При внедрении блоков СКД рекомендован [1.15] гидразинно-аммиачный водно-химический режим (ГАВР). При разработке норм для режима ГАВР учитывались свойства конструкционных материалов, принятых для изготовления оборудования (перлитных нелегированных и легированных сталей и медьсодержащих сплавов). Наличие латунных ПНД (из Л-68) в тракте блоков заставило ограничивать количество аммиака в конденсатно-питательном тракте (рН = 9,1+-0,1 при t= 25°С).
Обработка гидразином заключается в непрерывном дозировании в конденсатный тракт такого количества реагента, которое обеспечивает практически полное обескислороживание воды и создает избыток гидразина в ней перед экономайзером в количестве 30—100 мкг/кг [5.1].
На большинстве блоков гидразин дозируется во всасывающую линию бустерных насосов, что обеспечивает защиту оборудования питательного тракта от кислородной коррозии. Следует также вводить гидразин во всасывающую линию конденсатных насосов, что снижает коррозию и в конденсатном тракте. В питательной воде должен поддерживаться избыток гидразина 20—50 мкг/кг. Наличие двух точек ввода гидразина делает систему противокоррозионных мероприятий более гибкой.
Рис. 6,1. Соотношение аммиака (NHa), удельной электрической проводимости (ϰ) и pH в питательной воде при 25оС
Необходимая концентрация аммиака в питательной воде поддерживается из условия повышения pH до 9,1 ±0,1. Требуемое для этого количество аммиака зависит от содержания углекислоты в пароводяном тракте. Практически полное отсутствие углекислоты наблюдается при достаточно низких присосах воздуха в тепловой схеме. В этом случае концентрация аммиака (NH3), удельная электрическая проводимость ϰ и pH питательной воды связаны зависимостями, приведенными на рис, 6.1, из которого видно, что для поддержания требуемого ПТЭ значения pH необходимо создавать в питательной воде концентрацию аммиака в пределах 170—500 мкг/кг. Проверка правильности режима аминирования и значения pH в основном тракте блоков выполняется путем одновременного определения электрической проводимости, pH и концентрации аммиака в конденсате после конденсатных насосов II ступени, перед деаэраторами и в питательной воде и сопоставления их с данными на рис. 6.1.
Раствор аммиака вводится в питательную воду после деаэраторов (во всасывающую линию бустерных насосов), что обеспечивает защиту от коррозии оборудования питательного тракта. При этом значение показателя pH конденсата после конденсатоочистки и в конденсатном тракте остается на низком уровне (7,0—8,5), а при наличии свободной углекислоты может снизиться менее 7,0, что создает условия для коррозии металла в конденсатном тракте блока и часто является причиной загрязнения питательной воды окислами железа и меди. Целесообразно повышать значение pH конденсата путем ввода части аммиака после конденсатоочистки. Однако необходимо иметь в виду, что, поскольку в присутствии большого количества кислорода наличие аммиака в конденсате может ускорить коррозию медьсодержащих сплавов, целесообразность использования второй точки ввода аммиака должна определяться на каждом блоке опытным путем (по концентрации меди в конденсате перед деаэраторами).
Критерием правильности выбора точек ввода реагентов являются наименьшие концентрации меди в основном конденсате после ПНД и железа в питательной воде перед котлом.
При организации обработки конденсата и питательной воды гидразином и аммиаком необходимо следить за тем, чтобы применяемые реагенты не содержали значительного количества посторонних примесей, которые могли бы увеличивать солесодержание обрабатываемой воды. Для гидразинной и аммиачной обработки воды следует применять гидразингидрат технический по ГОСТ 19503-74 и аммиак водный технический по ГОСТ 9-77 марки Б, сорт I.
Таблицa 6.3. Основные параметры водно-химических режимов
* В числителе — перед ПНД, в знаменателе — перед котлом.
Таблица 6.4. Показатели эффективности водно-химических режимов блоков СКД
Примечание. Во второй и четвертой графах в числителе данные по газомазутным котлам, в знаменателе по пылеугольным.
При работе на режиме ГАВР необходимо обеспечить:
воздушную плотность конденсатного тракта, позволяющую поддерживать содержание кислорода за конденсатными насосами II ступени не выше 20 мкг/кг О2; высокое качество обессоленного конденсата, не допуская повышения удельной электрической проводимости Н-катионированной пробы выше 0,30 мкС/см;
значение pH конденсата за конденсатными насосами II ступени после ввода гидразина не ниже 7,7±0,2;
контроль за содержанием меди в пробах конденсата за последними ПНД;
непрерывный контроль за избыточной концентрацией гидразина в пробах питательной воды на входе в котел.
Коррекционную обработку обессоленного конденсата гидразином начинают при замыкании растопочного контура блока на конденсатоочистку, обеспечивая в этом случае концентрацию гидразина за ПНД на уровне 200—300 мкг/кг N2H4. После выхода блока на номинальные параметры указанную концентрацию гидразина за ПНД поддерживают в течение 8 ч. Затем содержание гидразина в основном конденсате устанавливают на уровне 50—80 мкг/кг.
Практика эксплуатации блоков СКД показывает, что при режиме ГАВР не создаются оптимальные условия, способствующие формированию стабильных защитных пленок на внутренних поверхностях водоконденсатного тракта в области повышенных температур (выше 150°С).
К тому же снижение стабильности медьсодержащих сплавов в присутствии аммиака кислорода вызывает повышенный уровень загрязнения теплоносителя соединениями меди. Это интенсифицирует образование внутренних отложений в котле, где соединения меди являются катализатором пароводяной коррозии. Увеличивается также запое проточной части ЦВД турбин медистыми отложениями, что вынуждает проводить частые эксплуатационные химические очистки оборудования блоков СКД, усиливает коррозионные процессы конструкционных материалов и загрязняет окружающую среду сбросными промывочными водами.
С учетом изложенного проводились поиски и освоение новых водно- химических режимов (табл. 6.3):
нейтрально-кислородного водно-химического режима (НКВР) с дозированием в теплоноситель окислителя (кислорода, воздуха, перекиси водорода);
нейтрально-восстановительного водно-химического режима (НВВР), основанного на применении для коррекции только гидразина;
окислительно-восстановительного водно-химического режима (ОВВР), предусматривающего дозирование гидразина в конденсат перед латунными ПНД и кислорода в питательную воду за деаэраторами;
комплексонно-аммиачно-гидразинного (КАГ) режима, при котором в питательную воду помимо аммиака и гидразина дополнительно дозируются 3—4-замещенные аммонийные соли этилендиаминотетрауксусной кислоты (ЭДГК) [5.1].
В табл. 6,4 приведены основные показатели эффективности водно-химических режимов блоков СКД.
