РУКОВОДСТВО ПО ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ

РУКОВОДСТВО ПО ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ

Котловая вода

Две проблемы — отложения на трубах (накипь) и ржавчина зачастую связаны между собой.

Накипь появляется из-за реакции кальция, магния и кремния с металлом труб и образует твердый слой на их внутренней поверности, мешая теплопередаче. Чтобы преодолеть тепловое сопротивление накипи, приходится нагревать трубы. Это приводит к чрезмерному повышению их температуры и появлению трещин. Слой накипи толщиной 3 мм вызывает потерю 2-3% тепла. В общем накипь снижает кпд котла на 10-12%. Помимо этого накипь образуется в экономайзерах, насосах питательной воды и в связанных с ними трубопроводах. Как правило, она не наблюдается в системах, где используется деминерализованная вода.

Наиболее трудоемко удалять кремниевую накипь, образующую на поверхности труб гладкий слой, напоминающий стекло. Против нее хорошо помогают очистители на базе фтористоводородной кислоты. Снижение концентрации кремния достигается за счет заблаговременной обработки воды и должной продувки котла. В котловой воде для котлов низкого давления (менее 40 кг/см2) отношение гидратной щелочности к содержанию кремния должно всегда быть не ниже 3 : 1.

Еще одним негативным последствием накипи является местное ржавение. Наиболее подвержены ему в результате отложения накипи котлы с удельной теплопередачей выше 200 000 ккал на 1 м2 эффективной расчетной излучающей поверхности в час.

Твердые отложения окислов железа возникают ближе к поверхности труб, а поверх них образуется слой мягких пористых отложений окислов железа. Котловая вода, протекающая через пористые участки, сразу вскипает, оставляя возле этого участка нерастворенные твердые вещества, такие, как каустики и клешнеобразные соединения. Их количество на этих участках может достигать 1 000 мг на кг воды даже при нормальной концентрации данных веществ в общем объеме котловой воды. Это приводит к резкому ускорению растворения металла и разрушает трубы.

Очевидно, что самым эффективным противодействием будет очищение питательной воды и конденсата от примесей железа до их попадания в котел. Обработка воды и конденсата полимерами, фосфатами и клешнеобразными соединениями может минимизировать отложения окислов железа.

Растворенный кислород является причиной точечной коррозии поверхностей компонентов котла, образуя мелкие кратеры на поверхности металла. Некоторые из этих кратеров продолжают расти до возникновения отверстий и остановки котла. С повышением температуры кислород становится еще агрессивнее.

Удаление кислорода из питательной воды осуществляется в деаэраторе и при помощи поглотителей кислорода. После исправно работающего деаэратора питательная вода содержит менее 15 мкг кислорода на 1 кг воды. Остаточные следы кислорода можно удалить при помощи поглотителей кислорода, самым распространенным из которых является сульфит натрия, хотя существуют органические поглотители, не менее эффективные. Но никакие поглотители кислорода не способны заменить деаэратор. Если количество кислорода выше 50 мкг/кг, поглотители кислорода не могут предотвратить кислородную коррозию.

Обычно коррозию вызывает присутствие в конденсате двуокиси углерода и кислорода. Газообразная СО2 , содержащаяся в паре, не агрессивна. Но, растворяясь в конденсате, она превращается в агрессивную угольную кислоту, понижает рН конденсата и способствует кислотной коррозии, в то время как кислород непосредственно разъедает металл. Источником СО2 являются соли угольной кислоты, находящиеся в воде, превращающейся в пар. Деминерализация воды служит более эффективной зашитой, чем ее умягчение.

Щелочная агрессия.

Имеет две разновидности — щелочное разупрочнение и щелочная хрупкость металла. Первое приводит к появлению глубоких эллиптических проседаний металлических поверхностей котла, возникающих в зонах наибольших тепловых потоков или под толстым слоем пористых отложений, таких как оксиды железа. В зонах пористых отложений содержание щелочей резко возрастает, в результате чего появляется местная коррозия. Она развивается стремительно и может привести к аварии через следить за химсоставом воды. Щелочное разупрочнение может возникнуть, если свободная гидроксильная щелочность поддерживается на высоком уровне или не контролируется. С другой стороны, если не допускать скопления пористых отложений (окислов железа), то не будет мест, где возникает щелочное разупрочнение.

Щелочная хрупкость является разновидностью коррозионного разрушения напряженных участков, когда возле нагретых и напряженных стальных поверхностей повышается концентрация щелочи. Такое разрушение случается быстро и незаметно, приводя к серьезным авариям. Этому типу коррозии подвержены все части котла, даже такие, как болты. Во избежание данного вида коррозии нельзя допускать возможность повышения содержания щелочи. Поддерживая чрезмерную щелочность свободных гидроксильных групп при применении щелочи для регенерации анионообменных смол и регулирования величины рН котловой воды, можно спровоцировать местное резкое повышение концентрации щелочи.

Кислотная агрессия

Возникает при падении рН ниже 8,5. Результат — питтинговая коррозия вплоть до появления отверстий. Наличие отложений оскидов железа усугубляет ржавение. Причина возникновения — загрязнение питательной воды и/или конденсата кислотой или кислотообразующими веществами. Средство предотвращения — постоянное отслеживание рН питательной воды.

Рубрики2

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


*