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3锅炉水工况讲解
(2)pH值。德国在实施中性处理时,一般保持pH值为6.5?7.5。 (3)氧化还原电位。根据运行经验,铁的电位升高到0.40?0.43V比较合适,以保证处于钝化区。 (4)O2或H2O2的浓度。据研究,当给水含氧量小于0.1mg/L时,钢的腐蚀速度大;当含氧量为0.1?10mg/L时,钢的腐蚀速度最小;当含氧量为10?l00mg/L时,钢的腐蚀速度上升;当含氧量为100?860mg/L时,腐蚀速度又下降。所以,氧的浓度维持在0.l?l0mg/L的范围内较为合适。浓度太低了,腐蚀速度会加大。浓度太高了,腐蚀速度也大。据试验,给水的含氧量为200?g/L左右较为恰当。一些国家的沸水反应堆核电站,给水含氧量保持不低于200?g/L。 (5)中性处理只能用于直流炉,不能用于汽包炉。因为,汽包炉的锅水电导率随着水的蒸发而提高,这样,电导率不能维持在规定的范围内。目前,中性处理只应用在超高压以上的机组。 中性处理的加药部位,主要是凝结水泵的出口,有时为了减少低压加热器蒸汽侧钢的腐蚀速度,把O2或H2O2加至低压加热器的加热蒸汽中。为了保持氧化膜的完整,必须不间断地加药,以不断修补因各种原因损坏的保护膜。根据运行经验,如果加药中断,腐蚀速度会显著增加。 在中性处理时,加O2或H2O2究竟有什么区别?过去认为,它们之间没有什么区别,其处理目的和结果是一样的,只不过加H2O2比加O2更方便一些。根据近年来的研究,两者在作用机理上是不同的。加O2时,氧和钢直接作用生成氧化膜。而加H2O2时,首先是生成络离子Fe(02H)2+,这种络离子称为过氧氢根合铁(III)离子,中心离子是Fe3+,配位离子为(02H)-。然后,络离子分解生成铁的氧化物保护膜。目前,中性处理普遍使用O2。 和碱性处理相比,中性处理的优点主要是: (1)锅炉的腐蚀速度显著下降。根据德国的运行经验,中性处理时,给水的含铁量可以降至20?g/L以下,比碱性处理时低。同时,过热蒸汽和锅炉沉积物的含铁量都比碱性处理时小。由于腐蚀速度小,锅炉各部位的结垢量显著下降。 (2)提高了锅炉运行的安全性。因为腐蚀和结垢速度下降,管壁的温度也下降,这就提高了锅炉运行的安全性。 (3)延长了锅炉清洗的间隔时间。和碱性处理比较,清洗间隔时间延长了一倍甚至更长的时间。 (4)凝结水净化设备的运行周期明显延长。因为中性处理时,氨含量较低,使离子交换树脂的工作周期延长,这样再生的次数减少,再生液的用量降低,处理水量增加,运行成本也就降低了 (5)可以使给水系统的低温部分得到保护。因为,在凝结水泵出口加氧或过氧化氢,给水系统低温部分的金属表面能生成良好的保护膜。而碱性处理时,除氧器以前的低温管道和设备仍然有受腐蚀的可能性。 中性处理也有一些问题值得注意,如果控制不好,热力系统的腐蚀不但不能受到抑制,反而会加速。这些些应当注意的问题有: (1)防止凝汽器的泄漏,尤其是凝汽器的冷却水为海水时更要特别注意。如果凝汽器泄漏时,不采取措施,仍按原运行控制方法加氧化剂,反而会加速腐蚀。所以,一定要把凝结水净化设备管理好,保证给水电导率符合要求。 (2)给水为中性高纯水,其缓冲性很小,稍有污染即可使给水的pH值降低到6.5以下。如CO2漏入会使水的pH值降至酸性范围,凝汽器泄漏也可使水的pH值降低,这就增加了水质控制的难度。此时加氧也是不仅不会促进金属的钝化,而且会加速金属的腐蚀。 (3)铜合金的腐蚀问题。尽管学者们对中性处理时铜合金的腐蚀问题看法不尽一致,但铜合金的腐蚀问题仍是值得重视的问题,应尽可能降低铜合金的腐蚀。 4.2 CWT水化学工况 为了克服NWT的这一不足,德国在NWT的基础上发展出加氧与加氨联合水处理(CWT),并在1982年将其正式确立为一种直流锅炉给水处理新技术,目前有的汽包炉也采用。 目前,CWT已在欧洲、美国及亚洲许多国家的直流机组上得到了应用。 我国1988年首先在望亭电厂300MW直流锅炉上进行了CWT试验,取得了较好效果,在1991年通过了部级鉴定。现在,CWT已在国内的亚临界和超临界机组上普遍应用。 4.2.1 CWT的基本原理 从Fe-H2O体系电位-pH图13-1(a)上可以看出,在除氧的条件下,给水的pH值在9.0?9.5,铁的电极电位在-0.5V附近(如图中A 点),正处于Fe3O4钝化区,所以钢铁不会受到腐蚀,这相当于AVT水工况下的情况;然而,当水的pH值约为7时
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