Водно-химические режимы ТЭС

допустимых концентраций этих примесей в питательной воде в зависимости от размера непрерывной продувки, то возникает вопрос, по какому из этих показателей устанавливать минимальный допустимый расход продувочной воды. Этот расход устанавливается, естественно, по лимитирующему показателю. Так, если, например, при продувке в 0,5% достигнута предельно допустимая величина в парах по содержанию натрия, а кремнесодержание паров при этом ниже его предельно допустимого значения, то содержание натрия в парах и будет лимитирующим фактором. Если наоборот, то кремнесодержание паров будет лимитирующей величиной [7].
Все негазообразные примеси могут достигать своей предельной растворимости в насыщенном паре по механизму молекулярного распределения, если содержание их в котловой воде для этого достаточно велико. В перегретом паре растворимость этих примесей обычно возрастает, и они не отлагаются в пароперегревателе, если капельный вынос солей невелик. Однако при значительном капельном выносе натриевых солей они могут отлагаться в пароперегревателе, увеличивая тепловое сопротивление теплопередающих поверхностей труб пароперегревателя, что может привести к пережогам и разрывам труб.
Далее пар поступает в проточную часть турбины, где давление пара по ходу его движения постоянно понижается и разом с этим понижается растворимость негазообразных примесей в паре, которые в зависимости от индивидуальных растворимостей могут осаждаться на лопатках того или иного участка проточной части турбин. Этими процессами в турбине персонал не управляет и обычно даже не может в пределах точности штатных анализов уловить факт осаждения примесей в турбине по разности их концентраций до и после проточной части турбин [1].


2. Водно-химический режим работы тепловой электростанции

Водно-химический режим и соответствующий режим эксплуатации тепловых установок на ТЭЦ должны обеспечивать работу электростанций без повреждений, вызванных коррозией и отложениями на внутренних поверхностях теплоэнергетического оборудования [1]. Водно-химический режим котлов и питательного тракта зависят как от химического состава исходной воды, так и подготовленной воды. Образующиеся отложения на поверхности нагрева вследствие воздействия примесей обладают высоким термическим сопротивлением, что вызывает большие потери топлива, а также потери энергии до 60 % [2].
Химический состав исходной воды может существенно меняться сезонно, а также в результате усиливающегося загрязнения водоемов (водотоков) - источников водопотребления. Поэтому необходимо учитывать нестабильность свойств воды, поступающей на последующую водоподготовку, и наличие неучтенных дополнительных примесей, которые могут влиять на процессы накипеобразования и коррозии. Это обеспечит надежность и эффективное функционирование оборудования ТЭЦ.
Проводимые исследования направлены на выявление особенностей водно-химического режима Ново-Иркутской ТЭЦ с целью разработки мероприятий по предотвращению коррозионных процессов и уменьшению отложений на внутренних поверхностях нагрева экранных труб котлоагрегатов.
Для анализа воды использовались физико-химические методы, стандартные приборы и методики, пробоотбор осуществлялся в соответствие с ГОСТ [3]. Помимо основных контролируемых на ТЭЦ параметров в пробе исходной воды дополнительно выявлено также содержания NH3 - 0,14 мг/дм3, O2 - 6,9 мг/дм3, B до 0,49 мг/дм3, F до 0,36 мг/дм3. Очищенная обессоленная вода поступает для дальнейшего использования в целях восполнения потерь пара, конденсата внутри цикла ТЭЦ, а также в виде подготовленной (питательной воды) для котельного цеха, предварительно собираясь в баки (БОВ). Однако в пробе очищенной обессоленной воды из БОВ были выявлены содержания С1 - 0,9 мг/дм3, SO4 - 2,2 мг/дм3, Fe - до 30 мкг/дм3. При этом удельная электропроводность составила 3,2 мкСм/см (при нормативе 2), что может означать повышенное содержание солей. Дополнительно выявлены: В - 0,52 мг/дм3, К - 0,37 мг/дм3, F - 0,08 мг/дм3, О2 - 8,3 мг/дм3, общее содержание солей - 2,2 мг/дм. [5].
Полученные результаты могут свидетельствовать о необходимости дополнительного контроля и увеличения перечня определяемых параметров воды с целью организации более оптимального водно-химического режима и гарантии надежной работы оборудования ТЭЦ. Известно, что даже незначительные концентрации неучтенных химических примесей могут являться агентами коррозии и шламообразования, а также препятствовать эффективному образованию защитной пленки на внутренних поверхностях экранных труб котла при консервации и пассивации. Следует также принимать во внимание нестабильность химического состава исходной воды [8].

3. Водоподготовка для ТЭС

Ни для кого не секрет, что требования к качеству воды достаточно высоки. По данным Российской Федерации, доля растворённых веществ в воде должна составлять не более 10 мкг/л. Удовлетворение требований к качеству требует осуществления специальной физико-химической обработки воды.
Водоподготовка ТЭС производится в цехе «химводоочистки», организующем контроль за водно-химическим режимом, и состоит из нескольких этапов [6].
Первый этап – предварительное умягчение воды, благодаря которому снижается концентрация примесей (добавляются реагенты, а также коагулянты, флокулянты). Стоит отметить, что методы обработки, особенности технологического процесса, определение требований качества напрямую зависят от исходного состава вод, типа и параметров электростанции.
Второй этап водоподготовки ТЭС – осветление. Вода проходит через множество фильтров, в том числе песочные и ионные, что позволяет достичь желаемого результата – 10 мкг примесей на один литр [4].