Методы обработки воды
На тепловых электростанциях применяются различные методы обработки воды, однако в основном их можно разделить на безреагентные, или физические методы и методы, в которых используются различные препараты (химические реагенты). Безреагентные (физические) методы применяются и как отдельные этапы в общем технологическом процессе обработки воды, и как самостоятельные методы, обеспечивающие получение воды требуемого качества. Применяя химическую обработку (включая также методы ионного обмена), можно получить как умягченную, так и глубокообессоленную воду; при одном из наиболее распространенных на станции физических методов – термической обработке воды – всегда получают дистиллят, т.е. воду с очень небольшим содержанием примесей. Однако в ряде случаев при термической обработке, проводимой в целях глубокого обессоливания, применяется умягченная вода, т.е. вода, уже прошедшая химическую обработку или ионирование.
Для заполнения контура паротурбинной установки восполнения потерь в нем на современных крупных станций может применяться только глубокообессоленная вода. В настоящее время такую воду получают почти всегда химическим и термическим методами обессоливания. Заполнение тепловых сетей и компенсация потерь в них проводятся обычно водой, умягченной ионированием [2].
Теперь рассмотрим то, что поступает на станцию вместе с водой и каким обработкам подвергается вода.
Добавочная вода, несмотря на то, что она предварительно очищается, вносит в цикл электростанции соли и другие химические соединения. Значительная доля солей поступает также через неплотности конденсаторов с присасываемой циркуляционной водой, не проходящей очистки, кроме грубо механической и иногда хлорирования.
Доля присасываемой охлаждающей воды в конденсаторах паровых турбин не должна превышать 0,015% количества основного конденсата. Для уменьшения присосов конденсаторы турбин оборудуют двойными трубными досками с отводом просачивающейся воды.
На промышленных станциях обратный конденсат с производства в ряде случаев имеет повышенную жесткость и загрязнен продуктами коррозии металлов или производственными примесями. Это вносит в цикл станции дополнительные загрязнения. С течением времени вносимые соли будут накапливаться, если их не отводить, что может привести к отложениям солей в трубах котла, к ухудшению качества вырабатываемого пара и к заносу солями проточной части турбин. Во избежание этого необходимо выводить загрязнения из пароводяного цикла электростанции [3].
Помимо отчистки добавочной воды требуется еще дополнительная внутрикотловая обработка воды. Котловая и питательна вода барабанных котлов подвергается различной коррекционной обработке реагентами (фосфатами, комплексонами и др.), обеспечивающими выпадение накипеобразователей в форме легкоподвижного неприкипающего шлама, выводимого с периодической продувкой.
Методы организации водного режима подразделяются на физико-химические и физико-механические. К первым относится коррекционная обработка питательной и котловой воды реагентами, ко вторым - ступенчатое испарение и промывка пара. Физические методы удаления растворенных О2 и СО2 (деаэрация, отсос газов из теплообменников) сочетаются с коррекционной обработкой питательной воды аммиаком, нейтрализующими аминами и гидразином.
Для поддержания водно-химического режима барабанных котлов в целях предотвращения кальциевого и магниевого накипобразования повсеместное применение получил коррекционный фосфатный режим котловой воды. С его помощью можно предотвратить образование кальциевой накипи на поверхностях нагрева: дозированное введение раствора фосфорнокислых солей натрия в котловую воду переводит остатки ионов, накипеобразователей в шлам, удаляемый с продувкой. Недостатком фосфатного режима обработки котловой воды является неспособност предотвращать образование сложных бескальциевых ферро- и алюмосиликатных накипей в барабанных котлах высокого давления. Чтобы избежать этих отложений, надо снизить концентрацию соединений железа, алюминия и кремния в питательной и котловой воде.