р (1067700), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Коэффициенты растворимости бывают положительные и отрицательные, Положительные коэффициенты с ростом температуры повышаются, отрицательные понижаются. Как правило, легкорастворимые вещества имеют положительные коэффициенты растворимости, а труднорастворимые — отрицательные. Вещества с положительными коэффициентами растворимости могут отлагаться на поверхностях теплообмена только при полном упаривании воды. Вещества, имеющие отрицательные коэффициенты растворимости, могут выпадать из растворов в двух случаях: при превышении со- '210 [Сз~ ' ! [510~« ! < ПРс яо,, [Мй»+! [ОН !' < ПРм„-<он>„ [Мй ! [81Оз ! < ПРмезю,.
(10.5» стояний насыщения в связи с подъемом температуры нли при упарнвйнии раствора постоянной температуры. Нась(щеиие растворов наступает при достижении соответствующей кбнцентрации ионов, характеризуемой произведением растворимости. Под произведением растворимости ПР, моль|кг, понимают определенное для рассматриваемого вещества произведение концентраций катиона К1+ и аннана Ап-.
В общем виде оно может быть записано следующим образом: ПР= [К1+!" [А -! . (10.3) При упаривании парогенераторной воды из растворов начнут выпадать те вещества, которые достигли своего произведения растворимости. Выпадения вещества из раствора не будет при условии [К(й!'ч [Ап ! ю ПР;, (10.4» где индекс 1 относится к рассматриваемому веществу. Выпадающие из растворов вещества могут кристаллизоваться или на стенках поверхности теплообмена, или в водяном объеме. В первом случае центрами кристаллизации являются шероховатости стенок,, во втором — взвешенные в воде частицы, коллоиды, кристаллы веществ, пузырьки газов. Отложения на стенках называют накипями, а вещества, их образующие,— накипеобразоеателпми. Кристаллические образования в водяном объеме называют шламом. Образование отложений в ПГ с многократной циркуляцией.
Из веществ-накипеобразователей в парогенераторной воде могут присутствовать соединения Са и Мд, хотя даже их относительно невысокая концентрация (общая жесткость) крайне нежелательна. Несмотря на применение в системах подготовки добавочной воды и очистки конденсата достаточно эффективных методов вывода солей жесткости, следует предполагать, что их присутствие в парогенераториой воде, хотя и в малых количествах„будет всегда иметь место. В связи с этим целесообразно представлять себе поведение солей жеспкости в процессе производства пара. Выпадения из растворов кальциевых и магниевых соединений не будет, если не достигнуто произведение растворимости катионов кальции н магния со всеми присутствующими в парогенераторной воде анионами. Для этого в любом случае должны соблюдаться неравенства типа [С ' ! [5О.-',-! < ПР,„„,; [С»"! [СО' ! <ПР, А~с„м > = 1.3.10 с,~с,,м >д» (10.6) й '! 2!3 Произведение растворимости кальциевых и магниевых~соединений при температуре 310'С составляет примерно 10-' моль/кг.
Из кальциевых соединений накнпеобразователями во всех случаях являются сульфат н силнкат кальция. Эти вещества весь)1а плотно «прикипают» к стенкам поверхности теплообмена, что вызывает возникновение дополнительных термических сопротивлений. Кальциевые соединения в зависимости от щелочности воды могут выпасть в виде или накипи (СаСО»), яли легкоподвижного «илама [гндроксилапатит Сам(РО«)«(ОН)»). СаСО» может образоваться только в экоиомайзерах, где щелочность воды невысокая. Саю(РО,)«(ОН)з может образовываться в воде испарителей при ее фосфатировании, где щелочность существенно выше как за счет коррекционной обработки воды, так и вследствие активного уноса диоксида углерода с паром.
Магниевые соединения также могут образовывать как накипи, так и шлам. Накипью, плохо растворимой в воде, является гидроксид магния. Первоначально она выпадает из раствора в виде шлама. Этот шлам быстро осаждается на теплопередающих поверхностях с образованием довольно прочных, но весьма пористых отложений. Последнее способствует развитию подшламовой коррозии. Силикатные соединения магния крнсталлизуются в объеме воды в виде силиката магния МдБ(О» илн серпентина ЗЛО-2310еХ Х2Н»0.
Оба этих соединения лепкоподвижные, не прикипающие к поверхностям теплообмена. Скорости отложения кальциевых и магниевых соединений пропорциональны нх концентрации в воде н местному удельному тепловому потоку. При значениях рН=7 —:11 скорости отложения Ас«„мз, мг/(м» ч), могут быть рассчитаны по эмпирическому соот- ношению где смс,,мз> — массовая доля кальция или магния в воде„мг/кг; ~/ — удельный тепловой поток через поверхность теплообмеиа, Вт/и». Из продуктов коррозии в воде ПГ могут присутствовать окснды железа и меди в количествах, имеющих практическое значение.
Их отложения могут образовываться на поверхностях теплообмена с довольно высокими значениями тепловых потоков, Накипи, основой которых является железо, делятся на железооксидные, железофосфатные н железосиликатные. Железооксидные накипи состоят нз различных оксидов железа, но главным образом нз магнетита Ре»Оь Железофосфатные и железосиликатные накипи образуются при наличии в воде кроме оксидов железа больших концентраций фосфатов и силнкатов. Интенсивность отложений «железных» накипей зависит от содержания железа в воде и теплового потока. «Медные» отложения возможны на участках поверхности теплообмена, имеющих значительные тепловые потоки (не менее 400.10» Вт/м«). В этих отложениях практически присутствует только металлическая медь, что обусловливается электрохимиче-,' скими процессами.
Ионы меди, достигающие стенок поверхности теплообмена, восстанавливаются на ней до молекул: Си'++ Ре = Рея++ Си. (10.7) Концентрация меди в парогеиераторной воде на интенсивность медных отложений, видимо, не оказывает влияния. В котельных агрегатах наблюдались случаи, когда отложения образовывались при сравнительно малых содержаниях меди в воде (около 20 мкг/кг) и отсутствовали при существенных содержаниях (около !00 мкг/кг).
Основным фактором, влияющим на образование медных отложений, является тепловой поток. Из легкорастворимых веществ в парогенераторной воде необходимо считаться с сульфатами, хлоридами, фосфатами, силикатами и гидроксидами натрия. Они попадают в парогенераторную волу с химически очищенной добавочной водой (кроме фосфатов, которые могут образовываться при коррекционной обработке парогенераторной воды).
Незначительное количество их (так же как н солей Са н Мд) может попасть в конденсат с присосом охлаждающей воды в конденсаторе. Источником поступления нх в парогенераторную воду может стать также фосфатирование воды. Все легкорастворимые вещества имеют пределы растворимости значительно выше их действительного содержания в любом нормально работающем участке поверхности теплообмена. Однако при нарушениях гидродинамики (например, расслоении пароводяного потока) или ухудшенных режимах теплсюбмена может начаться интенсивное отложение и легкорастворимых веществ. Для этого необходимо повышение температуры раствора по сравнению с температурой кипения иа определенную для каждого вещества величину А1,~.
Величина б/,~ зависит от физико-химических свойств раствора и давления. При нормальном протекании процессов теплообмена и гидродинамики достижение Л1 . невозможно для любого легкорастворимого вещества. Удаление отложений с поверхности теплообмена. Удаление отложений с поверхностей теплообмена ПГ производится при помощи отмывок. Отмывочными средами могут быть чистая вода и вода, содержащая химические реактивы. В связи с этим отмывки разделяются на водные и химические. Обязательна промывка ПГ после монтажа (предпусковая) н периодическая при эксплуатации (эксплуатационная). Как правило, только водные промывки не дают необходимого эффекта и практически всегда дополняются химическими промывками.
Выбор правильной технологии промывок ПГ имеет большое значение для надежной и экономической эксплуатации ПГ, особенно при высоких, сверхвысоких и закритических параметрах. В настоящее время широко практикуются промывки ПГ с применением комплексонов, предложенные МОПКТИ им.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
