2. Методика экспериментального исследования
4.3. Результаты эксперимента
4 4.4. Математическая обработка экспериментальных данных.
4.5. Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


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 С аммиаком или кислорода сернистым ангидридом. Коррозионное воздействие кислорода и диоксида углерода тесно взаимосвязано с действием других коррозионных факторов: величиной pH, солесодержанисм, скоростью движения и температурой воды, видом корродирующего металла. На рис. Всероссийского теплотехнического института []. Как видно из рис. Так, при увеличении содержания кислорода в воде от 4 до 8 мг/дм3 количество железа, перешедшего в железный шлам с одного м2, увеличивается с 0,6 до 1,2 г/ч, т. 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 = Рег + 4Н2. ЗИеО + Н = Ре} + Н2. Слой магнетита в защитной пленке должен быть плотным и иметь толщину (0 - )' м. Слои оксидов с большей толщиной ( -0) ' 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 пары 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. В результате постепенного накопления в щели продуктов коррозии и их гидролиза происходит снижение pH раствора внутри щели, что приводит к активизации анодного процесса. Ре+2+6Н = 4Ре(ОН)3. Диоксид углерода играет роль катализатора кислородной коррозии. Таким образом, присутствие в воде свободного диоксида углерода в три раза повышает интенсивность кислородной коррозии металла. При наличии в воде С образующийся при диссоциации угольной кислоты водород оказывает восстанавливающее и отслаивающее действие на защитные оксидные пленки. Неустойчивость оксидных пленок приводит к непрерывному поступлению кислорода к поверхности металла. Слабая связь оксидных пленок с поверхностью корродирующего металла и последующее их отслаивание под действием угольной кислоты резко интенсифицирует процесс внутренней коррозии. Особенно сильно скорость кислородной коррозии стали в присутствии диоксида углерода увеличивается при повышенных скоростях движения воды. Увеличение скорости движения воды приводит к срыву с поверхности стали защитных пленок. Ре(НС)2 + + Н = 4Ре (ОН)3 + 8С .