Водный режим прямоточных котлов
Прямоточные котлы предъявляют очень высокие требования к качеству питательной воды. Это объясняется тем, что в прямоточных бессепараторных котлах нелетучие примеси питательной воды осаждаются на поверхностях нагрева или уносятся в турбину. В сепараторных прямоточных котлах и котлах, работающих на промывочно-сепарационном режиме, часть примесей питательной воды может отводиться также в продувку. Однако полностью избежать отложений веществ на поверхностях нагрева котла, даже при наличии продувки, невозможно, так как область солеотложений достаточно велика, а с ростом давления она еще возрастает. С ростом давления количество отложений в прямоточных котлах уменьшается, а солесодержание пара увеличивается вследствие повышения растворяющей способности пара. Таким образом, как при отсутствии возможности отводить часть примесей питательной воды в продувку (бессепараторные прямоточные котлы), так и при установке сепараторов в конце зоны испарения или на слабо перегретом паре после впрыска питательной воды для промывки пара (прямоточные котлы, работающие на промывочно-сепарационном режиме) жесткие требования к качеству питательной воды сохраняются.
Содержание в питательной воде прямоточных котлов натриевых соединений и кремнекислоты должно быть таким, чтобы количество этих веществ в перегретом паре было в допустимых пределах, т. е. содержание натриевых соединений (в пересчете на сульфат натрия) было не более 0,05 мг/кг и кремнесодержание — не более 0,02 мг/кг. Общее солесодержание питательной воды прямоточных котлов (с учетом также кальциевых и магниевых соединений, но без учета содержания соединений железа и меди) зависит от солеемкости котла. Ориентировочно оно может быть принято равным 0,06—0,09 мг/л. Таким образом, питательная вода прямоточных котлов в отличие от барабанных котлоагрегатов нормируется по общему солесодержаниго. Содержание в питательной воде прямоточных котлов растворенного кислорода, железа и меди, а также величина рН должны укладываться в нормы качества питательной воды барабанных котельных агрегатов.
Питательной водой прямоточных котлов может служить только турбинный конденсат с добавкой дистиллята испарителей или обессоленной воды. Удаление веществ, отлагающихся на поверхностях нагрева переходной зоны прямоточного котла, производится путем периодических промывок — водных и кислотных. Водными промывками удается выводить из котла главным образом легко растворимые в воде вещества. При этом для более быстрого и полного удаления солеотложений такие промывки производят примерно через 1,5—2 мес. работы котла с тем, чтобы не допускать значительной толщины отложений.
Водные промывки прямоточного котла производят горячей водой (i«100°C), прокачивая ее через все поверхности нагрева, начиная с водяного экономайзера, по растопочной схеме котла. Их ведут по разомкнутому или замкнутому циклу. При водной промывке по замкнутому циклу горячая вода непрерывно циркулирует по контуру деаэратор — котел — растопочный сепаратор — деаэратор. При промывке котла по разомкнутому циклу воду после растопочного сепаратора сбрасывают в дренажные баки, откуда она поступает на питание барабанных котлов. Следовательно, этот способ промывки котла связан со значительной потерей конденсата и поэтому не всегда может быть применен. Длительность водных промывок котла устанавливается по анализам проб промывочной воды: при разомкнутом цикле концентрация примесей в воде сперва нарастает, а затем снижается примерно до солесодержания исходной воды; при замкнутом цикле к концу промывки устанавливается некоторое постоянное солесодержание промывочной воды. Для удаления из прямоточного котла солей жесткости прибегают к кислотным промывкам. Их производят обычно слабым раствором соляной кислоты.
Для уменьшения разрушения металла под действием раствора соляной кислоты в промывочную воду добавляют небольшое количество веществ, которые снижают скорость растворения металла. Эти вещества-замедлители кислотной коррозии называют ингибиторами. В качестве ингибиторов при кислотных промывках котлов применяют столярный клей или технический уротропин. Так как скорость коррозионных процессов стали в соляной кислоте с повышением температуры резко возрастает, то промывку котлов ведут при невысоких температурах, порядка 50° С. Кислотные промывки производят по замкнутому контуру в течение 3—4 ч. Раствор соляной кислоты с ингибитором нагнетается промывочным насосом в котел. При этом обычно кислотной промывке подвергают все поверхности нагрева котла, кроме водяного экономайзера. Из выходного коллектора пароперегревателя промывочная вода сливается в бак, откуда она вновь поступает ко всасывающему трубопроводу промывочного насоса. После кислотной промывки котел подвергают щелочению. Для этого в течение примерно 10 ч через него непрерывно прокачивают 1—2%-ный раствор щелочи. Затем котел промывают чистым конденсатом.
Несмотря на принимаемые меры для уменьшения разрушения металла, кислотные промывки прямоточных котлов должны производиться достаточно редко (примерно 1 раз в 5—10 лет). Это объясняется тем, что при малой скорости общей равномерной коррозии металла в отдельных участках котла коррозионные процессы протекают со значительно большими скоростями (например, в сварных швах, на участках с местными повышенными напряжениями). Кроме того, при многократных кислотных промывках, вероятно, может происходить нарушение целостности защитной пленки окислов на поверхности металла, что способствует интенсификации коррозионных процессов при дальнейшей работе котельных агрегатов.
