Водный режим и качество пара.

Надежная и экономичная работа котла и паровой турбины возможна при обеспечении отсутствия внутренних отложений на поверхностях нагрева и лопатках турбин. Эти задачи решаются организацией рационального водного режима, включ. в себя надлежащую обработку пит.воды в сочетании с определенными конструктивными мероприятиями и соотв-щую очистку пит. и добавочной воды от имеющихся в них газообразных и тв. примесей.

Образование накипи.Вместе с пит.водой в котлы поступают различные мин.примеси, в т.ч. соединения Са и Mg, оксиды Fe, Al, Cu и пр. Все примеси, находящиеся в воде, дел. на труднорастворимые(соли и гидрооксиды Са и Mg) и легкорастворимые(NaOH, Nа₂SO₄, Na₃PO₄). Основные накипеобразователи явл. катионы кальция и магния Са²⁺, Mg²⁺. Их особенность состоит в том, что они имеют (-) t коэф-т растворимости (т.е. при­t их растворимость¯). При норм-х усл. работы котла концентрация легкораств-х соединений во много раз < допустимой концентрации в котловой воде. Накапливаясь в котле по мере испарения воды, эти примеси после наступления состояния насыщения начинают из нее выпадать в виде кристаллов. В 1-ю очередь выпадают соли: Са(НСО₃)₂, Mg(HCO₃)₂, CaCO₂, MgCO₂ и др. Центрами кристаллизации служат шероховатости на поверхностях нагрева, а также взвешенные и коллоидные частицы, находящиеся в воде котла. Вещ-ва, кристаллизующиеся на поверхности нагрева, образуют плотный и прочные отложения-накипь. Вещ-ва, кристаллизирующиеся в V воды, образуют взвешенные в ней частицы – шлам. Образование накипи на поверхностях нагрева объясняется процессами взаимодействия м/д противоположно заряженными частицами накипеобразователей и металлической стенкой. Первичную накипь на поверхности нагрева образуют такие соли: CaSO₄, CaSiO₃, 5CaO, 5SiO₂H₂O, CaCO₂, Mg(OH)₂. Накипь, как правило, имеет низкую теплопроводность l=0,1-0,2 Вт/(м*К). Поэтому даже малый слой накипи приводит к резкому ухудшению усл. охлаждения металла поверхностей нагрева и Þ этого к ­его t-ры. Если б. превышена предельная t по усл. прочности, то начинается образование отдулин с утонением стенки трубы. Затем проявляется свищ-отверстие вдоль образующей трубы, ч/з кот. с большой J вытекает струя воды, и котел приходится останавливать на ремонт. В отличие от соединений Са и Mg, образующих накипь, силикат магния MgSiO₃ и некоторые другие его соединения в барабанных котлах образуют шлам. Соли Na так же м. отлагаться на поверхностях нагрева, когда капли воды , находящиеся в паре и попадающие на поверхность нагрева, испаряются полностью, что имеет место в прямоточных котлах. Соединения Fe,Al и Cu, находящиеся в воде в виде растворенных коллоидных и ультратонких взвесей, также м. откладываться на поверхности нагрева и входить в состав накипи. Попадая в турбину, они образуют плотные отложения. При P в котле >7МПа кремниевая кислота приобретает способность растворяться в паре, причем с ­P эта способность резко ­. Поступая вместе с паром в пароперегреватель, Н₂SiO₃ разлагается на SiO₂ c выделением Н₂O. А SiO₂, попадая в турбину вместе с паром, образует на лопатках турбин нерастворимые соединения, которые приводят к ухудшению экономичности и надежности работы турбины, а для их удаления необходимо остановить турбину. Вредное влияние на работу котла оказывает также повышенная щелочность воды; увеличенная щелочность может привести к вспениванию воды в барабане и в предельном случае-к заполнению вспененной водой всего парового объема барабана. Повышенная щелочность м. явиться причиной появления щелочной коррозии металла, а также возникновения трещин в местах вальцовки труб в коллекторы и барабан. Коррозию обычно вызывают агрессивные газы О₂ и СО₂, кот. содержаться в растворенном виде в воде. Для их удаления используют деаэрацию воды.

Показателями кач-ва пит.воды котлов явл.:

солесодержание-S-ная концентрация в воде катионов и анионов, определяемая по общему ионному составу , мг/кг; жесткость воды-общая S-ная концентрация ионов кальция и магния , мкг-экв/кг: Ж₀ = Ж_Са + Ж_Мg; щелочность воды(общая Щ₀)— S-а экв-х концентраций в растворе анионов слабых кислот и ионов гидроксила (кроме ионов водорода ),мг-экв/кг; кремнесодержание-общая концентрация в воде кремнесодержащих соединений, выраженная в пересчете на SiO₂; содержание соединений железа и меди, мкг /кг; показатель концентрации водородных ионов(рh) хар-щий реакцию воды (кислая, щелочная, нейтральная); содержание растворенных газов в воде-О₂, СО₂.