АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА  және  БАЙЛАНЫС  ИНСТИТУТЫ 

Өнеркәсіптік жылуэнергетика кафедрасы 

 

жылу энергетикалық жүйелердегі

сулы-химиялық РЕЖІМДЕР және суды бақылау

 

050717-« Су және отын технологиясы » мамандығы бойынша оқитын 

студенттерге арналған дәрістер жинағы 

 

 

 

Алматы 2008

 ҚҰРАСТЫРҒАН: Л.Р. Жүнісова. Жылу энергетикалық жүйелерде суды бақылау және сулы – химиялық режимі. 050717 - Су және отын технологиясы  мамандығы бойынша барлық оқу түрінің  студенттеріне арналған дәрістер жинағы – Алматы: АЭжБИ, 2008. - 68 б. 

Дәрістер жинағында жылу электр станцияларында сулы-химиялық режимді дұрыс сақтау арқылы негізгі және көмекші жабдықтардың пайдалану қуатын арттыру жолдары қарастырылған.

Дәрістер техникалық жоғары оқу орындарының студенттеріне арналған.

 

 КІРІСПЕ 

         Қазіргі кезде  біздің еліміздегі электр энергиясының негізгі бөлігі органикалық және ядролық отын көмегімен жұмыс істейтін жылу электр станцияларында өндіріледі. Бу турбиналық электр станцияларының барлық түрінің жұмыс жасаушы күші – су және он буы болып табылады. Жұмыс процесінде су мен буға әр түрлі қоспалар келіп қосылып тұрады. Олар қоректендіретін сумен сорылып алынған заттар арқылы  және жабдық материалдардың коррозияға нәтижесінде пайда болады. Жұмысшы «денеде» қоспалардың болуы су мен будың жанасу бетінде, құрамында кальций, магний, натрий тұздары және бос кремний қышқылы бар қатты тұнба шөгінділерінің түзілуіне әкеліп соғады. Кремний қышқылынан құтылуға қиындық туғызатын шөгінділер көбінесе турбинаның ағызытын бөлігінде кездеседі.

         Ал, жұмысшы денеде оттегі мен бос көмір қышқылының болуы металл коррозиясын туғызады. Нәтижесінде темір және мыс тотықтарынан тұратын шөгінділер (қабаттар) пайда болады. Су мен бу жүретін жолда тұнба түзілуі, негізгі және қосымша –көмекші жабдықтардың жұмысына  теріс әсер етеді (кедергі келтіреді). Сондықтан мұндай шөгінді қабаттарды болдырмау сулы –химиялық режимнің ең басты ( негізгі) мәселелері болып табылады.

         Сулы-химиялық режим құрал-жабдықтарды тиімді пайдаланып, жұмысын сенімді атқаруына да көмегін тигізеді. Мысалы, су үнемдегішінде болатын шөгінділер шығып бара жатқан газдардың температурасын жоғарлатып, қазандардың пайдалы әсер еселеуішін (ПӘК- КПД) төмендетеді, ал турбинадағы шөгінділер олардың экономикалық пайдалану қабілетін кемітеді. Сулы-химиялық режимді бұзу құрал-жабдықтарының ерте істен шығып қалуына, немесе олардың пайдалану мүмкіндігін азайтады, Яғни, қондырғының қолдану сағатының мөлшерін азайтады. Ал сулы-химиялық режимді дұрыс сақтау, үлкен қуатты жабдықтарды пайдаланғанда маңызды орын алады.

          Жылу беретін беттің жұмысының сенімділігі су режиміне байланысты ғана емес, сонымен қатар  ол жылу алмасу процесін ұйымдастыруға және оған тікелей қатысы бар гидродинамикаға да байланысты.  

 

№1 дәріс. Барабанды қазандардың су-химиялық тәртібі 

Дәрістің мақсаты: барабанды қазандардың су-химиялық тәртібімен таныстыру. Булы ерітінділердің түзілуін үйрету .

Қазан барабанынан шығатын қаныққан буда әрқашанда біраз қоспалар болады. Қаныққан будың қоспалармен ластануы екі түрлі жолмен жүруі мүмкін: физика-химиялық еру есебіне байланысты және ылғал тамшылармен бірге  механикалық түрде ілесіп кетуіне қарай.

Қоспалардың су тамшылармен кетуі будың ылғалдығына тәуелді. Қаныққан будың тамшымен ілесу (механикалық) арқылы ластануы судың қандай түрлі қоспасы болмасын бірдей болады (яғни олардың химиялық табиғатына, күйіне және ірілі ұсақтығына байланысты емес). Ылғалды қаныққан будағы қоспалар концентрациясы мына формуламен анықталады

                                             С_қ^ыл=С_суω/100,

          мұндағы С_к^ыл – ылғалды қаныққан будағы қоспалар концентрациясы,          мг-кг;

С_су – қазан суындағы қоспалар концентрациясы, мг/кг;

ω – қоспаларды механикалық түрде алып кету коэффициенті, ол сан жағынан будың ылғалдылығына тең және пайыз арқылы өлшенеді, (кейде ылғал будың үлесі ретінде де алынады).

Қоспалардың қазан суынан буға өтуінің екінші жолы – қоспалардың буда еруі. Тіпті буды толық құрғатқан кезде де, яғни құрғақ қаныққан бу алғанда да, онда әртүрлі қоспалар болады, себебі қоспалар сол буда ериді. Қоспалардың ерігіштігі әртүрлі болғандықтан, судың тығыздығына қарай ерігіштік мөлшері де бірдей болмайды.

Қайнап тұрған қазан суынан ұшқыш емес қоспалардың қаныққан буға физика-химиялық жолмен өтуі заттардың екі еріткіш арасында үлестірімділік заңы бойынша термодинамикалық тепе-теңдік орнағанда жүреді. Екі фазалы „Су-бу” жүйесінің еріген заттар фазаларында термодинамикалық тепе-теңдікті заттың 2 фазасында да болады. Сан жағынан бұл тепе-теңдік үлестірімділік коэффициенті Кү мөлшерімен сипатталады. Электр станцияларында бу алынатын сұйытылған ерітінділер үшін үлестірімділік коэффициенті мына формуламен анықталады

                                       Кү=С_қ/С_су=(Р_бу/Р_су)ⁿ,

    мұндағы С_қ – буда еріген қоспалар концентрациясы, мг/кг;

                Р_бу,Р_су – сәйкесінше,  бу  мен  қазан  суының  қанығу  сызығындағы  тығыздықтары, кг/м³;

                n – координациялық сан, еріген компоненттік химиялық табиғатын көрсетеді.

Координациялық сан еріген бөлшектің гидрациялану дәрежесін сан жағынан сипаттайды. Яғни еріген заттардың молекулаларымен иондарының айналасындағы ылғи өзгеріп отыратын су молекулаларының орта санын көрсетеді. Еріген компоненттік координациялық саны іс жүзінде қысыммен температураны өте кең диапазонында өзгермейді.

Будағы қоспалардың жалпы концентрациялары олардың будағы ерігіштігінің концентрациясы мен тамшымен ілесу жолымен болатын концентрациясының қосындысынан тұрады.

                                         С_қ^қос=С_қ^еріг+С_қ^ыл .

Бу температурасының өсуі мен будың аса қатты қызуының нәтижесінде жекелеген қоспалардың ерігіштігі өзгеріп, олар не тұнбаға түсіп, не қыздыру беттерінен шайылып кетеді. Қорыта келгенде, буды толық кептіргенде қоспалардың бумен ілесіп кетуін тоқтатуға болмайтындығын, сонымен қатар будағы қоспалар концентрациясы бу пайда болатын сол қоспалардың қазан суындағы мөлшеріне байланысты болатындығын айта кеткен дұрыс. Осы ақырғы келтірілген қорытынды, көбінесе қоректендіретін су мен будың жуылуының физика-химиялық негіздері ретінде қаралады.

 

№2 дәріс. Сатылап булану және қазандарды үрлеу

 

Дәрістің мақсаты: сатылап булану және қазандарды үрлеу жұмысымен таныстыру.

 Қазан барабанынан алынатын судың тазалығын арттыру тек ылғалды ілестіруді азайту жолымен ғана емес, сонымен қатар будың өзімен бірге ілестіріп кететін ылғалдағы тұздың құрамын азайту арқылы орындалады. Қоспалар концентрациясын азайтудың әр түрлі жолдары бар. Біріншісі - қоспа және қоректік суларды сәйкес дайындау. Екіншісі - суды буландырған сайын ондағы қоспа концентрациясының өсуіне жол бермеу. Ол үшін қазан суынан тұз концентрациясының өте жоғары бөлігін шығарып тастау жолдарын қарастыру керек.

Қазан суының сапасы үрлеу жұмыстары сонымен қатар, сатылы булану (үрлеудің экономикалық тиімді мөлшерін беру үшін) кезінде реттеледі. Үрлеудің екі түрі бар: үздіксіз - контурда суды жартылай тұрақты ауыстыру, периодты - бірнеше интервалдан кейін контурдан суды жартылай шығарып тастау. Барабан типтес қазандарда үрлеудің екі түрі де пайдаланылады. Үздіксіз үрлеу қазан барабанынан, ал периодты үрлеу - экрандардың төменгі коллекторлары жағынан үрлеу арқылы қамтамасыз етіледі. Үрлеу мөлшері әдетте қазанның бу өндіргіштігіне қатысты пайызбен өлшенеді. Мысалы, 100 пайыз бу өндіру қажет болса және судың шығынын толтыруды үздіксіз үрлеу арқылы Р % шамасында жүргізсе, онда қазанға қоректік суды (100+Р) % шамасында бару қажет.

Қазан суындағы қоспалар коцентрациясын берілген деңгейде ұстау үшін қазанның су көлеміне келіп түсетін қоспалармен одан шығып кететін қоспалар мөлшерінің аралығында балансты сақтау қажет. Қыздыру беттерінде тұрақтамайтын және қазанның өзінде түзілмейтін қоспалар үшін материалдық баланс теңдеуі былай жазылады

                  (100+Р)*Д_қ*С_қс=100Д_қ*С_бу+рД_қ*С_үрл ,

  мұндағы Д_қ - қазанның бу өндіргіштігі, т/сағ;

                  р - үздіксіз үрлеу мөлшері, %;

С_қс, С_бу, С_үрл - сәйкесінше, қауіпті қоспалардың қоректік судағы, будағы, үрлеу суындағы концентрациялары.

   Бұл жағдайда қазан үшін қоспалар балансы мына түрде болады

                  (100+Р)*С_қс=100*С_бу+рС_{үрл .}

   Бұл теңдеу су тәртібінің кез келген ішкі ұйымдастыруында, кейінірек қаралатын сатылы булану мен буды жуу кезінде де қолданылады. 1.1 - суретте барабанды үздіксіз үрлеумен жабдықталған барабанды қазанның сұлбасы көрсетілген. Бұдан материалдық қоспалар мөлшерінің балансы қазанға қоректік сумен келген қоспалармен қазаннан, бу және үрлеу суы арқылы шығып кеткен қоспалар мөлшері арасындағы тепе-теңдікпен сипатталатынын көреміз.

 

1.1  Сурет

 

   Материалдық баланс теңдігінен бу тазалығын арттырудың қажеттілік шарттары: қоректік судың сапасы тұрақты жағдайда үрлеуді көбейту және үрлеу жағдайында қоректік судағы мүмкін болатын қоспалардың концентрациясын азайту. Үздіксіз үрлеуде аса көбейте беруге болмайды, ол станцияның ПКК төмендетеді, жылу шығынына әкеліп соғады. Осыған байланысты техникалық эксплуатация ережелері (ТЭЕ) қазан мөлшерін шектейді.

Сатылы булану әдісі, үрлеудің төмендетілген мөлшерінде қажетті сапасы бар бу алуға мүмкіндік береді. Сатылы булану қазандарында циркуляция контурлары екі (кейде 3) бөлікке бөлінеді. Ол бөліктер (отсектер) немесе булану сатылары деп аталады. Бірінші таза бөлікке циркуляция контурының көп бөлігі қосылады (әдетте, қазанның бу өндіргіштігіне шаққанда, 80-95 %-ға  дейін барады), екінші (тұзды) бөлікке циркуляция контурының аздаған тобы қосылады, негізінде оған қазан барабаны контурына жартысы жатады. Үшінші бөлікте, әдетте, шығарылатын циклондарда орналастырылады. Жекелеген бөліктердің бу түзгіш беттері бір-бірімен қатыспайды.  

Қоректік су барлық қазан үшін бірнеше бөлікке беріледі. Екінші бөлік бірінші бөліктің қазандық суымен, ал үшінші бөлік – екінші бөліктің суымен қоректенеді. Қазанды үрлеу ақырғы бөліктің көмегімен орындалады.  Бір бөліктен екінші бөлікке су өткізгіш құбырлар арқылы беріледі. Сатылы булануы бар қазанның жалпы бу өндіргіштігі жекелеген бөліктердің бу өндіргіштігінен құралады.

Тұзды бөліктердің бу өндіргіштігі, негізінде, қоректендіргіш судың сапасына тәуелді.

Қазанды 20 % - ға дейінгі жоғары тұздылықты (100 мг/кг жоғары) сумен қоректендіргенге қарағанда, тұзсыздандырылған сумен қоректендіргенде тұзды бөліктердің бу өндіргіштігі қазанның жалпы бу өндіргіштігінің 5 – 10 %-нан аспайды. 1.2 –  суретте шығатын циклондары жоқ екі сатылы булану сұлбасы көрсетілген.

 

1.2 Сурет

 

Қазанның су көлемінде екі бөлік құрылған: таза және тұзды. Циркуляциялаудың көп контуры таза бөлікке қосылған, сондықтан будың көп көлемі осы таза бөлікте түзіледі. Барлық қоректік су тек таза бөлікке келеді.

Бірінші бөлік үшін қоспалардың материалдық балансы – қоректік сумен келіп түсетін қоспалардың мөлшері, бірінші бөліктен екінші бөлікке өткізілетін бу және қоспа кететін қоспалар мөлшеріне тепе-теңдігімен сипатталады. Бірінші бөліктен екінші бөлікке жіберілетін су бірінші бөлік үшін үрлеу болып табылады да, ал екінші бөлікте қоректік су болады. Бірінші бөлік үшін материалдық баланс теңдеуі.

                        (100+р)*С_қс=(100-n₂)*C^`_бу+(n₂+р)*С^’_қаз,

мұндағы C^`_бу  - бірінші сатыда булану арқылы алынған будағы қоспалар концентрациясы;

 С^’_қаз – бірінші бөліктегі қазан суындағы қоспалар концентрациясы;

 n₂ – буланудың екінші сатысындағы бу өндіргіштік қазанның жалпы өндіргіштігін есептегенде пайызбен өлшенеді.

Екінші (тұзды) бөліктің материалдық балансы екінші бөліктен осы жердің өзінде генерацияланатын бумен қоса кететін қоспалар мөлшерімен және үрлеу суымен кететін қоспалар мөлшерінің теңдігін есептеумен құрылады. Сонда екінші бөлік үшін қоспалар балансы

                                    (n₂+р)*С^’_қаз =n₂C^`_бу+рС_үрл,

          мұндағы C^`_бу – буланудың екінші сатысында алынған будағы қоспалар концентрациясы;

                  С_үрл – үрлеу суындағы  (екінші бөліктің қазан суы) қоспалар концентрациясы.

Будағы қоспалар үшін материалдық баланс теңдеуі әр сатыдан бу ағынымен келетін қоспалар мөлшерінің қосындысымен көрсетіледі.

                          100 С_бу=(100-n₂)* C^{`</sup><sub>бу</sub>+ C<sup>`}_бу+ n₂C^`_{бу .}

Бұл теңдеуден будың тазалығы қазанның жекелеген сатыларының бу өндіргішінің және олардың бір-біріне қатынастарына байланысты.

n₂ – шамасының тиімді мөлшері есептеу арқылы анықталады.

Қоспалардың қоректік судағы жеткілікті концентрациясының көп мөлшерінде үш сатылы булануды қолдану тиімдірек.

Екінші сатының ішкі барабанды сепарациясының және үшінші сатының шығарылатын циклонның булануының үш сатылы сүлбесі 1.3 – суретте көрсетілген.

Барабанды қазанда бу пайда болуымен бірге, қазан суы тұздарының концентрленуі жүреді. Қазан суының тұз мөлшерін берілген шекте сақтап тұру үшін циркуляция контурынан үздіксіз және периодты үрлеу көмегімен тұздар мен қалқып жүрген қоспалар үнемі шығарылып отырылады. Үздіксіз үрлеу қазанның тұзды бөліктері қосатын қазанның теңгеру сызығында жүргізіледі (тұзды бөліктер барабанды таза бөліктің сол және оң жағында орналасады). Периодты үрлеу циркуляция контуры коллектордың төменгі нүктелерінен жүргізіледі. Егер үрлеу үздіксіз үрлеудің кеңейтілген жері арқылы жүргізілсе, онда үрлеу суы жартылай қайта пайдаланылады.

 

1.3 Сурет

 

1.4 – суретте үрлеу суының қазаннан барабандағы екі тұзды бөліктерден әкетілуі көрсетілген. Барабанда 1 таза бөлік 2 және екі тұзды бөліктер 3 болады. Олар бір-бірімен қазан суының 4 концентрациясын теңгеру сызығымен қосылған, ал оның өзі өз кезегінде үздіксіз үрлеудің кеңейткішімен 5 жалғасқан. Сонымен қатар тұзды бөліктер контуры арқылы төменгі коллекторлар мен 6 қосылған. Ол коллекторлардан периодты үрлеу жүргізіледі.

1.4 Сурет

 

Үздіксіз үрлеу кезінде жылу шығындары көп болады, сондықтан электр станцияларында үрлеу суының буын және пайдаланылған жылудың қолданудың сұлбалары жасалынады.

Шыққан буды толық түрде пайдалану үшін жоғары қысымдағы электр станцияларында кеңейткіштердің екі сатысын қолданады. Шыққан буды, әдетте, термиялық деаэраторларда, ал үрлеу суының жылуын химиялық тазаланған немесе шикі (қайнатылған бастапқы) суды артқы ысытқыштарда (қыздырғыштарда) 7 қыздыру үшін пайдаланылады.

Төменгі қысымды қазандарды пайдаланғанда үздіксіз үрлеу, көбінесе қолданылмайды, ал периодты үрлеу қазанында жүргізілген жылу-химиялық зерттеулердің ұсыныстарына сәйкес өткізіледі. Орта және жоғары қысымды қазандарда үздіксіз үрлеу міндетті түрде жүргізіледі. Периодты үрлеу өз уақытында жүргізіліп отыруы қажет, сонда экранда құбырларда шламның қайнап, жабысып қалуынан сақтайды, екінші рет таттануды болдырмайды.

Сепарацияланған және үздіксіз үрлеу кеңейткішімен деаэраторға қайтарылып будың мөлшері (т/сағ.) мына формуламен есептеледі

                                              Д_сп=Д_үрл*β,

          мұндағы Д_үрл – үздісіз үрлеу мөлшері, т/сағ;

                          β – үздіксіз үрлеу кеңеткішінде сепарацияланған будың үлесі.

          Будың үлесі былай анықталады

                                                    β=i_қc-i_сс/i_бу-i_{сс ,}

          мұндағы  i_қc – қазан суының энтальпиясы (жылу құрамы) кДж/кг;

                           i_сс,i_бу – сәйкесінше, сепараторда қабылданған қысымда сепарацияланған судың және будың энтальпиялары, кДж/кг. Төменгі қысымдағы қазан сепараторларында, әдетте, 0:12 МПа тең қысым алынады.

Сепаратордағы сепарацияланған будың көлемі м³, мына формуламен есептеледі

                                             V=Д_сп-9_х/ω,

          мұндағы 9 – сепараторда қабылданған қысымдағы будың меншікті көлемі (қаныққан бу үшін анықталады) м³/кг;

                   х – бу құрғақтығының дәрежесі, 0,9 тең етіп алынады (8);

                   ω – сепарацияның бір сатысында жұмыс істейтін сепаратордың булы көлемінің бу кернеуі, 800-ден 1000 м³,сағ. аралығында алынады (8).

Есептеліп алынған сепарацияланған бу көлемі бойынша, сепаратордың булық көлем кеңістігіне тәуелді, қажетті сепаратор таңдалады. 4.1 – кестеде қазан үрлейтін жабдықтардың негізгі көрсеткіштері келтірілген. Олар (сепараторлар, кеңейткіштер, суытқыштар) Бийск қазан зауытының (БиҚЗ), Саратов энергетикалық машина жасау зауытында (СЭМЗ), “Қызыл қазаншы” Таганрог өнеркәсіптік бірлестігінде (ҚҚТӨБ) шығарылған.

Үздіксіз үрлеу сепараторынан шығарылатын суды қайнатылмаған суды қыздыру үшін пайдалануы мүмкін. Бұл жағдайда пайдаланылған жылу мөлшері (кДж/сағ.) мына формуламен анықталады

                                        Q_с=(Д_үрл-Д_с)*(t_сс- t_таст),

          мұндағы t_сс – кеңейткіште сепарацияланған су температурасы, ⁰С, кеңейткіш қысымына байланысты алынады;

                                       t_таст – тасталатын сепарацияланған су температурасы су, әдетте 40⁰С маңайында алынады. 

1.1 К е с т е - Қазан үрлеу жабдықтарының негізгі көрсеткіштері

Аппарат аттары	Маркасы	Бу кеңістігі көлемі м3	Диаметрі мм.	Жасаушы зауыт
Үздіксіз үрлеу сепараторы Ду-300 (жайпақ түпті)	-	0,17	300	БиҚз
Үздіксіз үрлеу сепараторы Ду-300 (сфера түптес)	-	0,17	300	БиҚз
Үздіксіз үрлеу сепараторы	СП-0,7	07	600	ҚҚТӨБ
Үздіксіз үрлеу сепараторы	СП-1,5	1,5	800	ҚҚТӨБ
Бірінші сатылы үздіксіз үрлеу кеңейткіші	СП-5,5	5,5	1500	ҚҚТӨБ
Екінші сатылы үздіксіз үрлеу кеңейткіші	СП-12	12	200	ҚҚТӨБ
Периодты үрлеу кеңейтуіші	СП-7,5	7,5	200	ҚҚТӨБ
Бу мен су сынамасын алатын суытқыш	-	0,036	273х8	СЭМЗ

 

№3 дәріс. Буды жуу. Қазан суын фосфаттау

 

Дәрістің мақсаты: буды жуу, қазан суын фосфаттау әдісімен таныстыру.

Буды жуу дегеніміз алдын-ала құрғатылған қазанның қаныққан буын қоректік судан өткізіп, қайта құрғатып, бу қыздырғышқа жіберу. Жуудың маңызы мынада: бумен кететін концентрленген қазан суының тамшылары қоректік сумен араласады, нәтижесінде бу өзімен бірге қоспалар концентрациясы өте аз ылғалды әкетеді.

Буда еріген заттарды шығарып тастау үшін буды жуудың маңызы зор. Олардың мөлшері тіпті буды өте терең түрде құрғатқанда да азаймайды. Еріген заттадың мөлшері бумен жанасқан судағы қоспалар концентрациясына ғана байланысты. Бұл қоспалардың судағы ерігіштігі өте жоғары қысымдағы будың ерігіштігімен салыстырғанда әлдеқайда жоғары болғандықтан, қоректік су арқылы қаныққан буды жібергенде, буда еріген заттар суда қалады да, ал жуылған бу сол жуатын судағы (қазан суындағы емес) қоспалар мөлшеріне сәйкес заттарды өзімен бірге ала кетеді.

Барабан типтес қазандарда буды жуу барботаж әдісі арқылы жүргізіледі. Барлық будың немесе оның бір бөлігінің ғана жуылуы мүмкін. Қазан арқылы шығарылатын барлық буды жуғанда, жуғыш қондырғыны барабанның бу кеңістігінде орналастырады және де жуу үшін қазанның қоректік суын пайдаланады. Шығаратын циклондары бар тұзды бөліктерде генерацияланған будың жартысы ғана жуылса, онда қазанның таза бөлігіндегі су пайдаланылады, бұл жағдайда циклондардан бу таза бөліктегі судың деңгейіне қарай бағытталады. Барлық жағдайларда буды жуу әдісі тұрақты, өзгермейді – бу су арқылы барботаждалады. Тек барботаждың конструктивтік өрнектелуі әр түрлі болуы мүмкін.

2.1 – суретте қазан барабанында 15,2 МПа қысымы бар қуатты бір барабанды қазандардың ішкі барабандық қондырғыларының орналасуы көрсетілген. Бу жуғыш қондырғылар барабан 1 ішінде орналасқан. Бу – сулы қоспа жеткізгіш құбырлар 2 арқылы ішкі барабанды циклондарға 3 арнаулы қорабтар 4 көмегімен әкелінеді. Циклондарда сепарацияланған бірінші сатысы орындалады. Циклоннан шыққан бу бу жуғыш қондырғының тесіктерінен өтіп, жуушы судың қабаттарында барботаждалады да буды шығарып алып кетуші 5 құбырларға барады. Жуғыш қондырғы дегеніміз - ол барабанның көлденең қимасын керме бойынша толық қамтитын жалпақ, кереге көз 6 темірден жасалынған қалқан. Қоректік су (50% шамасында) арнаулы таратқыш құбыр 7 арқылы осы тесік қалқанға әкелінеді. Қоректік судың қалған мөлшері таратқыш құбырлар 9 көмегімен төмен түсіргіш құбырға 8 жіберіледі. Төмен түсіргіш құбырлар барабанның жалпы кеңістігінен қорғағыш қорабтар 10 арқылы бөлінеді. Тесік қалқаннан суды құйып алу екі жақтан бірдей арнаулы нығыздаушы гидрожапқыштар 11 мен төгетін құбырлар 12 арқылы жүргізіледі. Барботаждаушы кереге кез қалқанның тесіктерінің өлшемі мен тесіктерден өтетін бу жылдамдығын, табақ бетінде буды жуатын суды 40 – 50 мм қалыңдықта ұстап тұра алатындай етіп алу қажет. Тесік қалқанды жуатын суға пайдаланғанда “өткізбейтін” құламайтын болып табылады, яғни қалқан тесіктерінен су өтпейді. Жуғыш буды құрғату жуғыш қалқанның үстінде, бу кеңістігінде жүргізіледі. Буды шығарып  алып кетуші құбырлардың 5 алдында әрқашанда тесігі бар бу қабылдағыш төбе 13 орнатылады, ал кейде оның алдынан терезе жапқыштар (жлюздер) 14 орнатылады.

2.1 Сурет

 

Жоғары қысымды қазанда қаныққан будың ластануының шешуші факторы ретінде кремний қышқылының шығып кетуі алынады. Бу жуылатын табақта қазан суының тамшылары қалды, ал бу қазан барабанның булық кеңістігіне таза қоректік судың тамшыларын ілестіре кетеді (тамшылар бу жуатын қалқаннан ілеседі). Одан соң бу терезе жапқыш (жалюзи) сепараторынан өтеді де, қалдық ылғал сол арада бөлінеді. Бу жуғыш қондырғының пайдалы әсер коэффициенті h_жқ, бұл жағдайда бу жуғыш қондырғыларда ұсталып қалған кремний қышқылы мөлшерінің берілген рН шамасы үшін есептелген, теориялық мүмкін мөлшерінің қатынасы арқылы анықталады

                                           h_жқ=С’-C’’/C_т’-C_т’’,        

          мұндағы С^’ , С” – қаныққан будағы кремний қышқылының, сәйкесінше жуғанға дейінгі және жуғаннан кейінгі концентрациялары, мкг/кг;

С^’_т , С”_т – жоғарыдағыдай, тек теориялық мүмкін жағдайларда, мкг/кг.

Бұл жағдайда ілестіріп әкету коэффициенті бу жуғыш қондырғы мен қазан барабанының бу көлемінің жинақталған (қосылаған) әсерін сипаттайды. Қазан суының фенолфталеинмен бойынша жасалған сілтілігін көтергенде кремний қышқылының ілесіп әкетілу (шығарылу) коэффициенті байқалады.

Буды жуу үрлеуді көбейтпей-ақ оның тазалығын арттырады, ал осылай тазаланған будың сапасын тұрақты ұстаса, онда жуу үрлеу шығынын азайтады, яғни қондырғының экономикалық тиімділігі арта түседі. Жоғары қысымды (11 және 15,5 МПа барабан ішінде) барабанды қазандарда жуу міндетті түрде қажет, себебі бұл қысымдардағы кремний қышқылының ерігіштігі едеуір өседі және буды жумайынша қазан артындағы будың кремний қышқылының қажетті нормаларын сақтау қиынға түседі. 11 МПа қысымның төменгі қысымдарда буды барлық қоспалардың ерітіндісі, оның ішінде кремний қышқылы да аз мөлшерде бар. Сондықтан та буды бұл жағдайда жумайды, себебі жуу қондырғыларын пайдалану қазан конструкциясын күрделендіреді және барабан ішінде қондырғылардың жөндеу жұмыстарын қиындатады.

 

Қазан  суын  фосфаттау

Барабанды қазан суының булану процесі  кезінде, будың шығуымен бірге (бір мезгілде) қазанға қоректік сумен келіп  түсетін барлық  қоспалар  концентрацияланады. Қоспалардың жартысы  үрлеу суымен бірге кетеді, бірақ бұл жағдайда да қазан суындағы қоспалар концентрациясы шектік мөлшеріне  жетуі мүмкін. Қоректік су құрамында қазанның жұмыстық көрсеткіштерінде ерігіштігі шектелген заттар жүреді. Бұл ең алдымен кальций және магний қосылыстары, сонымен бірге темір, аллюминий тотықтары.

Ерігіштік шегіне жеткенде олардың біразы металл беткейлеріне қатты фазада тұна бастайды немесе шлам түрінде қазан суы көлемінде тұнбаға шөгеді. Кальций силикаты, күкірт қышқылды кальций, магнит гидроксиді сияқты заттар қазан суынан қатты күйінде бөлінеді.

 Қазандарда қатты кальций таты түзілмес үшін қазан суын фосфатпен өңдейді. Фосфатты тәртіп калцийі таттануды болдырмаудың ең сенімді түрі. Фосфаттау кезінде қазан суына фосфор қышқылының натрий тұздары қосылады. Гидраттары бар қазан суында негізгі калций фосфатының, гидроксилопатиттің түзілу реакциялары жүреді.

 

                       10Са+6РО+20Н-3Са (РО)*Са(ОН).

Кальцийдің басқа тұздарымен салыстырғанда, гилроксилопатит негізінде қатты фазаға диссперсті шлам түрінде бөлінеді. Гилроксилопатит түзілу жағдайлары температура мен ертіндінің мөлшеріне байланысты.

Калций иондарының бәрін гилроксилопатит алуға біріктіру үшін (СаSO.CaSiO тәрізді тұздардың түзілуін болдырмас үшін) қазанның бу түзгіш  жүйесінде суды буландырғанда, суда фосфатионының РО артық мөлшерін ұстау керек.

ТЭЕ нормаларына сәйкес РО судағы артық мөлшері мынадай болуы керек: сатысыз булану қазандары үшін 215 мг/кг аралығында: сатылы булану қазандары үшін сұйық отын пайдаланған жағдайда: таза бөлікте 2-ден 6 мг/кг дейін, тұзды бөлікте 30мг/кг аспау керек: сатылы булану қатты отын  пайдаланатын қазандардың таза бөлігінде 2-ден 6мг/кг-ға дейін, ал тұзды бөлікте 50мг/кг аспауы қажет. Металды коррозиядан сақтау үшін 25 градус жағдайында өлшенген, рН шамасын нормалайды.

РО ионын ғана енгізу арқылы сақтай алмаса, онда қазан суына NaOH сілтісін қосады.   

Na РО тұзын қосып фосфаттау қазан суының салыстырмалы сілтілігін төмендетпейді, ал бұл металдың сілтілік және кристалл аралық коррозиясының түзілу қаупін туғызады.

Бұл үшін екі натрий фосфат NaHРОгексеметосфат және натрийдің үш полифосфаты NaPO, жиі пайдаланады.

Олардың бәрі жоғарғы температурада орта фосфатқа айналып, гидрацияланады. Мысалы: гексеметофасфаттың гидротациясы мына теңдеумен көрсетілген

 

                                 (NaPO)+6HO -  6 NaHРО,

одан кейін диссоциация пайыздары жүреді

 

                                NaHРО-  2Na+HPO,

                                HРО—2H+ РО.

Диссоциация кезінде алынған сутегі иондары ОН иондарымен әрекеттеседі. Судың гидраттық сілтілігі бұл жағдайда азаяды.

 

                                Ссал =С_ж*40-0,84РО^3-₄/Т_қс*100,

мұндағы С_ж-қазан суының жалпы сілтілігі, мг-экв/кг;

                РО^3-₄-фосфаттардың артық мөлшері, мг/кг;

                Т_қс-қазан суының тұз мөлшері (тұздығы) мг/кг.

Қоректік суға тұзссыздандырылған су немесе буландырғыш дистиллятын қосқанда таза фосфатты-сілтілік тәртіптің (бұл жағдайда С_ж=0, яғни бос күйдіргіш натр жоқ) төмендегідей шартқа сәйкес түрі рұқсат етіледі: С_ж*40= 0,84 РО^3-₄.

ТЭЕ нормасына сәйкес сілтілік - тұз тәртібінде салыстырмалы сілтілік 50% аспауы керек.

Жоғары қысымды қазандарға қоректік судың кермектігі әсер етпейді, сондықтан оларға коррекциясыз су тәртібін кіргізу рұқсат етіледі. Үрлеу санының 50 мкг-экв/кг дейінгі кермектігінде татқа кермектік тұздар түспейтіндігін зерттеулер көрсетті. Есеп бойынша, үздіксіз үрлеу 1 % шамасында болғанда, қоректік судың кермектігі 0,5 мкг-экв/кг дейін болуы рұқсат етіледі.

Қазан агрегаттарын пайдалану тәжірибелері фосфаттың артық мөлшерін одан әрі де азайтуға болатындығын көрсетеді. Мысалы, Павлодарэнерго жүйесінде қосымша судың дайындығы тұссыздандыру сұлбасы бойынша жүргізіледі. Бұл жағдайда қазан суының таза бөліктегі фосфаттарының РО^3-₄ мөлшерін 2 мг/кг-нан кем, ал тұзды бөлікте –30 мг/кг-нан артпайтын деңгейде ұстауға болады. Мұндай тәртіп тек энергия басқармаларының шешімімен, су-химиялық тәртіп жұмыстарының өте жоғары дәрежеде жүргізілген жағдайда ғана рұқсат етіледі.

Жұмыс кезінде қазан суын фосфаттау тәртібін барлық талаптарға сай жүргізу қиын.

Фосфат ертіндісін қазан барабанына беруді дозалаудың әртүрлі сұлбалары бар. Олардың ішінде ең көп тарағаны қазан барабандарында жалпы құбыр арқылы берілетін суды арнаулы дозатор насос арқылы фосфатты дозалау сұлбасы болып саналады.

Мұндай индивидуалдық-топтық дозалау сұлбасымен ерітінді бір насоспен барлық бір типтес қазандарға беріледі.

Фосфаттың артық мөлшері қоректік су кермектілігі мен үрлеу шамасына байланысты 2.1 – кестеден анықталады.

Үрлеу суындағы фосфаттың есептелген жалпы концентрациясы,мг/кг.

 

 

2.1  К е с т е.

Үрлеу,%	Қоректік судың кермектілігі , мг-экв/кг.
	0,1	0,2	0,5	1	2	5	10	20	40
0,5	15,6 30,6 50,6	16,131,1 51,1	17,9 32,9 52,9	20,7 35,7 55,7	26,4 41,4 61,4	43,5 58,5 78,5	-- -- --	-- -- --	-- -- --
1,0	15,3 30,3 50,3	15,6 30,6 50,6	16,4 31,4 51,4	17,9 32,9 52,9	20,7 35,7 55,7	29,3 44,3 64,3	43,5 58,578,5	-- -- --	-- -- --
2,0	15,2 30,2 50,2	15,3 30,3 50,3	15,7 20,7 50,7	16,4 31,4 51,4	17,29 32,9 52,9	22,1 37,7 57,1	29,3 44,3 64,3	43,5 58,5 78,5	-- -- --
5	15,1 3,1 50,1	15,1 3,1 50,1	15,3 30,3 50,3	15,6 30,6 50,6	16,1 31,151,1	17,9 32,9 52,9	20,7 35,7 55,7	17 42 62	39 54 74
Ескерту - жоғарғы қатар сатысыз булану қазандары үшін; ортаңғы - сатылы булану қазандарының сұйық отынмен жұмыс істейтін түрі үшін; төменгі сатылы булану қазандарының отынның басқа түрлерімен жұмыс істейтіндері үшін.

 

№4 дәріс. Қоректік суды кешендемелік түрде өңдеу. Қоректік суды нитраттау және амминдету. Қазан суын сілтілеу

 

Дәрістің мақсаты: қоректік суды кешендемелік түрде, нитраттау, сілтілеу және өңдеу әдістерімен таныстыру.

  Жоғары, өте жоғары қысымдарда қоректік су ретінде тұссыз қолданғанда кешендемелік-сулы тәртіп басқа да көптеген жұмыстарды орындайды. Қоректік суға стехиометрлік қатынаста кешендеме (комплексон) ерітіндісін қосқанда бу түзгіш жүйеге темір тотықты шлам емес, темірдің еріген комплексонаттары келіп түседі. 240°С температурадан жоғары жағдайда темір комплексонаттарының өте терең термиялық жүреді. Егер қыздыру беттері шөгінділерден таза болса, онда термиялық ыдырауы болаттың таза бетімен контактіде жүреді де, нәтижесінде оның бетінде магниттің тотықтық қабыршықтары Fe₃О₄ түзіледі. Темір комплексонатының термиялық ыдырауы нәтижесінде магниттің пайда болуы тек температура деңгейіне ғана байланысты болады. Қабыршықтың тығыз құрылысы кәдімгі темір тотықпен салыстырғанда оның жылу өткізгіштік коэффициенті 3-5 есе артады.

Комплекс түзгіш реагенттер ретінде этилендиалинтетра сірке қышқылы (ЭДТА) немесе оның натрий тұздары қолданылады. Әдетте су тәртібін коррекциялау үшін кешендеме ретінде  екі натрийлі ЭДТА тұзы - трилон Б қолданылады.

Кешендеме қоректік суға кіргізіледі, мұның өзі комплексонның судың барлық мөлшерімен араласуына көмектеседі. Кешендемені төменгі қысымды су жүретін жолға жіберуге болмайды, себебі ТҚҚ, ЖҚҚ және деаэратордағы құрамында мысы бар құймалардың коррозияға тезірек ұшырау қаупі туады. Кешендемені дайындау және дозалау сұлбасының бактары мен құбырларының коррозиясын болдырмау үшін  кешендеменің бастапқы ертіндісінің концентрациясы 15г/кг аспауы керек. Трилон Б кешендеменің (мкг/кг) қоректік суды өңдеуге қажет шығынын мынадай теңдеумен есептеуге болады

                          S=186*К+6,3С+6.0C+6.0C.

мұндағы К-қоректік судың кермектігі, мкг/экв/кг;

СCC- сәйкесінше темір, мыс және мырыштың қоректік судағы концентрациялары, мкг/кг.

Кешендемелердің термиялық ыдырауы 150-180С температурасында, яғни қоректік судың қазанға дейінгі температурасында басталады. Ыдырау (ажырау) процесі кезінде кешендеменің комплекс түзгіштігі артады. Сондықтан, кешендеменің есептелген шығынын қоректік судың қазанға дейінгі температурасын қоректеу арқылы тура сондай мөлшерге төмендетуге болады.

Кешендеме қымбат реагент деп, оның шығынын азайту үшін фосфаттау және комплексондау тәртіптерін біріктіруге болмайды. Себебі, ол кешендеме шығынын азайтпайды (гидраксилапатит-фосфаттау тәртібін пайдалану нәтижесінде түзілетін фосфатты шлам).

ЖЭС фосфаттау тәртібін пайдаланғанда жұмыс істеу кезінде пайда болатын шөгінділерді кетіру (шығару) үшін қыздыру беттерінің кешендеменің өңделуін, қазанды әрбір жаққан сайын жүргізу ұсынылады. 

 

Қоректік суды нитраттау және амминдеу

Металды кристалл аралық коррозиядан сақтау (сілтілік) үшін қоректік суды нитраттау жұмысы жүргізіледі. Азот қышқылды натрий NaNo (натрий селитры) пассиватор ролін атқарады, яғни кристалл аралық коррозияның анодты және катодты баяулатушылары болып табылады. Болат үлгілерінің селитраның сілтілік ерітінділеріндегі электродтық потенциалдарын тексеру және қорғағыш қабілетін сақтау үшін (болатты қорғау) ерітіндіде келесі қатынасты жасау қажет: NaNo/NaOH0.35. Бұл жағдайда еске ұстайтын бір жай: қоректік суға селитраны қондыру тек төменгі қысымдағы қазандар үшін ғана жасалады. Себебі 7 МПа қысымнан жоғары қысымы бар қазандарда селитраның жартылай ыдырауы басталып, оның қалған бөлігінің пассивтеу қассиеттері едәуір әлсізденеді. NaNo дозалауды химиялық тазаланған суда жүргізілуі (су дайындау қондырғысынан кейін) ұсынылады, ондағы мақсат- реагентпен келіп түсетін деаэратордағы оттегіні шығарып жіберу.

Азот қышқылды натрийдің NaNoхимиялық тазаланған суға дозаланатын шығыны, (г/м) мына формуламен анықталады

                                                          S=16*C,

          мұндағы  C-химиялық тазаланған судың сілттілігі, г-экв/м.

         ЖЭС-тердің қоректік суының конструкциялық материалдар коррозиясы өнімдерімен ластануы – ондағы коррозиялық активті газдардың О және  СО болуына байланысты. Қоректік судың көмір қышқылымен байытылуы нәтижесінде ортаның pH шамасы күрт төмендейді, бұл жағдайларда көміртекті болаттың электрохимиялық коррозиясы, соңының сутекті деполяризациялану процесі жүреді.

Электр станцияларында сутекті деполяризацияланумен жүретін коррозияны басу үшін қоректік судың аммиакты NH дозалау арқылы амминдеу процесі жүргізіледі. Аммиактың диссоцияциялануы нәтижесінде пайда болатын гидроксил иондары бос көмір қышқылының диссоцияциялануынан туған сутегі иондарын нейтралдайды

                                               NH+HO NH+OH,

                                               Co+HO H+HCO,

                                                 H+OH HO.

Бос көмір қышқылын толық біріктіру (байлау) үшін аммиактың стехиометрлік мөлшерін беру қажет 1мг CO есептегенде 0,4мг NH

Көмір қышқылын аммиакпен нейтралдау нәтижесінде аммоний гидрокарбанаты NHHCO және биокарбанаты (NH)CO түзіледі.

Көмір қышқылын қосу реакциялары рН мөлшері 8.4-8.5 болғанда жүреді.

                                       NH+CO+HO NHHCO.

 pH=9-10 болғанда мына реакция жүреді.

                                      2NH+CO+HO (NH)CO.

Аммиакпен өңделген су қазан барабанына келіп түскенде аммиактың карбонаттары қайтадан ыдырайды сөйтіп NHCO және су қайта пайда болады. NHмен CO судан буға өтеді де қазаннан шығып кетеді. Қатты қызған буда NHмен Собір-бірімен әрекеттеспейді. Қазан суында 10-15^0/₀ аспайтын, қоректік сумен келген аммиак қалады, оның біраз бөлігін үрлеу кезінде кетеді.

Қоректік судағы СО мөлшері, аммиактың NH мөлшері 1000 мкм/кг-нан аспағанда, қажетті рН шамасы сақталатын дәрежеде болуы керек. Аммиактың көп мөлшері турбина конденсаторы мен бойлердегі жездің коррозиялық бұзылуын активтендіреді (тездетеді), әсіресе ондай коррозия оттегінің қатысуымен одан сайын үдейді.

 

Қазан суын сілтілеу

Көптеген электр станцияларында қазан суларының рН шамаларының төмендейтіндігі жұмыс процесінде де, қазанды қыздырып, отын жаққан кезде байқалады. Бұл кезде қазан суының фенолфталеин бойынша сілтілігі жоғалып кетеді. Мұндай жұмыс тәртібі металл коррозиясын күшейтеді. Қазан суының сілтілігін төмендеуін зерттегенде рН шамасының мына төменгі себептермен азаятындығын көрсетті: химиялық су тазалау қондырғысынан кейін қазан суына органикалық заттардың қосылуынан. Өйткені алдын-ала тазалау сұлбасында бастапқы судан органикалық заттардың тек 70 %-ға дейінгі мөлшері көрсетіледі, ал тұзссыздандыру сұлбасында олар тіптен шығарылмайды, демек органикалық заттардың 30 % асқан шамасы қоректік сумен бірге қазанға түседі; органикалық заттардың химия өндірісінен қайтарылған конденсатпен келуінен қазандарды пайдалану барысында қышқылды фосфаттар шөгінділерінің суды фосфаттау келесі реакцияларға сәйкес түзіледі

                      NH₃PO₄+ H₂O=  NaOH+ NH₂ PO_4,

 

                     NH₂ PO4 + H₂O= NaOH +  NH₂ PO₄

Бұл фосфаттар қазанды жұмысқа қосқанда шөгіндіден жуылып кетіп, қазан суына қосылады, соның салдарынан рН шамасы төмендейді. Бұл жағдайда фосфор қышқылының темір – натрлы қос тұзы шөгінділері алынады

                   

                         Fe+Na H₂ PO₄=Na Fe PO₄+ H₂

Қазанды іске қосқан кезде оның суында темір, мыс, фосфаттар шамасы өте тез өсе бастайды, рН шамасы 6,3 7-ге дейін, қазанның 4,0 МПа қысымы да төмендейді. Қазан суының рН шамасы қазанды іске қосқаннан кейін 24-26 сағаттан соң, яғни фосфат пен сілтіні жібергеннен кейін жоғарылайды.

Бұл кезде турбина қалақшаларына кремний қышқылының ерімейтін түрде тұнбаға түсуі тоқтайды. Сілтілеумен қатар темірдің қазан суынан буға өтуі азаяды.

Күйдіргіш натрдың қазан суына берілетін төменгі шектік дозасы мына формуламен есептеледі

                                              С_фф=0,5 С_ж,

   мұндағы С_фф- қазан суының фенолфталеин бойынша сілтілігі, мг/кг;

 

           С_ж- қазан суының жалпы сілтілігі, мг/кг.

 

Күйдіргіш натр дозасының жоғарғы шегі салыстырмалы гидратты сілтілікке тең етіп алынады, оны былай есептеуге болады

 

                         С_сал=40(2C_фф-С_ж)/Т_қс*100.

мұндағы Т_қс- қазан суының тұз құрамы, мг/кг;

               С_ж- мөлшері ТЭЕ нормаларынан аз болуы керек.

 

№5 дәріс. Тіке ағынды қазандардың су-химиялық тәртібі

 

Дәрістің мақсаты: тіке ағынды қазандардың су – химиялық тәртібімен таныстыру.   

Қазіргі кезде жоғары кризистік көрсеткіштері (ЖКК), тіке ағынды қазандар кеңінен қолданыла бастады. Бұл қазандардың қуаттылық бірлігі үлкен, ал жұмыс денелерінің жылу-физикалық қасиеттері тұрақсыз. Қазан сүлбелерінің тікелей ағатын түрі бу түзгіш құбырлардың ішінде шөгінділер болатынын болжап көрсетеді, сол себепті де бұл құбырларда периодты түрде әртүрлі реагенттердің ерітінділерімен химиялық тазалаулар жүргізіп отыру керек. Жуу аралығын ұзарту тікелей ағатын қазанның су-химиялық тәртібінің бірден-бір мақсаты.

Пайдалану кезінде шөгінділер, негізінен, радиациялық бөліктің жағында пайда болады. Радиациялық бөлік шектік температурасы 597⁰С жететін, әлсіз легирленген перлитті болаттан жасады. Төменгі радиациялық бөліктегі шөгінділерде 90-95 % дейін темір тотықтары, аздаған мыс, мырыш, марганец, никель болады. Шөгінділердің тығыздығы құбырдың от жанған жағында сыртымен салыстырғанда 3-4 есе жоғары болады. Шөгінділердің химиялық анализдері жоғарғы кризистік көрсеткіштері бар блоктардың қыздыру беттерінде тек коррозия өнімдері болатынын, ал қалған басқа қоспалар блок конденсатының 100 % мөлшері өтетін блокты тұссыздандыру қондырғысымен шығарылатынын көрсетеді.

ТЭЕ сәйкес қазіргі кезде бірнеше су тәртіптері жүзеге асырылып жатыр. Бу сапасының жаңа нормалары бұл тәртіптер үшін пайдаланудың стационарлық жағдайларында пайдаланады.

Буды жоғары кризистік көрсеткіштері қазанда пайдаланудың стационарлық жағдайларындағы бу сапасының нормалары.

3.1 К е с т е                                                                                               

Көрсеткіштері	Мөлшері
Натрий қосылыстары (Na есептегенде) мг/кг	5-тен көп емес
Кремний қышқылы (SiO2 есептегенде) мг/кг.	15-тен көп емес
Сынаманың Н- катиондануының меншікті электр өткізгіштігі, мкм/см	0,3-көп емес
рН шамасы	7,5-тен аз емес

Тотықтану тәртіптерінде бос техникалық басқарманың шешімі бойынша рН= мөлшері рұқсат етіледі.

ТЭЕ сәйкес жоғары кризистік көрсеткіштері блоктарды қосу тәртіптері үшін бу сапасының аздаған нашар болуы рұқсат етіледі, атап айтқанда, қондырылған ысырма алдындағы бу үшін жалпы кермектік 3 мкг  экв/кг аспауы керек, темір қосылыстарының мөлшері (Fе есептегенде ) – 100 мкг/кг көп емес, кремний қышқылының мөлшері (SiО₂ есептегенде) – 100 мкг/кг артпауы керек.

Блокты іске қосқанда қыздырылған бу үшін меншікті электр өткізгіштігі – 0,5 мкОм/см темір қосылыстарының мөлшері – 50 мкг/кг.

Тіке ағынды қазандар үшін оның ішінде жоғары кризистік көрсеткіштері бар қазандарға, қазаннан берілетін будың тазалығы, ТЭЕ бойынша, қазіргі кездегі сапасына қойылатын нормалары  3.2 - кестеде көрсетілген.

Жоғары кризистік көрсеткіштері тіке ағатын қазандар үшін қоректік су сапасының нормалары.

          3.2 К е с т е

Көрсеткіштер	Мөлшері
Жалпы кермектілігі, мкг-экв/кг	0,2-ден көп емес
Натрий қосылыстары (Na), мкг/кг	5-ден көп емес
Кремний қышқылы (Si), мкг/кг	15-тен көп емес
Темір қосылыстары (Fe), мкг/кг	10-нан көп емес
Деаэратор алдында мыс қосылыстары, мкг/кг	5-ден көп емес
Н-катиондалған сынаманың меншікті электр өткізгіштері, мкОм/см	0,3-ден көп емес
Еріген оттегі  мкг/кг гидразинді және гидразин-аммиакты тәртіптерде	10-нан көп емес
Тотықтырғыш тәртіптерде	100-ден 400-ге
Эфирмен экстракцияланатын заттардың мөлшері (май, т.б), мг/кг	0,1-ден көп емес
рН шамасы мынадай: гидразинді-аммиакты тотықтырғыш, сілтілеусіз - гидразинді режимдерінде	9,1+,-0,1 8,0+,-0,5 7,0+,-0,5 7,7+,-0,2

Осы кестеге тотықтырғыш қосымша ретінде ТЭЕ-де гидразиннің мөлшері гидразинді – аммиакты тәртіпте 20-дан 60 мкг/кг, ал гидразинді тәртіпте бос гидразиннің мөлшері рН – ты 7,7 F7.7 +- 0,2 аралығында ұстайтындығын көрсетеді. Одан бөтен жұмысқа қосқан және тоқтатқан периодтарда гидразин мөлшерін 300 мкг/кг шамасына дейін жеткізуге болады.

  Жұмысқа қосу кезінде қазанның қоректік суларында қоспалардың міндетті түрде көбеюі қазан тоқтаған периодтағы коррозия процесстерімен байланысты. Қазанды әлсіз көмір қышқылын пайдалану арқылы жедел қосу әдістері бар. Тәртіптер қыздыру беттерінің жылу периодтарын 6-8 сағаттан 1,0-1,5 сағатқа дейін қысқартуға көмектеседі және іс жүзінде, ол беттерді ыстық жуу әдістерінен бас тартуға мүмкіндік туғызады.

 

 №6 дәріс. Жоғарғы кризистік көрсеткішті блоктың гидразинді – аммиакты су- химиялық тәртібі. Гидразинді дозалайтын  бейтарап  су-химиялық тәртібі

 

Дәрістің мақсаты: жоғарғы кризистік көрсеткішті блоктың гидразинді –аммиакты су –химиялық, гидразинді дозалайтын бейтарап және су –химиялық тәртіптерімен таныстыру.   

Жоғарыда көрсетілгендей, ең тиімді сілтілік тәртіп, қоректік судың рН шамасы 9,1-0,1 маңайында нормаланады. 3.1-суретте рН шамасының АҚШ электр станциялары қазандарының қоректік суындағы темір мөлшеріне әсері көрсетілген (1,2,3- сызықтары бірнеше компаниялар мәліметтері).

 

3.1 Сурет

 

Суреттегі а - бөлігі гидразинді-аммиакты тәртіп үшін ТЭЕ бойынша рН шамасының мәндері болып табылады. Осыдан біздің еліміздегі қазандар үшін қабылданған рН шамасы тиімді мөлшерімен сәйкес келмейтінін көреміз. Қоректік суды гидразин - аммиакпен дозаландыру - бұл тәртіптің негізі болып табылады.  Құнарлы судың құрамына аммиакты қосу су құрамындағы СО₂-ң бөлшектерін байланыстыру үшін және рН-ты арттыру үшін, негізінен бу конденсатындағы еркін СО₂-ң бөлшектерін байланыстыру үшін қажет. Өйткені СО₂ коррозияға қатты әсер етеді.

Құнарлы судағы және конденсаттағы аммиактың құрамы NН₃, NН₄⁺, ӨЖЭ бойынша 1,0 мг/л-ден аспауы қажет, алайда конденсаты құнарлы трактындағы мыс балқымасындағы аммиак коррозиясын азайту үшін NН₃, концентрациясы құнарлы су және турбиналы конденсат құрамында 0,5-0,7 мг/л мөлшерде ұстау керек, рН≤9,2 болуы тиіс.

         Тұтынушының аппараты істен шығып, өндірістен қайтқан конденсатта және мыс балқылмасын құйылған құбырлардың конденсатында NН₃, байланысы NН₄ НСО₃ күйінде 3,5-4,0 мг/л мөлшерінде болуы тиіс. Барлық нормаларды ескеретін болсақ аммиак NН₄ОН ерітіндісінің 1-5% түрінде болуы керек. Оны (NН₄)₂ SО₄ қосылған, сілтілігі жеткілікті су құрамында сақталған күкірт қышқылында аммиак күйінде енгізуге болады.

         Күкірт қышқылды аммоний қышқылдық реакцияға түсумен қатар құрамында көп мөлшерде еркін күкірт қышқылы болады. Сол себепті оны ерітетін аппараттар коррозияға шыдамды немесе коррозиядан сақтандырылған болуы тиіс.

         Аммиак ертіндісін немесе оның тұздарын енгізу үшін арнайы сораптар қолданылады (ТҚ), СДҚ-ң тұрақты өндірістілігі кезінде және қазандықтардың, турбиналардың, буландырғыштардың турақты өндірістілігі негізінде, аммиактың қажеттілігі 70-100 %-ға жеткен кезде қарапайым дозаторларды қолдануға болады.

         Аммиакты және оның тұздарын индивидуалды түрдегі, сонымен қатар басқа да реагенттердің қоспасымен ендіруге болады. Фосфаттармен, гидразинмен, кешендемемен, йод натрмен.

         С₄Н₉ОN аммиак- морфолинді бейтараптау пайдалауға өте қолайлы.

         Аммиак ерітіндісін дайындау сүлбесі гидразин мен сульфитке қарағанда қарапайым. Сонымен қатар  құнарлы тракт нүктелеріне аз мөлшерде енгізіледі және ЖЭС-ң барлық бу-сулы трактысында сақталады.

         Бу – конденсатта бикарбонат – аммоний мен 1 мг/л СО₂-ні байланыстыру үшін NН₃-ң 0,4 мг мөлшері қажет.

Аммиак қоректендіру трактының (жолының) коррозиясын, ортаның рН шамасын көтеру арқылы болдырмау мақсатымен дозаланады.

Конденсатты-қоректік жолға олар турбина конденсаторының, қыздырғыштар мен төккіш насостардың вакуумдық жүйелерінің тығыз емес жүйелерінен ауа сору арқылы келеді. Әсіресе көп сорулар блокқа номиналды түрімен салыстырғанда 50 % күші түскен жағдайда жүреді.

Деаэратор мен турбина конденсаторынан дұрыс деаэрациялау кезінде оттегі, іс жүзінде, толық (10мкг/кгдейін) көтеріледі.

Көмір қышқылының аммиакпен бейтараптану (нитралдау) процесі мына реакциямен жүреді:

 

                         NH ₄OH +H₂CO₃= NH ₄ HCO₃ + H₂O,

                         NH ₄OH + NH ₄HCO₃=( NH ₄)₂CO₃+ H₂O

 

Аммиак - ұшпалы, сондықтан, оттегі бар жерде турбина конденсаторы мен ТҚҚ мысы бар құймаларының аммиакты коррозиясын тудырады. Қоректік жолдағы көмір қышқылының мөлшері 150 мкг/кг жетуі мүмкін. Егер 1мг СО₂ бейтараптауға 0.4 мг NH ₃ қажет болса, онда көмір қышқылының барлық мөлшерін (стехиометрлік қатыстығы) бейтараптау үшін 0,06 мг/кг аммиак қажет. Екінші жағынан, конденсат температурасын жоғарылатқан сайын аммиактың диссоциациясы 1,76*10^-5 1,12*10^-6 дейін төмендейді, демек рН шамасын дұрыс сақтау үшін қосымша аммиак беру қажет. Мысалға: 25⁰С температурада рН=9.0 деңгейін ұстау үшін  250 мкг/кг аммиак беру қажет, ал температура 160⁰с болса, онда 650 мкг/кг , 270⁰С болғанда –1200 мкг/кг.

  Гидразинді енгізу бойлер қондырғысынан кейін орындалады, бұл жағдайда ТҚҚ жезді құбырларының коррозиясын азайту үшін аммиакты рН=8.1-8.3  болатындай етіп құяды. Гидразин дозасы 150-180 мкг/кг маңайында сақталады, сол кезде оның су экономайзері алдындағы мөлшері 20-60 мкг/кг шамасында болады. Деаэратордың жұмысы жақсылап жолға қойылған жағдайда оттегінің мөлшері 10 мкг/кг аспайды. Оның тотығу катализаторлары (Сu²⁺. Fe²⁺ т.б иондар) бар жағдайда жүреді.

Гидразиннің тотығу температурасы өскенде және рН шамасы 8,7-11,0 аралығында жылдамдайды. Темір тотықтарының гидразинмен металдық күйге дейін тотықсыздындырылады. Тотықтардың гидразинмен тотықсыздану жылдамдығы ортаның температурасы жоғарылағанда өседі және рН шамасына тәуелді болады.

Гидразиннің қоректік суды өңдеуге жұмсалатын шығыны мкг/кг, мына формуламен есептеледі

                                             Q= 3C₁ +0.3C₂ +0.25C_3.

мұндағы C₁,C₂,C₃ – қоректік судағы оттегінің, темір және мыс тотықтарының концентрациялары  мкг/кг.

 Темір тотықтарының жоғары кризистік көрсеткішті қазан трактінде гидразинді аммиакты су тәртібіндегі өзгерістерін зерттеу нәтижелері 3.2-суретте көрсетілген.

3.2 Сурет

Су экономайзерінде (СЭК) темір тотықтары іс жүзінде, тұнбаға түспейді, осы беттің көлемі үлкен, жылулық жүктемесі аз болғандықтан тұнба біркелкі және қауіпсіз болады. Шөгінділердің ең көп мөлшері төменгі радиациялық бөліктің (ТРБ) аздаған бетінде тұнады. ТРБ жылу күштерімен бірге бұл температураның тез, әрбір 1000 сағ сайын  14-20⁰С өсуіне әкеледі. Жоғарғы радиациялық бөліктік (ЖРБ) жолында темір концентрациясының өсуі де көңіл аударуға тұрады, яғни қазанның бұл бөлігінде коррозиядан қорғайтын заттар жоқ екендігі байқалады.  

 

Гидразинді дозалайтын  бейтарап  су-химиялық тәртіп

Төменгі қысымды қыздырғыш (ТҚҚ) жолында жезді құбырлар болған жағдайда аммиакты дозалау, оның коррозиясына әкеліп соғады, әсіресе тәртіпті бұзған жағдайда ол тездейді. Қоректік судың сапасы мына көрсеткіштерге сәйкес болуы керек: шамасы 7,7 +- 0,2 гидразин мөлшері 80-100 мкг/кг; натрий катиондарының мөлшері 5 мкг/кг темір катиондарының мөлшері 10мкг/кг меншіктік электр өткізгіштік 0,2мк  См/м; оттегінің мөлшері 10мкг/кг; аспауы керек. Гидразиннің оттегімен және тотықпен әрекеттесуі жоғарыда көрсетілген. Бұл тәртіптің ұтымдылығы қоректік жолға мыстың шығарылуының азаюында. ТРБ қыздыру беттерінің бұл заттардың жабылуымен кемиді, сонымен қатар турбинаның су ағызатын жерлері де таза болады. Сүзгілердің ФОД, БОД филтроциклдері 200000 м³ дейін келтіріледі (гидразинді – аммиакты тәртіпте 80-100000 м³).

Жұмыс істеп тұрған блоктарды тотықсыздану тәртібіне көшірерден бұрын қоректік жолмен қазанды химиялық әдіспен, мыс шөгінділерінен және басқа заттардан тазалау қажет.     

 

№7 дәріс. Комплексті су-химиялық тәртіп. Тотықтырғыштармен (сутегі мен оттегінің  асқынтотығы ) дозаланатын бейтарап су –химиялық тәртіп. Энергоблокты суық жағдайынан іске қосқанда жылдамдатып жуу

Дәрістің мақсаты: комплексті су-химиялық, тотықтырғыштармен (сутегі мен оттегінің  асқынтотығы ) дозаланатын бейтарап су –химиялық тәртіп. Энергоблокты суық жағдайынан іске қосқанда жылдамдатып жуу әдісімен таныстыру.

Бұл тәртіпте қоректік суды гидразинмен, аммиакпен және комплексондармен өңдейді. Гидразинмен өңдегенде судан оттегіні шығарады, гидрозин конденсат трактінде (жолында) дозаланады. Аммиакпен өңдеу арқылы  көмір қышқылын жойып,  ортаның тиімді шамасын тудырады.  Аммиакпен комплексонт деаэратордан кейін дозаланады. Комплексонды су экономайзерінің алдынан берген дұрыс нұсқа, бірақ бұл жерде ортаның қысымы (30 МПа) реагентті енгізуге  белгілі бір қиындықтар туғызады. Комплексон ретінде ЭДТА төрт рет орнын басқан тұзы алынады (этилендиаминтетра сірке қышқылы-ЭТДС) .

Кешендемені кіргізгенде қыздыру бетіндегі қоспалардың біразымен,  қоректік судағы қоспалармен комплекстенеді. Кешендеме мен комплексонаттар 200⁰С температурадан жоғары шамада термиялық ыдырауға ұшырайды, одан пайда болған өнімдер жұмыс денесінің барлық фазасына тарайды. Металл бетінде магнетит түзіледі, ол гидразин-аммиакты  тәртіптегі магниттен өзгеше болады: кристалдары домалақ формалы, тығыздау, өте жақсы қорғаныс қасиеттері бар. Темірдің термолизі 250-300⁰С температурада өте интенсивті жүреді, бұл температура экономайзер бетінің қызуына сәйкес келеді. Сондықтан, шөгінділердің басыңқы мөлшері су экономайзерінде тұнады.

4.1 - суретте комплексті тәртіптегі оксидтердің жоғары кризисті көрсеткішті қазан жолындағы өзгерістері көрсетілген. Қазанға кірер жерде темірдің концентрациясы комплексонды берілмеген жағдайдан өте көп. Бұл темірдің қоректік жолынан шығарылуын көрсетеді. Бірақ, темір кейін қазанның барлық жолында қалып қоятын, тотықты қабыршақтар беретін комплексондар түрінде емес, басқаша түрде шығарылады.  Бұны ЖРБ-дағы темірдің концентрациясының тұрақтылығымен көрсетуге болады. Ал гидразинді-аммиакты тәртіпте ол өседі (4.1 - сурет). 4.1 - суреттен ОРБ-ға дейін шөгінділер барлық жолда  біркелкі орналасатындығын көреміз. Су экономайзерінің маңайында темір қосылыстары толық ұсталып қалады деген бұдан бұрынғы жобалар дәлелденбеді. Бұл термолиз процесіне уақыттың жеткіліксіз болуына байланысты, себебі өтетін заттар су экономайзері мен ілгермелі құбырлар арқылы 1 минутқа да жетпейтін уақытта жүреді.

Кешендемелі тәртіпте төменгі радиациялық бөліктің бетіндегі шөгінділер қалыңдығы  гидрозинді-аммиакты тәртіптегіден аз. Сонымен қатар, осы қабаттың жылу өткізгіштігі гидрозинді-аммиакты тәртіптегімен  салыстырғанда  3-5 есе жоғары  болады және құбыр температурасы 1000 сағаттық жұмыс ішінде  5⁰С көтеріледі, ал гидрозинді-аммиакты тәртіпте -14⁰С. Бұл жағдай төменгі радиациялық бөліктің қыздыру бетінің жуу аралық периодын ұлғайтуға әкеледі.

Жоғарғы кризистік көрсеткішті блоктарда БОУ болғандықтан, кешендемені дозалау тек темір, мыс және мырыш тотықтарын байланыстыруға ғана есептеледі

                          С_ЭДС=6,7 С_Ғе+6,0С_Сu+6,0С_Zn,

мұндағы С_{Ғе  ,}С_Сu,С_Zn - қоректік судағы темір, мыс, мырыш концентрациялары, мкг/кг.

Кешендеменің стехиометрлік есептелген мөлшерінен жоғары концентрациясын дозалау пайдалану жұмыстарын  және қоректік жолдың коррозиясын тудырады,  кешендемелердің ыдырау өнімдерінің өзінде комплекстүзгіш қасиеттері болғандықтан, есептелген дозаны  30% төмендетуге болады.

Термолиздің сұйық фазадағы өнімдері формальдегид, газ тәріздес фазасындағы- сутегі, көміртегі тотығы, метан болады.

 

 Тотықтырғыштармен (сутегі мен оттегінің асқынтотығы)  дозаланатын бейтарап су-химиялық тәртіп

Бұл тәртіпте қоректік жолға тотықтырғыштарды (оттегі, ауа немесе сутегінің асқын тотығы) кіргізу, рН=6,5-7,5 шамасында орындалады. рН-тың мұндай шамасы аммиакты екінші сатыдағы конденсатты насостардың азуына 30-50 мкг/кг мөлшерінде дозалап құю арқылы реттеледі.

Бұл тәртіпте қоректік судың сапасына жоғары талаптар қойылады, олардың көрсеткіштері мыналар: рН=6,5-7,5 аралығында, темір катиондарының мөлшері 10 мкг/кг аспайды, оттегі мөлшері 200-400 мкг/кг; кремнийдің мөлшері 20 мкг/кг аспайды; меншікті электр өткізгіштігі 0,3 мкм/см 25⁰С-да.

Тотықтырғыштарды металл бетіне дозалағанда қорғағыш жұқа, тығыз тотықты қабыршақтар пайда болады, олардың құрамына Ғе₂О₃(гматит), Ғе₂О₄ (магнетит), ҒеО (вьюстит) кіреді. Компонентердің қорғағыш кабыршақтарындағы қатынасы ортаның температурасына және су-химиялық тәртібі сипатына байланысты.

Тотықтырғыштардың болатқа су-бу жолының жағдайларындағы әсерінің механизмі өте күрделі және бұл сұрақты зерттеушілердің пікірлері әртүрлі. Оттегінің болатқа әсерінің механизмі күрделі болғандықтан оттегі дозасын есептеу мүмкін емес, сондықтан оны әрбір болатқа таңдап алады, яғни әрбір нақты жағдайға байланысты мына төмендегі  негізгі талаптарға сай таңдайды: металл бетіне (перлитті болаттың)  сенімді қорғаныс қабыршақтарын жасау; аустенитті болаттардың  коррозиясын болдырмау, барлық қоректік жол мен қазанның қыздыру беттерінде темірдің салыстырмалы аз мөлшерін қамтамасыз ету. Әдетте қоректік судағы оттегінің  мөлшері 120-200 мкг/кг болады. Көп доза бергенде және 200⁰С температурадан артық болғанда қорғаныс қабыршағының құрамындағы магниттің гематитке дейін қосымша тотығуы мүмкін. Гематит негізге металмен нашар байланысады, сондықтан басқа қыздыру беттерінде ауысып кетуі мүмкін. Егер  дозалау жұмысы дұрыстап жүргізілсе, қоректік судағы темірдің мөлшері 4-тен 6мкг/кг-ға дейін ауысып отырады. Оттегіні 80мкг/кг дозалағанда темір мөлшері 10-12мкг/кг-ға дейін өседі Жұмыс кезінде рН шамасын 7,2-7,5 мөлшерінде ұстайды.

Сутегінің асқынтотығын 220-280 мкг/кг мөлшерде екінші сатылы конденсат насосының сору аузына береді. Осы тәртібіндегі блок жұмысында ТРБ құбырларының қыздыру беттеріндегі температураның өсуі  1000 сағаттық жұмыста 3-5⁰С болады.

Оксидті қабыршақтар қасиеттерінің әртүрлілігі тотықтырғыштардың табиғатына байланысты екендігін 4.1-кестедегі мәліметтер көрсетеді және барлық үш тәртіпте де шөгінділер тек темір оксидтерінен тұратындығын көрсетеді.

Төменгі радиациялық бөлікте әртүрлі су  тәртіптерінде болатын шөгінділердің сипаттамалары.

 

4.1 К е с т е

Шөгінділердің         сипаттамалары	Су тәртіптері
	Гидразинді-аммиакты	Бейтарап дозалайтындары
		Газ түріндегі оттегі	Сутегінің асқын  тотығы
ТРБ құбырдың үлгісін  кесіп алғанға дейінгі жұмыс ұзақтығы, сағ	7490	9530	10670
Шөгінділердің мөлшері	250	90	53
Шөгінділердің өсуінің орташа интенсивтілігі, мг/(м2сағ.)	33,4	9,45	5,43
Оксидті қабыршақтың термиялық кедергісі, к/Вт	45*10-5	19,2*10-5	5,5*10-5

Кестеден шөгінділердің екі гидразинді - аммиакты тәртіпте көп, ал сутегі асқынтотығы тәртібінде ең аз екендігі байқалады. Бейтарап тәртіпте шөгінділердің  өсу жылдамдығы өте аз, сонымен қатар осы тәртіпте алынған қабыршақтардың термиялық кедергісі бірнеше есе төмен. Сонымен, бірдей бейтарап тәртіп гидрозинді - аммиакты тәртібімен салыстырғанда және төменгі  радиациялық бөлік пен оның жуу аралық периоды жұмыс қатынастары көп артық болады.

 

Энергоблокты суық жағдайда іске қосқанда жылдамдатып жуу

ЖҚП (жоғарғы күту көрсеткіші)  энергоблоктарының гидрозинді-аммиакты  тәртібінде дұрыс жұмыс жасаған  кезінде 90% дейігі балық шөгінділер бірге орналасқан ысырмаларға дейін ұсталынып қалады. Деаэратор мен ЖҚҚ-дағы шөгінділердің маңызды құрамы мыс тотығы болып табылады. Жұмыстың ауыспалы тәртібінде шөгінділер турбинаға шығарылады. Токтан тұрғаннан кейін қазанды іске қосқанда оны  қыздырудың беттері суық, содан соң ыстық сумен жуылады; жуу процесі суда темір мен мыстың рұқсат етілген мөлшеріне дейін төмендетілгенше жүргізіледі. Мұндай жуудың ұзақтығы 4- 24 сағатқа дейін ауытқып, орташа есептегенде 8 сағат болады.

Су-химиялық тәртіптің мәліметтерінің анализі мыс шөгінділер мөлшерінің блок жұмысы периодында 4-тен 6 кг-ға дейін  болатындығын және оның  ЖҚҚ беттері мен деаэратор аралығында шамамен біркелкі  таралатындығын байқатады.

Қоректік жол мен қазанның қыздыру беттерін, ЖЭС жағатын бетте арнаулы қондырғы көмегімен (зауытта монтаждалған) алынған көмір қышқылы ерітіндісімен жедел жуу тәртібі 6 қарастырылады. Бұл қондырғыны арнайы қызмет көрсететін адамдар қажет етпейді. Болаттың коррозиялау жылдамдығы темір қышқылының жуғыш ерітіндісі 0,4г/(м²сағ) аспайды. Көмір қышқылының 20-70 мг/кг  концентрациялы ерітіндісі 1-4 мг/кг оттегі ерітіндісі бар  рН шамасының 5,5-5,6 тең жағдайында деаэраторда  тазаланған, жағатын газдың ашық түрде су қабатына шығарылуы кезінде және рециркуляция тәртібіндегі бустері насостың жұмысқа қосылып тұрған кезінде дайындалады. Одан соң ерітінді қазанның қыздыру бетіне берілді де, деаэрленген қоректік су деаэраторда дайын болғанша (40-60 минут шамасы)  қыздыру беттері  жуыла бастайды. Жуылу уақыты 1-1,5 сағат, қазаннан жуғыш ерітіндісі шығарып тастағанда бітеді. Мұндай жуу, блокты бір-екі рет жылына тоқтатқанда қоректік жол мен қазанның қыздыру беттеріндегі мыс шөгінділерін жууға мүмкіндік береді. Блоктың жұмысы кезінде жуылған қыздыру  беттерінде мыс шөгінділері жиналады, бұл кезде қоректік судағы оның концентрациясы 2-2,5 есе төмендейді (блокты жумаған жағдаймен салыстырғанда). Көмір мөлшері қыздыру беттерінің суық қалпынан іске қосқандағы кәдімгі жуу процесімен салыстырғанда 2 есе жылдам тұрақтанады.

 

№8 дәріс. Турбинаның және көмекші жабдықтарының су-химиялық тәртібі. Турбинаның су-химиялық тәртібі. Конденсатты-қоректік жолдың су-химиялық тәртібі. Конденсатты-қоректік жолдың жезден жасалған құбырларын тотықтыру (оксидтеу)

 

Дәрістің мақсаты: турбинаның және көмекші жабдықтарының су-химиялық тәртібі, турбинаның су-химиялық тәртіптерімен таныстыру, конденсатты-қоректік жолдың су-химиялық тәртібімен таныстыру. Конденсатты-қоректік жолдың жезден жасалған құбырларын тотықтыруды таныстыру.

Турбинаның ағызатын бөлігінде  бу  кеңейеді (қысым мен температураның төмедуі), де будағы қоспалардың ерігіштігін  өзгертіп, қалақшалы аппаратта шөгінділер пайда болады, турбинаның ағызатын бөлігінде шөгінділердің болуы  оның  бу жүретін бөліктерін тарылтып, кедергісін көбейтеді. Ол турбина жолынан өтетін  будың жылдамдығымен және турбина  элементтерінің бетіндегі кедір-бұдырдың себебінен пайда болады.  Міне, осының нәтижесінде, турбинаның салыстырмалы ПӘК-і төмендейді және оның өзі шығаратын қуаты азаяды. Мысалы, К-300-240 типті турбинасы бар блокта  жиналатын шөгінді регуляция сатысында қысымды 5% көтереді,  бұл буды ылғи жұмсап тұру жағдайында  қуаттылықты 290-295 МВт дейін азайтады. Турбинаның қуатын қалпына келтіру  үшін оған шығатын бу мөлшерін көбейту керек және сонымен қатар қазанның бу өндіргіштігін, жағатын отынның мөлшерін де жоғарылату керек. Ал бұл жағдай бүтіндей есептегенде, блоктың экономикасын 0,5 % төмендетеді де, шартты отын шығыны жылына шамамен алғанда 1200 т болады. Бұл қысымның мөлшерлік сатысын білуді талап етеді.Қысымның қалыпты және рұқсат етілген шегі сәйкесінше 16,75 және 8,6 МПа. Қысымды рұқсат етілген шегінен жоғары көтерсе, онда турбинаның ағызатын бөлігін жуу қажет.

Шөгінділердің ерімейтін бөлігі темір, мыс, мырыш тотықтарынан және басқа конструкциялық материалдардан тұрады. Оларда кальций, магний, алюминий тұздары кездеседі. Ерігіш шөгінділерде сульфаттар, хлориттер, силикаттар, карбонаттар сонымен қоса күйдіргіш натрий, болжау бойынша оңай гидролизденетін натрийдің феритті не аллюминатты  түрінде NaFeO₂ болады.

Ағызатын бөліктердегі шөгінділердің құрамында  міндетті түрде болатын зат ол-темір тотықтары, яғни қазіргі заманғы блоктардың негізгі конструкциялық материалдары. Темір тотықты қосылыстардан түгелдей толық арылу мүмкін емес, себебі олардың түзілуінің өзіндік ерекшелігі бар.

Мыс қосылыстарының ерігіштігі жоғары қысымды аудандарда едәуір үлкен болады, сонымен қоса кризистік қысымға дейін ол будың температурасының  көтерілуімен бірге өседі. Мыс пен оның тотықтарының  ЖКП қазандары будағы концентрациясында турбинаның ағызу бөлігіне барып  түскенше олар еріген күйінде бола алады. Бірақ екінші сатының артында-ақ мыстың ерігіштігі бірнеше есе азаяды, сондықтан алғашқы сатылардың негізгі құраушылары – мыс болады. Оның шөгінділердегі үлесі 4 және 5-ші сатыларында ең жоғарғы дәрежесіне жетеді, одан кейін төмендейді. Мыс концентрациясының келесі сатылардағы шөгінділерде азаюы, оның будағы  мөлшерінің кемуімен түсіндіріледі, сонымен қатар қысымды әрі қарай төмендеткенде оның ерігіштігінің артуымен де түсіндіруге болады. Блоктардың нақтылы жағдайдағы жұмыс кезіндегі будың үлкен жылдамдықпен турбинаның ағызатын бөлігінен өткен кезде, мыс толық тұнбаға түспейді, сондықтан ЖКЦ-да бумен келетін мыстың жалпы мөлшерінің 20 % аспайтын шамасы ғана тұнады және ОКЦ мен ТКЦ сатылардағы шөгінділерде мыс іс жүзінде болмайды.

5.1  К е с т е - К-300-240 турбинасының қалақты аппаратынан алынған шөгінділер құрамы

Шөгінділер, %	Турбина сатыларының нөмірлері
	4		5	6		7	8	9		10-11
CuO	53,7	60,4		37,8	32,8		31,8	26,9	26,9
Fe2 O3	19	13		11	-		-	16	16
Al2 O3	2	2,8		2,9	жоқ		-	-	жоқ
SiO2	1,4	6,9		13,4	15		18	20	24
CaO	0,14	6,20		-	-		-	0,8	1
Na2 O	9,8	6,8		9,5	16,8		-	17,9	20,3
SO3	5,7	9,0		6,9	9,1		5,3	6,2	6,9
Е с к е р т у - Барлық сатылардағы шөгінділерде MgO іздері бар.

Турбина металдарын зерттеген кезде оның біраз бөлігі коррозияға ұшырағыш екені  анықталады, ол негізінен қалақты аппарат, роторлар және ТҚЦ дискілері. Коррозиялық – активті заттарға минералды және органикалық қышқылдар, күйдіргіш натрий және хлорлы натрий жатады.  Натрий шөгінділерінің ең көп бөлігі  0,035-тен 0,5 МПа дейінгі қысым зонасында болады (Вильсон зонасы), ондағы бу ылғалдылығы 3-4 %. Бұл зона турбина жұмысы кезінде ондағы (турбинадағы) жүктемеге байланысты ауысып отырады. Кристалл аралық коррозия шығаратын тесіктерде, төменгі қысымды ротордың  ақырғы және оның алдындағы сатыларының дискілерінің тойтара шегеленген тесіктерінде байқалады. Бұндай мәліметтер Т-100-130 типтес турбинасы бар  бірнеше электр станцияларында зерттеліп алынған. Жарықшақтардың болуы  магнитті ұнтақты дефектоскопиямен анықталады. Турбинаның ағызатын, бүлінген дискілері бар бөлігінде бірыңғай таралған тұздар болады. Олардың құрамында негізінен  натрийдің хлориді мен сульфаты бар суда ерігіш заттардың 30 % дейінгі мөлшері болады. Карбонат пен натрий силикатының мөлшері елеусіз, ал күйдіргіш натрий мүлде байқалмайды.

Бу турбинаның су-химиялық тәртібінде жұмыс істеп тұрған уақытында тікелей әсер ету мүмкін емес. Турбинаның су-химиялық тәртібіне тек алдыңғы элементтердің су тәртіптерін өзгерту арқылы ғана әсер етуге болады. Эксплуатациялық орындардың мәліметтері бойынша турбинаның ағызатын бөлігінде шөгінділерді толық болдырмау іс жүзінде мүмкін емес. Мысалы, ыстық ауамен үрлеу немесе әртүрлі реагентті қолдану арқылы.

Бұл жерлерден шөгінділерді кетіру үшін периодты түрде профилактикалық жуу процесін жүргізу керек. Турбинаны жөндеуге шығарғанда оны тек белгілі әдістердің бірімен ғана тазалап сақтау керек.

 

Конденсатты-қоректік жолдың су-химиялық тәртібі

Конденсатты-қоректік жолда су конструкциялық материалдардың коррозиясының өнімдерімен ластанады. Бұдан бөтен, турбина конденсаторында, сорылулары болғандықтан, қоспалар пайда болады. Турбина конденсаторларын суытқыш су жағынан  әртүрлі ластағыш заттармен бітеледі, ал мұндай кірленген беттер, әрине, турбина жақтарының жылу өткізгіштігін төмендетеді, олай болса ЖЭС жұмыстарының тиімділігі түгелдей алғанда азаяды. Конденсатты-қоректік жолдың су-химиялық тәртібіне қойылатын ең негізгі талап жоғарыда аталған құбылыстардың әсерін конденсатордан қазанға дейінгі  жолда төмендету болып табылады.

Коррозияны алдын ала болдырмаудың жолы суытқыш судың сапасына байланысты болатын конструкциялық материалдарды дұрыс таңдап алу. 5.2-кестеде конденсатор құбырлары материалдарының суытқыш судың минералдығына байланысты келтірілген.

Суытқыш суда қатты абразивтік қоспалар құм, күл және басқалар болғанда, сонымен қатар судың құбырда жоғарылатылған қозғалу жылдамдықтарында, судың өте жоғары минералданған дәрежесіне қолданатын  құйма алынады. Суытқыш су жылдамдықтары мыс құбырлары үшін 1,8 м/с, жезді құбырлар үшін 2,0 м/с, мельхиорлы құбырлар үшін 4,2 м/с шамаларынан аспау керек.

5.2 К е с т е - Конденсатор құбыры материалдары маркасының суытқыш судың минералдығына тәуелділігі

Суытқыш судағы тұз мөлшері,мг/кг	Конденсатор құбыры материалының маркасы
300-ден аз	Л-68 жез
1000-нан аз	Мышьякпен тұрақталған ЛО-70-1 немесе Л-68  жездері
2000-нан аз	Қызыл мыс
3000-нан аз	ЛА-77-2 немесе ЛО-70-1 жез, мышьякпен тұрақталған, немесе мыс-никельді МНЖ-5-1 құймасы
5000-нан аз	ЛА-77-2 жез, мышьякпен тұрақталған
5000-нан аз	МК-70-30 мельхиорлы

Турбина конденсаторында аммиакты коррозияны бу жағынан азайту үшін ауаның сорылуы, ондағы оттегінің мөлшері 0,02 мкг/кг аспайтындай етіп шектеледі. Аммиак мөлшері 0,5-1,0 мг/кг аспау керек.

Турбина конденсаторларын суытқанда сумен қамтамассыздандырудың тікелей немесе кері ағатын жүйелері қолданылады. Тікелей ағатын жүйедегі суытқыш суды химиялық өңдеудің мақсаты - турбина конденсаторы мен магистралды су құбырларында биологиялық өсінділерді жою. Биологиялық өсінділерге неше түрлі микроорганизмдер колонниясы мен балдырлар жатады.

Сумен қамтамасыз етудің айнымалы жүйелерінде турбина конденсаторларының биологиялық өсінділерімен жабылуы тікелей ағынды жүйемен салыстырғанда аз болады. Биологиялық өсінділермен күресу жұмыстары мұнда да тікелей сумен қамтамасыз ету жүйелеріндегідей жүргізіледі.

Периодты хлорлау арқылы мидия мен дрейсена қабыршақтарының өсуінен құтылуға болмайды. Бұл қабыршақтар үшін ең қауіптісі мыс қосылыстары болып табылады, оны күкірт қышқылды тұз CuSO₄- мыс купоросы түрінде суға қосады. Бірақ суытқыш суды мыс купоросымен өңдеу тек айнымалы су жүйелерінде өте жоғары бақылау мен жүргізу керек.

Сумен қамтамасыз етудің градирня және шашыратқыш бассейндері бар түрінде, көбінесе кальций карбонатынан тұратын минералды шөгінділер тән. Градирня арқылы өткен суды  бос көмір қышқылын кетірумен және СО₃^2- ионының концентрациясы өсуімен бірге жүреді. Кальций карбонатының шөгіндісін беруге бейім суды тұрақсыз деп атайды. Табиғи сулар, кальций карбонатына шаққанда қанықпаған ерітінді болғандықтан, тұрақтырақ болады, бірақ булану процесі жүре бастағаннан кейін және СО₃^2- ионы концентрациясы өскеннен ерте ме, кеш пе, ол да тұрақсыз сулар қатарына өтуі мүмкін.

Сумен қамтамасыз етудің айнымалы жүйесінде судың тұрақтылығын сақтау үшін қолданылатын ең қарапайым әдіс жүйені үздіксіз үрлеу. Үрлеу ұзақтығын қысқарту үшін және  циркуляцияланатын суды химиялық өңдеу әдістерімен тазалап отырады. Техникалық эксплуатация ережелеріне сәйкес мына әдістердің бірі қолданылады:

-суда мыс купоросының  концентрациясын 0,2-0,3мг/кг маңайында сақтау қажет;

-суды фосфаттау,  фосфаттың РО₄^3- ионына есептегендегі мөлшері 2-2,7 мг/кг шамасында болуы қажет;

-суытқыш судың кермектігін 2,0-2,5 мг-экв/кг дейін суға күкірт қышқылын дозалау арқылы төмендету керек.

Сонымен қатар  циркуляциялық суды рекарбонизациялау әдісі болады, ол құрамында СО₂ бар түтіндік газдар көмегімен жүргізіледі.

Суытқыш суға түтіндік газдарды беру, ондағы көмір қышқылының мәнін жоғарылатады, ал ол өз кезегінде реакцияның солдан оңға ығысуын болдырмайды. Түтіндік газдар түтін сорғыштардан соң алынады да, газ тазалағышта тазаланып, циркуляциялық магистральдың сорғыш бөлігіне беріледі.

5.1 - суретте ОЭДФ суда ерігіштігінің температураға тәуелділігі көрсетілген, одан қышқылдың жоғары ерігіштігі көрінеді.

5.1 Сурет

 

Бұл жағдай өте жоғары концентрленген ерітінділер алуға көмектеседі, комплексонды дозалау жеңілденеді. Кальцийдің суытқыш судан шөгінділер түрінде тұруын болдырмас үшін көптеген өзен суларына 0,5-1,0 мг/кг шамасында ОЭДФ дозасын берсе жеткілікті, ал бұл шама суатқа тастауға  рұқсат етілген мөлшерден әлдеқайда аз (2,5мг/кг дейін рұқсат). ОЭДФ концентрациясының  ұсынылған мөлшерін есептегенде суытқыш судағы мысы бар құймалардың коррозиясы дозировка жасамай тұрған кездегідей болады. Бұл айтқанды 5.3-кестеден, 1 мг/кг концентрация үшін алынған мәліметтен байқауға болады.

 

5.3  К е с т е - Мысты құймалардың коррозиялану жылдамдығының 40°C температурада ОЭДФ дозасына тәуелділігі

Құймалар	Коррозия жылдамдығы, г/(м2 сағ)
	ОЭДФ дозаламағанда	ОЭДФ дозасы,1мг/кг	ОЭДФ дозасы,10мг/кг
Жез Л-68 Жез ЛО-70-1 МНЖ-5-1	0,028 0,0030 0,0023	0,0025 0,0025 0,0021	0,22 0,18 0,45

Конденсатты – қоректендіргіш жолдың коррозиясын азайту үшін  әртүрлі тәртіптер қолданылады. Бейтарап тәртіпте тұзсыздандырғыш қондырғы сыртында рН мөлшері 6,9-7,3 шамасында, аздаған аммиак пен тотықтырғыштың есептелген мөлшерін құю арқылы ұсталынады. Бұл тәртіпке жоғары сапалы қоректік су қажет және конденсат жолы үшін жезден бас тарту керек. Әлсіз сілтілік ортада рН берілген шамасын, гидразинді тұзсыздандырғыш қондырғының блок сыртына беру нәтижесінде сақтайды. Шет елдерде жоғары сілтілік тәртіп рН шамасы 9,5-9,6 болғанда қолданады. Бұл тәртіпте де жезді конденсат жолына салуға болмайды, бірақ рН жоғары болғанда қоректік суға  оның тазалығы жөнінде ешқандай талап қойылмайды.

Гидразинді–аммиакты тәртіп жез құбырлы ТҚҚ орнатылған блоктарда, сонымен қатар кризистік көрсеткіштерге дейінгі қазандары бар  ЖЭС кеңінен қолданады.

 

Конденсатты-қоректік жолдың жезден жасалған құбырларын тотықтыру (оксидтеу)

Жездің коррозиясын төмендету үшін төменгі қысымды қыздырғышты, конденсаторларды, бойлерлерді және басқа жылу алмастырғыш аппараттарды пайдаланғанда жез құбырлары беттерінде қорғаныс қабыршақтары пайда болады. Оксидтеу технологиясы қарапайым, оны сонда істеп жүрген адамдар орындай алады. Эксплуатациялау (пайдалану) кезінде (жұмыс істеп тұрған жабдықта) жезді оксидтеу химиялық тазалауды аяқтағаннан кейін орындалады.

Қорғаныс қабыршағын жасау үшін ерітіндіні циркуляциялау  сұлбасы жасалды. Ерітінді жабдықтың төменгі жағынан беріледі де жоғары жағынан асырып, дайындалған бакқа төгіп алады. Оксидтеу кальцийдің персульфаты ерітіндісімен (12г/кг) және натрий гидрототығымен (50г/кг) 65-75⁰°C температурада жүргізіледі. Ерітіндіні  циркуляциялау ұзақтығы 40-60 мин. Реагенттердің ерітінділерін сақтап, қайтадан қолдануға болады (жетпеген мөлшерін ертеректе қолданған ерітіндіні құйып толтырады).

Қорғаныс қабыршақтың қасиеттерін бағалау үшін жабдық 5000 сағ. Пайдаланылған соң, үлгілер кесіліп, алынып, электрохимиялық (поляризация қисықтарын түсіру), электронды микроскоптың және рентгенфазалық зерттеулері жүргізілді. Бұл зерттеулер оксидті қабыршақтың мүлде өзгерістерге ұшырамағандығын көрсетті (жарықшақ пен коррозиялық бұзылу ошақтары-мырышсыздану байқалмайды). Жасанды оксидтік қабыршақ жеткілікті шамада жоғары қорғаныс қасиетіне ие болады және ол коррозиялық процессті едәуір тоқтатады. Қабыршақ екі валентті мыс тотығынан CuO тұрады. Ол бетпен мықты байланысады, тіпті, мырышсызданған жез беттерінде де оксидті қабыршақтар түзуге болады.

 

№9 дәріс. Буландырғыш пен бу өзгерткіштердің су-химиялық тәртібі. Жалпы  сұрақтар, сүлбелер  және  булану  немесе  буалмасу  қондырғылары. Пайдалы  суды  дайындау. Сулы  тәртіп

 

Дәрістің мақсаты: Буландырғыш пен бу өзгерткіштердің су-химиялық тәртібіменмен таныстыру. Жалпы  сұрақтар, сүлбелер  және  булану  немесе  буалмасу  қондырғылары. Пайдалы  суды  дайындау және сулы  тәртіппен таныстыру.

Жоғары қысымды қазандар үшін (тікелей ағынды, барабанды) қосымша су екі жолмен алынады: ион алмастырғыш  сүзгілер, химиялық тұзссыздандыру және буландырғыш пен бу өзгерткіштерді термиялық жолмен тұзссыздандыру арқылы. Қазіргі кезде жылу–электр станцияларында қоспа суды термиялық, беттік типті буландырғыштар әдісімен дайындайды. Оларда қыздырушы орта ретінде турбинадан алынған бу қолданылады. Буландырғышқа келіп түскен қоректік су қыздырғыш будың  қызуымен буланады. Екінші рет түзілген осы бу конденсацияланып, қазанның қоректік суының негізгі ағынымен қайта алмасуға жіберіледі.

  Буландырғыштардың су-химиялық тәртіптерін ұйымдастыру міндеттеріне кіретіндері: жоғары сапалы дистилляттауы, қыздыру беттерінде шөгінділердің және металл коррозиясын болдырмау. Буландырғыштар үшін қоректі су сапасының нормалары қысымы 4 мПа дейінгі қазан үшін қоректі судың нормаларына сәйкес болуы керек. Сондықтан мұндай сапаны қамтамасыз ету үшін бастапқы суды буландырғышқа келер алдында ионалмасу сүзгілерінің көмегімен жұмсарту қажет. Егер бастапқы су буландырғышты қоректендіретін құрамында 2000 мг/кг аса тұз болса, онда кальцийлі қатарды болдырмау үшін буландырғыш қондырғыларының суын фосфаттау рұқсат етіледі.

ЖЭС сәйкес дистиллят сапасы екі түрлі көрсеткішпен нормаланады: натрий қосылыстарының мөлшері 100 мкг/кг, бос көмір қышқылының мөлшері 2 мг/кг-нан аспауы қажет. Бұлар әдетте, төменгі көрсеткіште жұмыс істейді. Сондықтан будың ұшпайтын қоспалармен ластануы негізінде буландырып жатқан судың тамшы түрінде бумен ілесіп кетуінен болады. Тамшымен ілесуді азайту үшін буландыруда үздіксіз үрлеу ұйымдастырылады. Ірілеуді будың қажетті сапасын алуға дейін жүргізіледі.

Судың құрамында тұз көп болған кезде буландырғышта арнаулы бу жуғыш қондырғы орнатылады. Жуғыш су ретінде осы буландырғыштың дистилятты немесе турбина конденсатты пайданылады. Дистиллятты бос көмір қышқылымен қамтамасыз ету нормаларымен сақтау үшін қоректі суды арнаулы термиялық деаэраторларда дайындап алу керек.

Буландырғыштарды жоғары дәрежеде тазалығы бар технологиялық мақсаттар үшін қажетті бу алуға қолдануға болады (мысалы тамақ кәсіпорындарда және медициналық өндірісте). Бұл жағдайда буландырғыштан қайта алынған бу тікелей өндіріске жіберіледі, ал буландырғыштар бу өзгерткіштер деп аталады. Бу өзгерткіштерді су-химиялық тәртібі барлық жағына буландырғыштың су-химиялық тәртібі барлық жағынан буландырғыштың су- химиялық тәртібіне ұқсас. Буландырғыш қондырғы жұмыс істемей тоқтап тұрған жағлайда металл коррозиясын болдырмау үшін аппараттарды деаэрацияланған қоректік сумен қыздырғыш секцияның жоғарғы деңгейіне дейін толтырып концервациялайды.

Аппарат ұзақ уақыт бойы тоқтап тұрса, онда оны 0,1-0,2 мПа қысымда инертті газбен концентрациясы 5-10мг/кг натрий силикаты ерітіндісімен сұйық шыны толтырылады.

 

Жалпы  сұрақтар, сұлбалар  және  булану  немесе  бу алмасу  қондырғылары. Пайдалы  суды  дайындау. Сулы  тәртіп

 Буландырғыш – буалмастырғышта қосымша  суды дайындау  үшін,  бу  қазандарын қоректендіру үшін   терең тазартылмаған, кремнийден  босатылмаған, табиғи суды, кейде жоғары минералданған   және  қатты суды  буландыруға  қолайлы. Екінші  ретті  жуылған  будың  дистилляты әртүрлі  қысымды  бу  қазандарды  қоректендіру  үшін  жарайды. 

  Соңғы  кезге  дейін  буландырғыш  конденсаттар  конденсациялық  ЖЭС–те  және жылыту  ЖЭО-да қолданылған,  онда  оны  2,5–3,5 бу өндіргіштілігімен  ішкі  станцияның  шығындарын жабу  үшін  қолданып,  SO₄^{2 +} Cl + NO₃     және   одан  да  көп  5-7 мг-экв/л  ( 350–500 мг/л³ ) бу  өндіреді.

Буландырғыш   конденсаттардың  жүйесін   жақсарту  нәтижесінде  және  оларды   жалпы  станциялардың  жылу  сүлбасыне  қосқаннан  кейін   және  де  желілік  суды  жылытатын  қондырғымен  қосқаннан  кейін  олардың   жылу  шығындары  әлдеқайда  азайды.  Бұл  жағдай  дистилятты  ЖЭО  12 – 15  % көбірек  өндіруге  мүмкіндік  береді,  бастапқы  судың  тұз құрамын  5 – 7 ден  3 – 4 мг – экв / л-ге  дейін азайтып,  дистилляциятты  тұз құрамы  200 – 300  мг / л сумен ионитті  тұзссызданумен  бәсекелестіруге  мүмкіндік  береді. Бөлек  жағдайларда  тез  қайнатылатын  (адиабаталық) көп  корпусты  буландырғыш  қондырғылар  қолданыла  бастайды,   олар  пайдалы  суды  қолдануға  қажет  етпейді  ( әктеу  CaSO₄,  CaCO₃ ). 

Негізгі булану бу түрленгіште үрленетін суды қайта буландыру үшін буландырғышта арнайы, қосымша корпустарды қолдана отырып қайта өңдеуге жарамды тұздарды қатты күйінде алуға болады (NaCl) және де осылай әкелінетін тұздарды шығынға ұшырамайтын, ағынсыз су дайындағыш қондырғыларға айналдыруға болады.

 

6.1 Сурет

 

6.1 Сурет - Автономды буландыру және бу түрлендіретін қондырғы: а-параллель; б-тізбектей бу және су; в-тізбектей бумен; 1-буландырғыш түрлендіргіштер; 2-шық суытқыш; 3-үрленген суды суытқыш; 4-шық әкеткіш; 5-жаңа бу; 6-екіншілік бу; 7-шық; 8-қоректі су; 9-суытылған шық; 10-суытылған үрленген су; 11-кеңейткіш; 12-суытатын су.

       

Қарапайым, автономды буландырғыш - бу түрлендіргіш қондырғылардың негізгі сұлбалары поршенді және жүйелі болады.

Біріншісінде, барлық корпустар бастапқы буды қабылдайды және  бір-біріне тәуелсіз бірдей сумен көректенеді (поршенді жұмыс жасайды 8.1 сурет). Бұл сұлбада 1Т бастапқы бу 1Т аз екінші дәрежелі буды өңдеп шығарады. Дистиллятты көбірек алу кезінде және екінші дәрежелі будың барлық жылуын қолдануға  болмайтын жағдайда жүйелі сүлбе қолданылады. Буландырғыш қондырғысының бірінші корпусындағы үрленетін су келесі екінші корпустан қоректенетін суы болып келеді және т.с.с., ал бірінші корпустық екінші дәрежелі буы келесі корпустың бастапқы жылытқыш бу болып келеді. Осылай 1Т бастапқы бу 2-3 Т немесе одан көп дистиллят шығарады.

 

6.2 Сурет - Буландыру қондырғылардың тізбектей қоректенуі: 1-шығыр; 2-төменгі қысымды деаэратор; 3-химиялық өнделген суды жылыту; 4-екіншілік бу шықтағыш; 5-буландырғыштар; 6-жылытқыштар; 7-кеңейткіш; 8-үрлеуді суытқыш; 9-қазандық қорекі су деаэраторы; 10-химиялық тазаланған су; 11-суытылған үрленетін концентрат.

 

Сонымен, араласқан сұлбаларда белгілі, мысалы, көректенетін су барлық корпустарға параллельді беріледі, ал бу жүйесі бойынша  және керісінше 6.3 - суретте ПНД, жүйелі жылытқышы, буландырғышы бар ТГ-ВК-50 жылулық сұлба көрсетілген.

Дистиллятордың кемшіліктеріне екінші дәрежелі буда біршама мөлшерде еркін көмір қышқылдың болуы жатады, себебі бұл бу 0,5-1,0 мг-экв/л кейде одан да көп сілтілі судан алынады. Дистиллятордың коррозиялық қарқындылығын төмендету үшін булану көлемдерінің желдету жүргізу керек, онда бастапқы және екінші дәрежелі будың конденсациясы жүреді. Буларда қоспаны буда көмірқышқыл және басқа газдардың біршама қоспасы бар орындардан алынады. Сонымен бірге аммиакты буландырғыштың қоректену суларына бу қазандарындағы қоректену суларында байландырғыш NH₃ концентрациясын қамтамасыз ететін 500-1000 мкг/л, ал екінші дәрежелі бу-дистилляторда 3-4 мг/л аспайтындай енгізу керек.

 

6.3 Сурет -  АЖҚ турбогенератордың жылулық сұлбасы. Жаңғыртулық сұлбада буландыру қондырғысы бар: 1-шықтағыш; 2-шықтық сорғы; 3-бастау сорғыш; 4-бастау сорғыш тоңазытқышы; 5-жылытқыш; 6-бу шықтағыш; 7-ПНД-1-4; 8-буландырғыштардың екіншілік бу шықтағышы; 9-НСВ буландырғыш; 10-тораптық су жылытқыштар; 11-кері торап су; 12-торап сорғылары; 13-тік торап су; 14-шық деаэратор ДП-ға; 15-жылуторап қоректі суы.

 

         Буландырғыш - бу түрлендіргіштің екінші дәрежелі будан алынатын дистилляттың құрамында кейде шектік мөлшерден тыс Fe, Cu, Zn коррозиялық өнімдері болады және сондықтан да оны СКД блоктарында бірінші темірден және тұздан босатып, одан кейін ЖЭС-тің негізгі деаэрациясына береді.

Тұздың құрамы 8-12 г/л-дан көп буландырғыш-бу түрлендіргіште концентраттың көбіктенуі біршама төмендейді және будың ылғалдылығы төмендеп, ал тұздың құрамы көбейеді. Бұл буландырғыш-бу түрлендіргішті тұз құрамының концентраты 30-200 г/л (3-200%) дейін жұмыс істеуге мүмкіндік береді, яғни үрлегіш мөлшерінің шамалы көлемінде немесе жоғары минералды, кейде теңіз суымен буландырғышты қоректендіру арқылы  жұмыс істейді. Бұл жағдайларда үрлегіштің көлемі шламның мөлшерімен, тұздың кристалдануымен, сонымен қатар металдардың коррозиясымен анықталады.

 

 

6.4 Сурет - Жұмсартылған теңіз суында жұмыс істейтін буландырғыш қондырғы: 1-теңіз су сорғысы; 2-механикалық сүзгі; 3-1-ші сатылы (КУ-2) Na-катионитті сүзгі; 4- 2-ші сатылы  Na-катионитті сүзгі; 5-деаэратор; 6-қоректік сорғы; 7-буландырғыш; 8-шық әкетуші; 9-екіншілік бу ЖҚ ЖЭС бөлікке; 10-жаңа бу; 11-жаңа бу шығы ЖҚ ЖЭС бөлікке; 12-үздіксіз үрлеу кеңейткіші; 13-жылуалмастырғыш; 14-күкірт қышқылының жұмыс ерітінді күбісі; 15-күкірт қышқылы жұмыстық ерітіндінің мөлшерлегіш сорғысы; 16-сорғы; 17-жаңғыртушы ерітінді не бейтарап үрлеу су күбісі; 18-жұмсалған жаңғырту ертіндіні теңізге лақтыру.

 

          Бу көлемінің көбеюі бар дистиллятор немесе қоректі суларының буымен екі сатылы буландырғыш корпустарының қондырғылары арқылы тұздың құрамы 0,1 мг/кг-ға дейінгі екінші дәрежелі буларды алуға болады, яғни оның сапасы турбиналық конденсат немесе толық тұзсыз су сияқты болады.

Сумгант ЖЭО пен Азглавэнергоның Солтүстік ГРЭС-та бірнеше жыл Каспий теңізінің Na-катионды сулары бойынша қондырғылары және одан Азнефтехим институтымен шығарылған ВД бу қазандарын қоректендіретін дистиллятты алу қондырғылары жұмыс істейді.

Бу қондырғыларының типін алу бойлер, жылытқыш қазандар, алғашқы судың сапасы және оның өңделу сұлбасымен қоса, барлық станциялары мен жеке турбоагрегаттардың жылулық сүлбесімен анықталады.

П.22-13 ПГЭ (1977 ж) сәйкес, буландырғыштың қоректі суларының сапасы, қатты жанармайда жұмыс істейтін 40 кгс/см³ қысымға дейінгі қазандардың қоректі суларының сапасына сай болуы тиіс, яғни :

  

Кермектілігі мкг-экв/л.....................................................................................10 (30)

Темір Fe, мкг/л.................................................................................................. 200(-)

Оттегі О₂ мкг/л........................................................................................20(30)

Еркін көмірқышқылы СО₂ мг/л...............................................................................0

Натрий сульфаты, мг/л.........................................................................................2(-)

Реакция РН, бірлік....................................................................................9,1+ 0,1(-)

Аммиак NH₃, мкг/л..........................................................................................1000(-)

Нитриттер NO₂ ^-, мкг/л.......................................................................................20(-)

Мыс Cu, мкг/л......................................................................................................20(-)

Май және жанармай өнімдері, мкг/л...................................................................1(-)

 

Жақшада ТЖҚ-ның нормалары берілген, бұл кезде жоғарғы минералдылыққа қоректену суларының  75 мкг-экв/л кермектілік рұқсат етілген. Жақшадағы сызықша қоректену сулары ертеде нормаланбағанын көрсетеді. П. 2.2-13Т ЖҚ сәйкес нормалардың түзетулері болуы мүмкін, бірақ олар сақталмауы да мүмкін. Мысалы, буландырғыштарды әктасты немесе үрлегіш сумен қоректену кезінде рН=9,5-10,5-ке дейін өзгеруі мүмкін.

         Буландырғыштардағы қоректі сулар сапасының нормаларын қатаң сақтауы, ондағы ЖЭС кейбір жұмсақ суларын, мысалы, бу қазандарының үрлегіш суларын СДҚ-ның жұмсақ жуғыш суларын қолдануға болмайды. Буландырғыш-бу түрлендіргіштердегі жоғарғы концентрациялық үрлегіш суларын, егер олар арнайы корпустарды буландырмаса жылуды қолданғаннан кейін ГЗУ жүйесіне тасталуы керек, ал SO₄^2- аз құрамында катионды сүзгінің регенерациясына немесе жаңа тұздарды ерітуге қолдану тиіс.

         ЖЭС-тың негізгі циклдарында шығынды толтыратын буландырғыштың екінші дәрежелі бу дистилляты Na⁺ есебінде тұздың құрамы 100 мкг/л-дан және еркін көмірқышқылдың құрамы 2 мг/л-ден аспауы керек. Еркін көмірқышқыл құрамының мұндай мөлшеріне буландырғыштың бастапқы және екінші дәрежелі буларының конденсаторларының бу мөлшерінің жақсы алмасуы кезінде ғана жетеді.

         ӨЖЭ-ға сәйкес буландырғыштың қоректі сулары СД-ң қазандарды қоректендіретін сулардың сапасына сай болуы керек, яғни оның өңделуі  келесі сүлбе бойынша орындалу керек: коагуляция немесе ізбестеу, механикалық сүзгілеу, екі сатылы Nа-катиондау. Алдын ала тазалау ағынды сулардың мөлшерін төмендету және буларда СО₂ құрамын төмендету үшін керек. Энерго басқарманың рұқсатымен келесі сүлбелерді де қолдануға болады. Ізбестеу СО₂-ның біршама концентрациясы бар жерлерден, буландырғыштың екінші дәрежелі конденсаторлардан бу-газды қоспаны сорып алу жағдайларында Н және Na-катиондау.

Буландырғыштың қоректі сулары болып ЖЭС-ң майсыз ағынды және жұмсартылған сулары жатады. Анионитты сүзгілердің жұмсақ, жуылған, сілті сулары, кеңейтуден кейінгі бу қазандарындағы үрленетін сулары өңделудің қосымша түрлерін қолданусыз буландырғышты қоректендіру үшін қолдануға болады. Бу қазандарын буландырғышта үрлеуге болмайды.

Буландырғышта қаспақ жиналып қалмауы тиіс. 1мм қалыңдықтағы қаспақ жылу беру коэффициентін 4000-125000-ден  25000-330 кДж-ға дейін төмендетеді. Қаспақ жиналған жағдайдағы бастапқы будың жылуы шығындалып, жылудың шығындалуы көбейеді.

Буландырғыштың жылулық құбырлық бөлшегі конденсирленбейтін газдарды қайтаратын қондырғымен қамтамасыз етілуі тиіс (О₂, СО₂, NO₂). Буландырғыштан бу-газ қондырғыларын қайтару бірінші төмен қысымда жұмыс істейтін буландырғыш корпустарға, одан кейін турбина конденсаторларына немесе арнайы конденсаторларға, сонымен бірге су конденсаты бар қысымы 0,1 мПа төмен ЖЭС-ң дренажды бактарына жіберілуі тиіс.

Буландырғыш пен бу түрлендіргіштің концентратының фосфорлануы 0,8 мПа төмен қысымда, сонымен қатар үрленудің шамалы көлемінде жүруі керек, ол кезде барлық қоспалардың сонымен бірге қоректі суындағы қаспақ түзілімдерінің біршама шоғырлануы болады. Құрамында фосфаты бар бу қазандарындығы үрлегіш суымен буландырғыштарды қоректендіру жағдайды фосфорлану жүргізілмейді.

 

6.5 Сурет - Буландырғыш тұрқысы: а - ИСВ-965; б – Н-120-1; 1-тесіктелген бу қабылдау төбе; 2-өзіндік дистиллятын жуу үшін; 3-үстіңгі жуу; 4-жуылған суды әкету; 5-гидрожапқыш; 6-астыңғы жуу; 7-жуылған суды түсіретін құбырлар; 8-қоректі суды жуу;  9-жылытатын бу әкелу; 10-суға толған тесікті бет; 11-жылытатын секция; 12-жылытатын бу шығынын әкету; 13-екіншілік буды әкету; 14-жылытатын секция булы көлемін желдету; 15-қоректі су беру; 16-концентратты үрлеу.

 

          Буландырғыштар мен бу түрлендіргіштер манометрлермен, қоректендіру реттегіштермен, деңгей көрсеткіштерімен, бу көлемдерінің ауа алмасу, үздіксіз және жүйелі үрлегіш, концентрат екінші дәрежелі бу және жуу суының сынамасын алу қондырғыларымен қамтамасыз етілуі тиіс.

 

№10 дәріс. Қоректендіргіш суды дайындау және жылулық жүйелердің сулы-химиялық тәртібі

 

Дәрістің мақсаты: Қоректендіргіш суды дайындау және жылулық жүйелердің сулы-химиялық тәртібімен таныстыру.

         Әр ЖЭС-да қалаларды, ауылдарды, өндірістің немесе шаруашылық өнеркәсіптерді ЖЭС-ң жылулықпен қамтамасыз ететін су жылытатын қазандар немесе жүйелі жылытқыштары, жылулық қондырғылары бар.

Жылыту кезеңі кезінде немесе жылытқыш қазандарын тоқтату кезінде су жылытқыш қазандарды және жүйелерді тоқтатып қою бойынша әдістер қолдану керек.

Нормаларды сақтай отырып келесі факторлар қатарын есепке алу қажет:

Егер деаэрация суы 8,0-ден төмен болса да, НСО₃ ^– ионының құрамы 1,0 мг-экв/л, деаэрация кезінде температурасы 70, әсіресе 100^оС ыстық су жүйесінің қоректендіргіш суының рН 8,5 дейін көтерілуі пайдаланушының үйлерінде деаэрациялық емес суды ысытқан кезде болаттан жасалған құбырларды қолдануға болмайтыны, қоректендіргіш желілік судың кермектігі 300-400 мкг-экв/л кезінде жылытқыш қазандардың конвективті пакеттердің төменгі қатарының құбырларындағы карбонат кальцийінің түсуі, әсіресе осы пакеттерге факелдерді тартып алуы және көптеген түтіктер бойынша судың бірқалыпсыз ағуы сульфатты-кальцийлік кермектілікте судың жеткіліксіз ағуында жеке түтіктерде CaSO₄ жиналуы және олардың жауылып қалуы, CaSO₄ шламының жинақтағыш қазандарында немесе стационарлық үйлерде ғана емес, жылу жүйесінде және аз жылдамдықтарда және судың ұзақ болуындағы жылытқыш аспаптарда да жиналуы.

 

 

7.1 Сурет - Ауыстырылатын сүзгілері бар 1, 2 сатылы Na-катиониттеу: 1-бастапқы су; 2-жұмсарған суды деаэраторға; 3- Na-катионитті сүзгі; 4-лақтырылатын су жинаушы; 5 жаңғырту ертіндіні (тұз) беру; 6-жұмсартылған тұз ертіндіні және жуатын суды ағызу.

 

Жылытқыштары бар жабық жылу жүйесінде ыстық судың жергілікті жүйесінің суларын жылыту үшін  қоректендіргіш техникалық, бірақ тазартылған, 20 мин бойы 102^оС температурасындағы деаэрацияланған, керек кезінде деаэраторға қоректендіргіш су насостарына беру алдында суытылған су ғана жіберу рұқсат етіледі.

Жылу жүйесін ауыз сумен қоректендіру кезінде тек қана 70^оС температурасынан төмен емес вакуумды деаэрацияланған су қолданады.

Ыстық сулар үшін артық бактарды орташа оң сағатқа дейінгі су шығындарына дейін көбейту ұсынылады.

 

                  

 

         7.2 Сурет - «Аш» Н-катиониттеу сүлбесі: За-Н_аш-Н-катионитті сүзгілер; Н₂SO₄ және NaCl -өлшегіштер; Э-эжектор; Дк-декарбанизатор; БДВ-декарбанизацияланған су күбісі; В-желдеткіш; Н-сорғы; БФ-тосқауылды сүзгі; 2а-жұмсарған су деаэраторға; қалғаны 6.1 суреттегідей.

 

Кіші жүйелерде магномассаны алу үшін де оны өңдеуге рұқсат етілмейді. Бұл әдіс тек қана судың деаэрацияланбауы кезінде ғана қолданады.

            

 

         7.3 Сурет - Тотықтау сүлбесі. Na-катионит сүзгі не декарбанизация және тосқауылды жаңғыртылмайтын сүзгісі бар: Д-өлшегіш диафрагма; Эр-электр реттегіш; БРРК-сұйылтылған қышқыл ерітінді күбісі; НД-мөлшер сорғы; қалғаны 9.1-9.2 суреттердей.

 

 

7.4 Сурет - Декарбонизаторлар: а-норма бойынша; б-волгоградтың ЖЭО-2; 1-тұрқы; 2-фарфор Рашига сақинадан жасалған саптама; 3-су; 4-таратқыш; 5-тіреуші тор; 6-желдеткіш; 7-гидро жапқыш бар ағызу; 8-СО₂ мен ауа шығуы; 9-ауа соратын саптама; 10-декарбанизатор тұрқы; 11-ауа бөлгіш.

 

Қазіргі кезде жабық жылу жүйесінде қоректендіргіш суларға Na-катиондау кең қолданылады, ал жақын уақытта бұл әдістің кемшіліктеріне қарамай қолдана береді.

 

 

7.5 Сурет - Натрий силикатын қорекі суға енгізу сұлбасы: а- сұйық шыны; б- «глыба» силикаты алынған кезде; 1-сұйық шыны күбісі; 2-жұмыс ертіндісін дайындау және сұйық шыны сақтау қоймасы; 3-циркуляциялық сорғы; 4-қоректік су; 5-қорек сорғы; 6-кері торап су; 7-торап сорғы; 8-су жылытқыш; 9-тік торап су; 10-силикат ерітінді сынама алу; 11,12-сынама алу; 13-тоңазытқыш; 14-кесекті еріту үшін күбше; 15-күбішеге кесекті салу.

 

 

7.6 Сурет - Герметик канализация немесе тораптың суға кетіп қалуын болдырмайтын құрылғысы бар аккумуляторлы күбіге «герметик» енгізу сұлбасы: 1-герметигі бар күбше; 2-иірілмесі бар қабылдау шанағы; 3-герметикті жылыту-сұйылту үшін бу беру; 4-герметикті айдайтын сорғы; 5-герметик сақтау үшін иірілмесі бар күбі; 6-аккумуляторлы күбі; 7-күбіні толтыру үшін су беру; 10-құйып алу; 11-сифонды жұлу үшін ауалық; 12-«АГ-4 герметик» қабаты, 13-қалқанша.

 

Бу қазандарының үрлегіш суларын, анионит сүзгілерінің жуғыш суларын және басқаларды жабық жылу жүйесін қоректендіру НТС Минэнерго СССР-мен әлі қарастырылмаған.

 

 

7.7 Сурет - Аккумулятор күбісіндегі «өрмекші» сұлбасы: 1-деаэратор; 2-қоректік сорғы; 3-аккумулятор күбі; 4-орталық «стакан»; 5-тесіктелген таратқыш құбырлар; 6-құйып алу; 7-алынатын сынама үшін тоңазытқыш; 8-жылу торапқа газдан тазарған қоректі су.

 

7.1 - суретте бір және екі сатылы Na-катиондану, 7.2 - суретте “аш” Н-катиондануының сұлбасы көрсетілген. 7.3 - суретте декарбанизациямен қышқылдану және тосқауылды регендірілмеген сүзгінің сүлбесі көрсетілген.

Волгоградтық ЖЭО-2 орналасқан жолақ типті және Рашиг форфорлы сақиналары бар қарапайым скубберлі типті декарбанизаторлар 7.4 - суретте көрсетілген. 7.5 - суретте силикат натрийдің жүйелік және қоректендіргіш суларды енгізу сұлбалары берілген. 7.6 - суретте деаэрацияланған суға ауаның түсуінен қорғайтын аккумулятивті бакқа герметиктің енгізу сұлбасы көрсетілген. Сұлба қоректендіргіш су мен құйылу құбырына герметиктің үлкен мөлшерінің енуін тоқтатады.

Аккумулятивті бактағы “паук” қондырғысы судың араласуын және ағынды суға құйылатын ауаның кіруін тоқтататын сұлба 7.7 суретте көрсетілген.

         Магнитті өңделу кезіндегі аппараттың жұмысы және су сапасының көрсеткіштері:

 

Бастапқы сулар

Тұздың құрамы, мг/л..........................................................................500 дейін

Перманганаттың қышқылдануы, мг/л О₂ ........................................6-8

Хромат-кобальтты шкала бойынша түрлі-түстігі, град..................15-20

Жалпы кермектілігі, мг-экв/л ...............................................................10 дейін

Әктастың құрамы, мг-экв/л.................................................................4-7

Бос көмірқышқылдың құрамы, мг/л...............................................10-15

 

Аппараттың жұмысы

Магнитті өрістің кернеулігі, А/м.........................................................200-300

Аппараттағы судың жылдамдығы, м/с................................................0,7-0,8

Жұмыс саңылаудағы судың болу жағдайы, с......................................0,02-0,04

Магниттелу эффектінің сақталу ұзақтығы, сағат................................18-24

Қайта магниттелуге жіберілген жүйелік судың мөлшері, %...............6-25

Жылытқыш қазанның жылыту бетінің рұқсат етілетін

жылу кернеулігі, кДж/(м²/ч)..............................................................400000 дейін

Судың магниттелуіне электрэнергияның меншікті шығыны, Вт/м³, өнімділігі:

         100 дейін....................................................................................6-18

         100-1000......................................................................................3,5-4,5

        

         Жүйелік су ысытудың екі контурлы сұлбасына өту: жылытқыш қазандары су-сулы жылуалмасу немесе бу қазандары жүйелік суды бумен қыздыру, бұл кезде қазандарда коррозиясыз және қаспақсыз тәртіпте конденсат немесе тұзсыз, жұмсақ суларда жұмыс істейтін еді.

         Жабық жылу жүйелерде жүйелік судың рН- 9,5 дейін сақтайды, себебі, бұзылу қауіптілігі жылумен қамтамасыз ету көздерінде орын алады, сонымен бірге жылу пайдаланушылардың жылу алмасу аппаратының лотунды құбырларының цинктелуі де орын алады.

         Жабық жүйелерінде қоректендіргіш сулардың ыстық сумен қамтамасыз ететін жергілікті жылу алмасу қауіптілігін ескеріп ауыз су сапасына сәйкес немесе 100^оС температурада деаэрирленген және химиялық өңделген сулардың сапасына сай талаптар орындалу керек.

 

№11 дәріс. Химиялық тазартудың тағайындалған қызметі және реагенттерді таңдау. Химиялық тазартуда органикалық қышқыл және комплексон композициясын қолдану

 

Дәрістің мақсаты: Химиялық тазартудың тағайындалған қызметі және реагенттерді таңдау. Химиялық тазартуда органикалық қышқыл және комплексон композициясын қолдану әдістерімен танысу.

Қазіргі кезде ЖЭС және АЭС құралдарының шөгінділерін тазалау үшін тек химиялық тәсіл қолданылады. Тазарту алдыналушы және эксплуатациялық болып екіге бөлінеді.

Алдын ала тазартудың мақсаты - монтаж кезіндегі құбырдың майысуы үшін құмды пайдаланғанда пайда болатын өндірістік қалдықтары мен кремний қышқылын, сонымен бірге монтаж кезеңінде жинақталған тотықтану өнімдерін жою.

         Эксплуатациялық тазартудың мақсаты - алдыңғы тарауларда көрсетілген кез келген су тәртібінде сондай-ақ тәртіптің қандай да бір бұзылуы кезінде жинақталып, дұрыс эксплуатациялауға нұқсан келтіретін шөгінділерді жою. Эксплуатациялық химиялық тазарту нәтижесінде мыналар байқалады: электр энергиясының біршама жеткіліксіз өндірілуі реагентке кеткен шығын, тазарту өткізуге арналған еңбек шығыны, қалдық суларды залалсыздандыру шаралары. Осыған байланысты блоктардағы су тәртібі, блоктарды тазартудың аралық кезең мүмкіндігінше үлкен болатындай етіп таңдалыну керек. Шамамен күрделі жөндеу жүргізуге дейінгі кезеңнің ұзақтығындай болғаны дұрыс, ал химиялық тазарту күрделі жөндеумен сәйкес кеміп отырғаны жөн.

Химиялық тазарту мынандай кезеңдерден тұрады: 1. Сумен шаю. 2. Химиялық тазарту. 3. Пассивтендіру. Алғашқы кезең тек алдыналушы тазартуларда болады. Оның мақсаты жоғары жылдамдықтағы сумен шаю арқылы әр түрлі қалдықтарды (тас, құм және т.б.) жою болып табылады. Екінші кезең- негізгісі, шөгінділердің мөлшерімен сипатына қарай 1,2 және одан да көп кезеңдер бойынша өткізіледі. Алдыналушы және эксплуатациялық тазартулар үшін негізгі кезең әдетте қышқылмен тазартудан тұрады. Үшінші кезеңнің мақсаты болаттың тазаланған қабатын алдағы тотықтанудың әсерінен сақтау болып табылады.

         Соңғы жылдары химиялық тазарту уақытын қысқарту, тазартудың арнайы сүлбелерін монтаждау мен демонтаждаудан айырылу, су қоймаларына зиянды қалдықтардың тасталуын азайту, тазаланған бетті бүлінуден сақтау бағыттарында түрлі әдістермен технологияларды жақсарту жұмыстары қарқынды түрде жүріп жатыр.

         Химиялық тазарту технологиясы ең алдымен таңдалған реагентке байланысты. Бастапқы жылдары бірден бір реагент ингибирленген тұз қышқылы болды. Кейіннен гидрозинттік - қышқылдық тазартулар қолданылса, соңғы жылдары лимон және басқа да органикалық қышқылдар қолданылып жүр. Сондай-ақ кешендемелер және олардың органикалық қышқылдармен біріккен композициялары да қолданылады. Кейінгі кезде реагенттер құрамына сутегі асқынтотығы да қосылады.

  Бұрын реагенттерді жалғыз-ақ қасиетіне қарап бағалаған, бұл - олардың тазартқан шөгінділерінің мөлшері. Мұндай баға жеткіліксіз әрі дәл емес. Осы тұрғыдан алғанда тұз қышқылы ең жақсы реагент ретінде танылар еді, бірақ тұз қышқылы ең агрессивті реагент, себебі ингибиторлар болғанның өзінде де тазартылған беттің бұзылуына және қарқынды түрде тотығуына әкеліп соқтырады. Бұған қоса тұз қышқылымен тазарту кезінде темір тотықтары ірі қалдықтар күйінде суға өтіп, тазартылған бетке шөгеді. Бірқатар жағдайларда тұз қышқылын пайдалануға қатаң тыйым салынған, мысалы аустенидтік тотықпайтын болаттан жасалған беттерде.

         Тазарту реагенттерін барынша дұрыс бағалау үшін ең алдымен тазартылған беттің бұзылмай жақсы күйде болуы шарт. Тазартылған бетте қорғаушы қабат жасалу керек. Сондай-ақ эксплуатацияның бастапқы кезінде бірден нормадағы көрсеткіштерге шығу керек, болаттың бетіне қайта шөкпейтіндей темір тотықтарының қалдықтары болмау керек, реагенттердің мүмкіндігінше көп бөлігінің суға шайылып кетуін қамтамасыз ететін арнайы шаралардың қажетсіздігі, шайынды ерітіндінің қалдығында темір концентрациясы төмен болуы керек.

Аммоний моноцитраты түрінде қолданылатын лимон қышқылы жоғары тазартқыш қасиеттерге ие. Ол тотықтану өнімдерінің қалдықтарын да тазарта алатын әмбебап қышқылы. Қышқылдарды оның ішінде  органикалық қышқылдарды пайдалану кезінде шөгінділердің катионы мен реакция өтуі үшін ерітіндінің құрамында артық реагент көп болу керек, 4 %- ға дейін, яғни босқа тасталынатын 40 г/кг мөлшердегі реагент. Ерітінді қышқыл концентрациясының артығымен болуы қажет. Себебі лимон және басқа қышқылдардың шөгінділері катионмен бірігіп жасалған кешендерінің химиялық тұрақтылығы салыстырмалы түрде алғанда аса жоғары емес.  

         Біршама берік кешендер шөгінділердің барлық катиондарымен кешендемелер (комплексон) құрады, мысалы, қышқылды, сондай-ақ тұзды формалардағы ЭДТУ. Осыған байланысты ерітіндіде шөгінділердің белгілі мөлшерін шаюдың стехиометриялық сәйкестігі бойынша кешендемелердің артық концентрациясы болмау керек, яғни енгізілген барлық кешендеме толығымен пайдаланылып кетуі тиіс. ЭДТУ тұзды формаларының бірінен құрылған кешеннің тиімділігі бұдан да жоғары болады, мысалы, Б трилоны лимон қышқылымен кешен құрғанда бұл процесс субстехиометриялық сәйкестер бойынша жүзеге асады. Екі компоненттің ара қатынасы, яғни бастапқы ерітіндінің қышқылдылығы шөгінділердің химиялық құрамына байланысты болады. Соңғы жылдары лимон қышқылының орнына  кешендерде басқа органикалық қышқылдарды қолданып жүр, сонымен бірге кешендемелерде минерал қышқылдарын қолдануға байланысты тәжірибелік жұмыстар жүргізіліп жатыр. Лимон қышқылын ауыстыру мүмкінді 8.1 суретте көрсетілді.

Органикалық қышқыл

8.1 Сурет - Әр түрлі органикалық қосылыстармен қосылған трилон Б композизиясының темірсыйымдылығы:

1 – лимон қышқылы; 2 – малеиналық ангидрид; 3,4 – капролактомалық өндірістің шығыны  ( адипиналық, глутаролалық, янтарлық қышқылдардың қоспасы ) және фтальдік ангидрид; 5,6 – адипиналық және винндік қышқылдар.

 

Тұз қышқылы сияқты  реагенттермен химиялық тазартудан кейінгі перлитті болат аммиак ерітіндісімен пассивтендірілді, мұны басқаша нитратты-аммиак пассивтену деп атауға болады. Тазарту барысында кешендемелер мен композицияларды бұлармен бірге қолдану кезінде тазаланға бет біршама пассивтенген болып шығады. Бұл жағдайда пассивтену кезеңі болаттың беткі қабатының күйін жақсартпайды, тек зиянды қалдықтарды шамадан тыс көбейтіп, тазалайтын су мөлшері мен уақытты көбейтеді. Сондықтан да мұндай пассивтендіруді жүргізудің тиімділігі төмен, сондай-ақ жағу процесінде кешендемелік пассивтендіру өткізу қолайлы мүмкіндігі бар. Ол шаю ерітіндісінен кейін ғана және де кешендеме композициялары мен органикалық қышқылдармен шайғаннан кейін ғана қолданыла алады.

 

Химиялық тазартуда органикалық қышқыл және кешендеме композициясын қолдану

Б трилонының органикалық қышқылдарымен бірге қолдану, тікағынды сол сияқты барабанды қазандарды  іске қосу алдындағы тазарту үшін қолданады. Бұл ертінділердің негізгі артықшылықтарының бірі болып, тазартқыш сулардың жоғары жылдамдығын қамтамасыз ету үшін қышқылға берік насостарды және арнайы тазартқыш жүйелерді жөндеу және қайта жөндеуді міндетті түрде қажет етпейтіндігі болып табылады.    Штаттық құрылғыларды, оның ішінде бустерлік насостарды пайдалану есебінен химиялық тазарту құнының және ұзақтығының айтарлықтай қысқарылуы, жоғары тазарту сапасы кезінде, сонымен қатар шайымды сулардағы темір концентрацияларының азаюы және олардың көлемінің қысқаруы мұндай технологияның үлкен жетістігі болып табылады. Сондықтан ол жоғары қысымды қазандары бар блоктар үшін негізгі болып табылады, бірақ таяу кезеңдегі көп қолдылатын Б трилонның лимондық қышқылымен композициясы   қазіргі кезде жетіспеушілікке байланысты қолданылмайды. Лимондық қышқылдың орнына малеиндік ангидрид, шарап қышқылын капролактандық өңдіріс қалдықтарын және басқаларын қолданады.

Іске қосу алдындағы химиялық тазартуды жеделдету үшін ертінділерді булы (деаэраторда) немесе газды (жылтқыш жанғыштарда) жылыту есебінен оны 100-120°С температурада жүргізеді. Сонымен қатар химиялық тазартудың ұзақтығы 4- 5 сағатты құрайды.

Кешендеме композициясын лимондық   қышқылмен бірге пайдалану кезінен іске қосу алдындағы тазартулар АЭС-тардада қолданылды. Бірақ та, АЭС-ға арналған шайылатын құрылғылардың басым бөлігі тат баспайтын аустенидті болаттан жасалатынын ескерсек, бұл блоктарды іске қосу алдындағы тазартуға әлсіздірек реагентерді, мысалға сутегі қышқылы қоспаларын қолданған жөн.

Темір оксидтік қалдықтардың көлеміне  байланысты тазартуларды екі, ал кей кезде үш кезеңмен жүргізіп, олардың әрқайсысынан кейін шайғыш суларды төгеді. Әрбір кезең үшін 4-6 г/кг компонент концентрацияларын қолданады. Бірнеше кезеңді жүзеге асыру және бір кезең үшін сәйкессіз концентрациялардың асып түсуі pH=3,5/4,5 бастапқы мәніне ие болу қажеттілігімен және оның тазалау процессі кезінде темірдің комплекстенуін қиындатады және тежейді.

Егер қалдықтарда кальций қоспаларының үлкен көлемі болса, онда шаю процессін екі кезеңмен – біреу pH-ң кальцийді комплекстеу үшін ынғайлы болып табылатын жоғары мәнінде, ал екіншісі pH-ң темірді комплекстеуге жағынды төмен мәнінде жүргізген жөн. Әрбір кезеңнен кейін шайғыш ерітінділерді түгелдей төгу қажет. Егер  шөгінділерде мыстың жоғары көлемі болса, онда pH-ң төменгі мәніндегі композицияға бифторид аммоний қосады.

 

№ 12 Дәріс. Экплуатациондық химиялық тазарту үшін комплексонның моноерітінділерін қолдану. Кешендемелерді ЖЭС-ң барабандық қазандарын және АЭС-ң бугенераторларын «жол жөнекей» химиялық тазарту үшін қолдану. Химиялық тазалау үшін сутегі асқынтотық ерітіндісін қолдану

 

Дәрістің мақсаты: Экплуатациондық химиялық тазарту үшін комплексонның моноерітінділерін қолдану. Кешендемелерді ЖЭС-ң барабандық қазандарын және АЭС-ң бугенераторларын «жол жөнекей» химиялық тазарту үшін қолдану. Химиялық тазалау үшін сутегі асқынтотық ерітіндісін қолдану әдістерімен танысу.

АКК тік ағынды қазандар үшін  химиялық эксплуатациондық тазартуларсыз болмайды. Мұндай тазартулар жұмыстарын жылдамдату үшін және реагенттер шығындарын азайту үшін тазартуды жеңілдетілген үрдістер бойынша жүргізіп, әдетте шөгінділердің көп бөлігі шоғырланған АСБ-ді ғана шектейді.

АСБ-гі шөгінділер комплекстеуі үшін pH-ң төменгі мәнін талап ететін түгелдей дерлік темір оксидтерінен құралады, яғни ЭДТС-ң өзін оның тұздарынан гөрі немесе Б трилонының композициясын органикалық қышқылдармен қолданған жөн. ЭДТС-ң суда еру қабілетінің төмендігінен бірінші жолдың жүзеге асырылуы мүмкін емес. Екінші жол тазалау операциясы жиі қайталанып отыратындықтан оны күрделендіре түседі, ал ол неғұрлым қарапайым болуы тиіс. Осыған байланысты АСБ-ді АКК қазандарын жеңілдетілген үрдіс бойынша химиялық тазарту үшін екі немесе үш ығыстырылған аммонийлік ЭДТС тұздарының моноерітінділерін қолданған қолайлы. Сонымен қатар бұл тұздардың ЭДТС мен салыстырғандағы жоғарғы еру қабілеті, аммонийлік тұздар 120ºС толық гидролизденетін болғандықтан шайғыш ерітіндідегі pH-ң, темірді комплекстеу үшін төменгі мәніне жету қажеттігімен ұштасып тұр. Мұның дәлелі 9.1 – суреті болып табылады. Бұл суретте берілген үрдістердің негізіне салынған стендтік сынақтардың нәтижелері берілген.

 

 

9.1 Сурет - 0,4 г/кг концентрациядағы ЭДТА тұздар ерітінділерінің темір қышқыл қалдықтарынан тазалау эффективтілігі

 

АСБ-ті ғана химиялық тазалау жеткілікті болғанымен АКК қазанының бу және су трактісінің конструктивтік құрылысы және жағу сұлбасын (растопочная схема) пайдалану қажеттігі тазартуға қазанның радиациондық бөлігінің барлығын қосуға мәжбүр етеді. Тазарту сүзбесінен су экономайзерінің, аспалы трубалардың және «подовый экран» (комплексон олардан кейін мөлшерленеді), сонымен қатар ширмалық және конвертивтік бужылытқыштарының (ерітіндінің төгуі оларға жетпей жүргізіледі) жылыту беттері шеттетіледі. ЭДТС-ді және олардың тұздарын ерітінділермен тазалаудың жоғарғы тиімділігіне жету үшін ерітінділердің қозғалысы 1,5 –2 м/с тең болу керек. Мұндай жылдамдыққа жету үшін тазартуды жеке жіптер (нитки) бойымен кезекті түрде жүргізеді. Ерітінді температурасы жоғары болған сайын тазарту тиімділігі де жоғары болады. ЭДТС үшін тазартудың жоғарғы тиімділігі 200-220ºС температурасы кезінде орын алады. Дегенмен, оқшау (локальный) шаюларды ингибридтерсіз жиі жүргізеді. Сондықтан, болаттың таза беттерінің коррозиясын жоғарлатпау үшін шаю температурасын 150-180ºС аралығында таңдайды.

Деаэририленген суда дайындалатын шаю ерітіндісіндегі ЭДТС концентрациясын 0,4-0,5 г/кг - ға тең мөлшерде ұстап тұрады. Мөлшерленетін ерітіндіде ЭДТС концентрациясын мөлшерлегіш насосының өнімділігін ескере отырып таңдайды. Тазалау ұзақтылығы 4-4,5 сағ. құрайды.

 

Кешендемелерді ЖЭС-ң барабандық қазандарын және АЭС-ң бугенераторларын «жол жөнекей» химиялық тазарту үшін қолдану

Кешендемелердің ішімді судағы катиондардың барлығынан жоғары еруші кешендер қалыптастыру қабілеті қазанда бұрыннан қалыптасып қалған шөгінділерді қазанды тоқтатпай-ақ, кешендемені тек судағы қоспаларды комплекстеу есебіне ғана емес, сонымен қатар шөгінділер құрамының есебіне қарай үздіксіз мөлшерлеп отыру жолымен  жою мүмкін екені туралы ой туғызды. Темір үрленген сумен толықтай тазартылады, дегенмен мұндағы кешендер температураның әсерінен бастапқыларға қарағанда басқаша болады.

«Жол жөнекей» тазалау үшін ЭДТС мен салыстырғандағы ерігіштігі жоғары болып табылатын тұзды формалардағы кешендемелердің моно- ерітінділеріне артықшылық береді. Әдетте концентарциясы стехиометриялық көрсеткіштен 1,2 – 1,5 есе артық болып келетін Б трилонын қолданады. «Жол жөнекей» тазалаудың мұндай түрі кезеңдермен өткізіліп отырады, мысалы, ай сайын  апта бойы қазанды максималды үрлеп тазарту арқылы, мұнда эксплуатация барысында тазалау кезінде тоқтатылып қойған фосфаттау қолданыла алады. Бірқатар станциялардың жұмыс істеу тәжірибесі бойынша бұл процесс тоқтап қалған құрал-жабдықтарды химиялық тазалаудан босатады. Мұндай тәртіптің тиімділігі 9.2 суретте көрсетілген.

Жоғары қысым кезінде темір кешендемеліктерінің (комплексонат) термолизі орта қысымдағы жағдаймен салыстырғанда біршама тереңдетіле түседі. Сондықтан жоғары қысымдағы барабан тәрізді қазандарға темір тотықтары шөгінділерінен «жол жөнекей» тазалау тұрақталған емес, айнымалы тәртіп процесінде ғана мүмкін болады. Бұл жағдайды пайдаланудың тағы бір себебі кешендеу (комплексование) процесінде шөгінділердің бұзылуымен және үрлеу арқылы тазартыла алатын темір тотығы концентрациясының артуымен байланысты. 

 

9.2  Сурет - Үрлеудің биіктігіне байланысты орташа қысымдағы қазанның үрленген судағы темір (а) мен мыстың (б) құрамы: 1 – фосфаттау кезіндегі жәй эксплуатациялауда; 2 – аса жоғары стехиометриялық концентрациядағы кешендемені мөлшерлеу кезіндегі «жол жөнекей» тазалау тәртібінде.

ЖЭС қазандарымен салыстырғанда АЭС бужасаушы қүбырларында мұндай тәсілді қолдану тиімдірек болады. ЖЭС қазандарында шөгінділер бужасаушы құбырлардың ұзындығы мен периметрі бойында топталып шөгіп тұрады. Осыған байланысты шөгіндінің саны бірдей болғанда ЖЭС қазандарының бужасаушы  құбырлары үшін АЭС бу генераторларымен салыстырған үнемі бірталай артық болып тұрады.

«Жол жөнекей» тазалау үшін кешендемелердң қолданылуы барысында бу генераторларында жуылған шөгінділер ерітілген кешендемелер түрінде ғана шыға алады.

 

Химиялық тазалау үшін сутегі асқынтотық ерітіндісін қолдану

Сутегі асқынтотығын біршама үлкен концентрацияда химиялық тазалаулар үшін қолданады. Мысалы, ФРГ-де қуаттылығы 500 МВт ЖЭС-терінің қуатты блокттерін сумен шайғаннан кейін іске қоспас бұрын концентрациясы ~ 800 мкг/кг 70ºС температурадағы сутегі асқынтотық ерітіндісімен 20 сағат бойында тазалаған. ФРГ-де АЭС реакторлары үшін оларды тоқтатқаннан кейін іске қоспас бұрын үнемі бірконтурлы 70ºС температурадағы концентрациясы 800 мкг/кг сутегі асқынтотық ерітіндісін контуры бойынша 8 сағат уақытта циркуляциялауды қолданған. Мұндайда басқа реагенттердің нәтижелерімен салыстырғанда  су тәртібінің нормалары әлдеқайда жылдам қалыптасатыны байқалды. Бұған қоса консервациялауға қатысты шаралар қолданудан арылтады. Құрылғылардың толығымен дренделуінің (дренироваться) нәтижесінде оларды бақылап жөндеу жұмыстары қолайлы болады.

Химиялық тазалау үшін сутегі асқынтотығын қолдануды отандық тәжірибесі де бар. Чернобыль АЭС-і бір блогінің конденсаттық қоректендіру трактісінде іске қоспас бұрын сутегі асқынтотығының ерітіндісі арқылы тазалау жүргізілген. Алдын ала зерттеу жүргізу арқылы сутегі асқынтотығы мен перлитті шойын арасында оттегі мен шойын арасындағыға қарағанда күрделі де сатылы процесс өтетіні дәлелденді. Сутегі асқынтотығын суға қосқан жағдайда темірдің гидроксокешендері соңынан перлитті шойынмен әрекетке түсу нәтижесінде ыдырап кететін суасқынтотықты гидроксокешендерге айналады. Мысалы, температураны 20-дан 80ºС дейін арттырса бұл процесс қарқындай түседі. Сутегі асқынтотығының атмосфералық коррозияға ұшырағандағы Fе ₃О₄, α-Fе₂О₃  және FеООН сияқты өнімдермен әрекеттестігі қызықтырады. Уақыт өте келе әсіресе оттегіден арылған суда металда тек қана магентит, ал суда – бастапқы қосылыс құрылымнан ерекшеленетін тотықтар қалдығы қалады. Атмосфералық коррозияның қопсыған (рыхлые) өнімдері сутегі асқынтотығының металл астардың бетінен біркелкі болып енуін қамтамасыз етеді.

Босатылған контурды тексеру барысында тез тазаланатын қабаттың астында қара түсті қорғауыш қабық пайда болатыны байқалды, яғни шойынның пассивациялануына алып келген  шөгінділердің өзара әрекеттескендегі өзгерісі өткен.

Жинақталған тәжірибе нәтижесі бойынша сутегі асқынтотығының ерітінділері салыстырмалы түрде аз кірлеген қондырғыларды тазалау үшін ғана тиімді екені байқалды. Тазаланатын бетті бүлдірмей «жұмсақ» әсер етуі мұндай тазалаудың артықшылығы болып отыр. Осыған байланысты сыртқа шығарылған шайынды ерітінділерді өңдеудің шығыны да, уақыты да қысқарады. Мұндай тазалаудың құны органикалық қышқылды кешендемелер компоцизиясы арқылы тазалауға қарағанда кем түседі (Б трилонының бағасы – 4,7 кг/сом, Н₂О₂ бағасы  - 30 т/сом).

Бір контурлы АЭС реакторлары үшін тазалау тәртібі мен тұтыну (эксплуатация) тәртібінің органикалық байланысы маңызды болып табылады.  Сутегі асқынтотығы реакторды тұтыну кезінде оның суында пайда болды. Мұндай жағдайда дрендеуден (лренирование) кейін контурды шаюдың қажеті жоқ. Тіпті дрендеуді де қатаң сақтаудың басы артық.

Кострома МАЭС-сының мыс шөгінділерімен кірленген ЖҚҚ, қоректендіру трактін, АКК қазаны трактін сутегі асқынтотығымен тазалау барысында жақсы нәтижелерге қол жеткізілген. Қазанның ашты буындағы мыстың концентрациясы жоғары шамалардан көрінген. Қазан тоқталды. Тазалау блокті жағу (растопка) процесінде жүргізілді. 12.3 - суретте осындай тазалау процесі көрсетілген. Сутегі асқынтотығын мөлшерлеу (дозирование) бустерлі сорғының бір сорғанда 160-200 мкг/кг көлемімен жүргізілді. 12.3 -  суретте мұндай тазалауды тиімділігінің жоғары болатыны байқалады. Сутегі асқынтотығын мөлшерлеу блок жұмыс көрсеткіштеріне шыққанан кейін тоқтатылды. Темір мен мыс көрсеткіштері бойынша су тәртібінің нормалық көрсеткіштері толығымен қалпына келді.

Алынған нәтижелер мұндай технологияны ЖҚҚ және қазандардағы мысты шөгінділерді тазарту үшін қолдануға болатыны дәлелденді.

 

9.3  Сурет - Қуаты 300 МВт блок трактісіндегі мыс концентрацияының өзгеру графигі: 1 – қоректі су; 2- ұлғайтқыштан циркуляциялық су айдатқышқа ағызу; 3 – ащы бу;

4 – БТҚ  алдындағы конденсат.

 

         № 13 Дәріс. Бу турбиналарын эксплуатация кезінде химиялық тазалау. Конденсаторлар мен жүйелік қыздырғыштарды эксплуатация кезінде химиялық тазалау

 

Дәрістің мақсаты: Бу турбиналарын эксплуатация кезінде химиялық тазалау. Конденсаторлар мен жүйелік қыздырғыштарды экплуатация кезінде химиялық тазалау әдістерімен танысу.

Осы жақын арада ғана бу турбиналарын шөгінділерден тазалау дымқыл бумен жүзеге асырылса, ал соңғы кездері едкі натр ерітіндісі қослған дымқыл бумен тазаланады. Соңғы үрдістің (әдістің) қолданылуы кремний қышқылдық шөгіндінің болуымен түсіндіріледі. Бірақ тура ағынды АКК қазандарына 100% конденсат тазалағышты (шық тазалағышты) енгізу, дағыралы ККД қазандарын қорекі су-буымен тазалау (жуу), жоғары және өте жоғары қысымды қазандар үшін қосымша суды кремнийсіздендіру, тұзсыздандыру кремнийқышқылдық шөгіндінің тез азаюына (кемуіне) әкеліп соқты. Сонымен негізгі жоспарға турбинаның ЖҚЦ-да мысты шөгінді мен жоғары қысымды турбинаның барлық сатыларынан жезді шөгіндіні тазалау болды. Мұндай шөгінділерді механикалық жолмен тазалау үлкен еңбекті және қондырғыларды ашуын қажет етеді. Осыған байланысты соңғы жылдары  турбиналардың жұмысын тоқтатпай-ақ оларды химиялық тазалайтын әртүрлі үрдістер (әдістер) жасалды, бірақ та жүктемесін (10-25%) төмендету арқылы және ылғалы буды бу құбырында шағын мөлшерде ылғалды бүрку арқылы алады. Буды ылғалдандыру процесі (операциясы) химиялық тазалауға таңдалған реагенттерді еңгізуімен араластырылады – шық емес, ерітінді бүркіледі.

         Мысты шөгінділерді жою үшін реагент ретінде сутегі асқынтотығының ерітіндісін ұсынуға болады.

Жұмыс кезіндегі бу турбиналарын жуу өте жауапты операция болып табылады. 520-320°С аралығындағы бу температурасы үшін температураның төмендеу жылдамдығы 0,5 град/мин өлшемімен және келесі температура төмендеуіне 0,75град/мин өлшемімен шектеледі.

Температураы 170°С сулы ерітіндіні буға бүркігендегі шығынын будың турбинаға кіргенде 2% жуық ылғалдылықпен қамтамасыз етуінен есептейді. Турбинаны химиялық тазалау процеінің уақыты қысқа болуы олардың демалыс күндері де сондай-ақ жұмыс күндері де жүргізілуіне мүмкіндік береді.

         Химиялық реагент ерітіндісін буға даярлайтын және мөлшерлейтін қондырғыны қозғалмалы рамаға орнатуын ұсынады, себебі машиналы залдағы кез-келген турбинаны химиялық тазалауда қолдану үшін.

         Сутегі асқынтотығын қолдану тәжірибеінен басқа бу турбиналарын химиялық тазалау үшін келесі реагенттерді қолдану тәжірибесі бар: 1) (20мг/кг) аммиак және (60мг/кг) гидразин бірлескен мөлшері; 2) натрий – аммоний ЭДТС тұзының мөлшері, аммиандалған суда трилон Б (115г/кг) еріту арқасында; 3) трилон Б (1г/кг) және лимон қышқылының  (0,5г/кг) бірлескен мөлшері; 4) пиперидиан (20мг/кг) мөлшері.

         Осы ерітінділердің тиімділігі жуықтағанда бірдей болады. Қазіргі кезде нақты реагенттерді таңдауда сенімді ұсыныс жасау үшін жеткілікті мәліметтер жоқ . Жуылған ерітінділерді тежеуге (ингибирования) қажетті мәселелер де шешілмеген.

         Турбинаны тазалау процесінде осы блоктың конденсат тазалағышы қосылған күйде болуы қажет. Бұл бізге конденатты БТҚ қазанға қорекі су ретінде жіберуге мүмкіндік береді. Сондықтан да АЭС регенерациялау (қалпына келтіру) химиялық тазалау алдында өткізген дұрыс болады.

 

Конденсаторлар мен жүйелік қыздырғыштарды эксплуатация кезінде химиялық тазалау

Қондырғылардың (агрегат) жылуалмасу беті әдетте жезден жасалады, сондықтан тазалау әдісін таңдағанда оны ескеру керек. Сирек жағдайларда жездің орнына таттанбайтын аустенитті болаттар қолданылған кезде химиялық тазалауды жүргізу және реагенттерді таңдау АЭС бугенераторының шартына сәйкес келеді.

         Конденсаторлар мен жүйелік қыздырғыштарда шөгінді жуу немее шаю (отмывка) түтіктің ішкі жағымен жүргізіледі. Конденсатордағы салқындатушы кермекті су кальцийлік, негізінен карбонатты қақтардың түзілуіне себепші болса, ал жұмартылған жүйелік су – қоспасында мыстан тұратын теміроксидті тұнба түзеді. Одан басқа, жуу немесе шаю процесінде жоғарғы температураны құру немесе жасау мүмкіндігі де әр түрлі. Конденсатор үшін бұл қиын болды.

Турбина конденсаторын карбонатты шөгіндіден тұзды қышқылмен эксплуатация кезінде химиялық тазалағанда, едәуір тұрақты көбік құруымен көмірқышқыл газы қарқынды бөлінеді. Реагенттің шөгіндіге жету (бару) мүмкіндігін қамтамасыз ету үшін көмірқышқылын және оның көбігін қарқынды түрде жою шараларын алдын-ала ескеру керек. Ол үшін (10.1 сурет) газ әкету (газоотводчик) қондырғысы қажет – воздушник (Ф 100мм) 7 шығарда және 6 конденсатордың бұрылыс камерасында. Күбіге (бак) 2 бұрқылдаудың (барботажный) шеңберлі жинаушы (коллектор) арқылы көбікті қиратушы артық қысымды (0,1-0,15) МПа бу беріледі. Күбіде тұз қышқылының алғашқы шоғырлануы (концентрация) 1-2% болып қабылданса, келесі мөлшерлеу процесінде оны 4-5% жеткізеді. Тазалау температурасы – 25-30°С, ал тазалау ұзақтығы (уақыты) 2,5-3,5 сағат (10.2 сурет).

10.1  Сурет - Конденсаторды тұз қышқылымен жуып-шаю сүлбесі (газ бен көбіктің мәжбүрлі әкетуімен): 1 – барботажды сақиналы коллектор; 2 – бак; 3 – жуып-шаятын насос; 4 – кіру камерасы; 5 – конденсатор; 6 – екіншілік камера; 7 – шығу камерасы; 8 – воздушник.

 

10.2 Сурет - Жуып-шаятын ерітінділер құрамының өзгеру графигі (50-КЦС-4 типті конденсаторды тұз қышқылымен тазалау процесінде).

 

         Конденсаторды тежегіш (ингибитор) болмаған жағдайда тұз қышқылымен тазалауға болмайды, себебі бұл жезді айтарлықтай (едәуір) тоттандыруға әкеледі. Жуғыш тұзқышқыл ерітінділердің жегіштігі (агрессивность) едәуір мөлшерде ерітіндідегі ион – тотықтырғыш (Fe және Cu) шоғырына тәуелді, бұл тежегіштерді таңдауда ескеріледі.

         Түтіктері (трубка) жезден жасалған жүйелік қыздырғыштардың шөгінділерінде әрқашанда темір, мыс, мырыш болады. Мұндай тұнбалардан жуу үшін кешенді (комплексный) композициялары қолданған тиімді. Бірақта, композицияны таңдауда болат беттерін тазалауға қолданатындарға қолданған тиімді. Бірақта, композицияны таңдауда болат беттерін тазалауға қолданатындарға қарағанда айырмашылық бар. Бұл ерітіндіні тежеумен байланысты ерітіндіден мыстың қайта шөгуіне әсер етуі және ескертуінің аз уақыттылығы. Соңғысы темір иондарының мыс иондарын ЭДТС-лік мыс комплексінен ығыстыруымен байланысты.

Жуу ерітіндісін мынадай құрамдармен қолданғанда: трилон Б-10г/кг, гидразин-гидрат – 5г/кг және pH мәнін 4-ке жеткізу үшін лимон қышқылы А-68 жезінің тоттану жылдамдығы үлкен, ал бензотриазол 1г/кг тежегішін енгізгенде жылдамдығы тез төмендейді. Жүйелік қыздырғышты осы композициямен тазалау жүргізгенде (шөгіндінің құрамында FeO=29%, CuO=31,8%, ALO=3%, ZnO-0,7%, CaO+MgO=3,9%, SiO=15,1%) ерітінді температурасы 80-85°С,  ал тазалау уақыты 5 сағат ішінде болды.

         Берілген шөгіндісі бар түтікшені алдын-ала зерттеу, ерітіндіні тежеудің дұрыстығының маңыздылығын көрсетті. Тежегіш бензотриазолдың ерітіндідегі жездің таттану жылдамдығы 0,4 г/(м*сағат) бола, ал тежегіш болмаған жағдайда оның жылдамдығы 32 – 35 г/(м*сағат) өседі.

 

№ 14 Дәріс. Бу қазандарын консервациялау

 

Дәрістің мақсаты: Бу қазандарын консервациялау әдісімен танысу.

Қондырғыларды консервациялау – қондырғыны жұмыс істемеген кезде тоттан қорғау. Ең коп жағдайда бұл бу қазандарына қажетті, себебі олардың сулы көлемі, коррозияланатын беттері бірталай және оттектің мөлшері үлкен.

Дағыралы қазандары консервациялау үшін ең жеңіл әдіс бар (қолданылады)- деаэрацияланған суды біраз артық қысыммен (0,15-0,2 МПа) қазанға толтырады. Толтыру процесінде ауаны (оттекті) жою үшін барлық воздушниктер (ауасорғыш) ашық болуы тиіс. БҰл әдіс сенімді (тұрақты) консервацияны қамтамаыз етпейді, сондықтан қазанды босатуды қажет етпейтін қысқа уақыттық тоқтауларда ғана қолданылады.

         Өте сенімді консервация қамтамасыз етіледі, егер сулы көлемінде NaOH 2 кг/м немесе NaPO 5 кг/м концентациясы құрылатын сілті реагенттері бар деаэрациялық сумен қазанды толтырады. Қазанды жұмыс деңгейіне дейін толтырған соң, ауашығарғыштары ашық күйінде ерітіндіні қайнауға дейін жеткізеді. Бұл кезде ерітіндінің жақсы араласуы және оттектің жойылуы қамтамаыз етіледі. Сосын қазан толығымен толтырылады. Қазанды аммиаққа ұқсас затпен консервациялауға мүмкін, бірақ көрсетілген әдістер бойынша қазанның бу-сулы жүйесін жөнддеуге болмайды.

         Қазанның ішкі бетіне шоғырланған натрит натрий қабықшасын (пленкасын) жағу, қазанға жөндеу жүргізу үшін оны босатады. Мұндай пленканы жасау немесе алу үшін шоғыры 10% NaNO ерітіндісімен қазанды толтырады, сосын оны 20-30 мин. кейін ағызады. Қазанды жұмысқа қосу алдында пленка түгелімен ағызылуы керек, бұл төгетін судың үлкен шығынына әкеледі.

         Барлық атап өтілген әдістер тек төмен және орташа қысымды қазандарға арналған.

         Қысымды 5,0 МПа жоғары  дағыралы қазандар үшін гидразин ерітіндісімен толтыру қолданылады. Қазан жұмысын тоқтатқан соң, оны барлық төменгі нүктелерінен шламды жою үшін үрлейді. Босатылған қазанды қайтадан дағыраның нормалды деңгейіне дейін деаэрацияланған сумен толтырады, сосын оған қазанда гидразин шоғыры 200-250 мг/л болатындай етіп 3-5% гидразин-гидрат ерітіндісін құяды. Ерітіндінің 1-2 сағат аралығында қайнатылуы оның жақыс араласуына себеп болады. Тоқтау процесінде артық қыым пайда болмайды. Сондықтан жүйеге оттегінің кіруі мүмкін, осған гидразиннің белгілі бөлігі шығындалады. Оның шоғыры 100 мг/кг дейін төмендегенде, қосмша реагент енгізген қажет. Бұндай әдістің кемшілігі қазанды босатуға мүмкінсіздігі.

         Бұрында қазанды азотпен толтыру арқылы консервациялау ең перспективті болып саналады. Бірақ та бұл әдіс қазанды босату мүмкінсіздігінен тәжірибелік  қолданыс таппады.

         Консервациялық бу ерітіндісін жібергенде алдымен қазан бетінің жуылуы болады, бұл кезде жылуалмасу бетінде келесілік термиялық жіктелу үшін темір комплексонаттары түзіледі. Жетеннен соң лақтырылатын ағында (в сбрасываемых потоках) pH мәні 9-ға тең не үлкен болғанда консервация аяқталады, консервациялық буды атмосфераға лақтыру тоқтатылады, қазан қысымы атмосфералық қысымға дейін төмендей отырып бусызданды, құрғатылады (дренируется) және ашылады (вскрывается).

         Жоғары қысымды дағыралы қазандары аммиакты трилон Б ерітіндісімен консервациялау көп қайтара тексерілген. Мұндай консервацияны қазанның жұмыс барысында аккумуляцияланған жылуын қосымша уақыт шығынысыз қолданып, қазанның тоқтауынан кейін орындағанды ұсынады.

         Консервациялық ерітіндіні енгізгендегі бастапқы температурасы 300-340°С болғанда, алғашқы 30 мин. ішінде трилон Б және оның ыдырау өнімдерімен қыздыру бетінен шөгіндінің қопсыған қабатын жарқынды жуу, бұл кезде қажетті қалыңдықты пассивті қорғаныс қабықшасы түзілу үшін жеткілікті мөлшерде темір комплексонаттары түзіледі. Ал жоғарғы температурада 2-4 сағат ішінде трилон Б артықшылығы және ыдырау өнімдері іріп, қазанды салақсудан кейін консервациялайтын ерітінді сақталған жағдайда металды тоттандырмайтын сілті аминдерін түзеді.

 

№ 15 Дәріс. ССЭР және АЖЖ реакторлы АЭС-тың бірінші жиегінде су-химиялық тәртіпті қалыптастыру. ССЭР және ШН реакторлы АЭС бу генератордың жиегіндегі су-химиялық тәртібі. АЭС-ты қолдану кезінде шығыр шықты тазалау

 

Дәрістің мақсаты: ССЭР және АЖЖ реакторлы АЭС-тың бірінші жиегінде су-химиялық тәртіпті қалыптастыру. ССЭР және ШН реакторлы АЭС бу генератордың жиегіндегі су-химиялық тәртібі. АЭС-ты қолдану кезінде шығыр шықты тазалау әдістерімен таныстыру.

Бізге белгілі болғандай ССЭР реаторлы  АЭС-тың екі жиектік жылулық сүлбесі болады, ол өзіне көмекші жүйелердің (жылутасымалдағышты тазалау, қоректендіру мен реакторды суыту, компенсатордың көлемін, дренаждарды және т.б.) негізгі реакторлы жиегі (бірінші) мен екінші бу генерацияланған жиекті қосады.

 

 

11.1 Сурет - Сулы – химиялық жүйелермен бірге екі контурлы АЭС сұлбасы

 

Бастапқыда  ССЭР реакторлы бірінші отандық реакторлардың жиегінде (сілтілік қоспасыз)  судың рН=5,5-7,5 жоғарғы сапасын қолдана отырып, бейтарап су тәртібін қолданды.  Жиекті толтырады немесе тұссыздандырылған сумен қоректендіреді, ал радиолизін төмендету үшін газ тәріздес сутекті енгіземіз. Реакторды қолданғаннан кейін су-химиялық тәртібі көрсеткішінің рН тектік ауытқуымен тотықтану өнімінің ауытқуының үлкен айырмасын табамыз. Оның себебі мынада: азот қышқылының радиация химиялық синтезінен және компенсатор көлеміндегі азоттағы амиактан, сутегі мен оттектің көп бөлінуінен болады. Жылулық қуаты үлкен емес реакторларда бірінші жиектегі бейтарап су тәртібін қолданады және ондағы реактивті химиялық реттеу болмайды.

Қазіргі қуатты ССЭР реакторларының реактивті механикалық реттеу жүйесіндегі қажетті бір қалыпты энергия бөлінуімен қамтамасыз ету мүмкін емес, сондықтан оларды жұмыс істету үшін суға арнайы реагент қосылған реактивті химиялық реттеуді қолданады. Осыған орай қуатты ССЭР реакторлы бірінші жиекті жоғары тазалықты сулардағы бейтарап су- химиялық тәртіп қолайсыз. Отын жанғанда реактордың физика-химиялық орнықтылығының орнына бор қышқылын Н₃ВО₃қолдана алатындай қабілеті бар. Сондықтан оны қуатты ССЭР реакторларында реттеу сапасы ретінде қолданады. Н₃ВО₃ - бірге материалды құрастыру кезінде тотығу жылдамдығын азайту үшін бірінші жиекке күшті негізді енгізеді: нәтижесінде рН жоғарлайды.

Батыс АЭС –да рН реттеу үшін, қымбат бағалы литий сілтісін LiOH – ты енгізеді, ал Н₂- радиолизін басу үшін, отандық АЭС –да КОН аммиакты су ертіндісін енгізеді (NaOH-ты  радиациялық шартымен қолдану мүмкін емес ). ССЭР реакторларында қолданып жүрген осындай су-химиялық тәртіп батыстың тәжірибесіне қарағанда бірнеше артықшылығы бар:  біріншіден, бірінші жиекте Н₂ газ тәріздеспен қоректендіру қажет емес, оның аммиактан радиациялық өнімнің бөлінуі нәтижесінде; екіншіден, NH₃*H₂O электролитикалық диссоцациясының көбейуінен температураны төмендетудің (салқындатудың) арқасында жиектегі рН-тың дәрежесі өседі. Температура өскен сайын аммиак сілтілігінің қасиеті нашарлайды, сондықтан бір аммиакты қолдану мүмкін емес.

Бірінші жиектегі судың сапасын қамтамасыз ету үшін қорек сутермиялық дэаралданған және толық тұссыздандырылған болуы керек және ондағы кальций, магний, кремний қышқылдары иондарының құрамдарын реттеудің қажеттілігін алып тастайды.

Жиектегі қоректендіруге енгізілген оттектің сілтілігінің мөлшері, Н₂О молекулаларын құрайтын сутекпен химиялық байланысты. Бірінші жиектегі хлоридтердің пайда болуын болдырмау үшін химиялық таза Н₃ВО₃-ті  қолдану керек, олардың құрамында хлоридтердің мөлшері 0,005 –тен аспауы керек. 

Құрамында аммиактың 40 мг/кг жоғарғы шегі Н₂ газ тәріздес максималды (60 мг/кг) концентрациясымен, аммиак құрамының жоғарғы шегі, су радиолизін басу үшін, газ тәріздес Н₂-ның максималды концентрациясымен анықталады. Өйткені ЖШЭ–ң циркони қорытпалы қабықшасында Н₂ қанықса, онда оны ыдырауға әкеліп соқтырады.

Бірінші жиектегі көлемдік бу компенсаторын қолданған жағдайда су жылутасығыштың мөлшерін реттейді.

Реактивті реттегенде жиектің жасалған материалдың жұмыс қабілеттілігін қорғауға байланысты бор қышқылын жартылай жоюға қолданады. Ол үшін КОН концентрациясының мөлшерін айнымалымен ұстап тұрады, ол үшін Н₃ВО₃ құрамының өзгеруімен байланысты болады.

 

7.1 К е с т е - ССЭР реакторлы бірінші жиектегі су-жылу тасымалының қалыпты сапасындағы күшті сілтілі су-химиялық тәртібі

Сипаттамасы	Көрсеткіші
	қалыптасқан		Факті-к ССЭР-440
	ССЭР-1000	ССЭР-440
рН теңдігі концентрациясы  мк/кг: хлоридтер мен фторидтер оттегінің аммиактың Тотығу өнімдерінің темірді асырып санағанда келесі тәртіптерде: орнықталған өтпелі тотығу өнімдерінің мысты асырып есептегенде оттегінің, см3/кг (t=00C және р=0,1 МПа) Концентрациясы: бор қышқылының, г/кг калий, литий, натрий иондарының, мг-экв/кг меншікті белсендігі, Бк/кг (сынама жүргізу кезіндегі иодтан)	5,7-10,2   0,10 кем 0,01 кем 5 көп     0,2 кем -   0,02 кем   30-60   0-13,5 0,05-0,35 -   3,7*108 кем	6 көп   0,1 кем 0,01 кем 5 көп     0,2 кем 1,0 кем   -   30-60   0-8 - 2,0-16,5   3,7*108 кем	7,0-9,4   0,02 0,01 3-20     0-0,1 -   -   30-50   0-6 0,03-0,03 -   1,8*106

Реактордың әртүрлі жұмыс уақытындағы калий гидроксил концентрациясының (мг/кг) ионға ауысуын К⁺ есептеу мына кейіптемемен көрсетуге болады.

                            К⁺ = (4,0+1,33с)±2,0 

Мұндағы, с - жылутасымалдағыштағы бор қышқылының айнымалы концентрациясы.

ССЭР реакторлы АЭС-тың көп санды блоктарында кальций-аммиакты аралас тәртіптер орындалады (ең қолайлысы борлы реттеулерде). АЖЖ-ің бірінші жиектерін құрайтын реакторларда  да су-химиялық сілтілік тәртіптерін қолданады, үнемі борлы реттеу қарастырмағанға қарамастан (борлы ерітінді авариялық тоқтатуда) енгізіледі. Бұл жағдайда да конструкциялық материалдардың беріктігі максималды тотығуына сілтілік тәртіп қамтамасыз етеді.  рН = 9,6 мөлшерінің дәрежесін ұстап тұру үшін АЖЖ-500 сулы реакторларында 200°С –температурада  аммиакты қолданады. рН-тан басқа АЖЖ реактордағы су сапасының көрсеткіштеріне келесі шектік мәндер қойылған: олар хлорид тер мен фторидтер –0,1 мг/кг; оттегі –0,01 мг/кг; стационарлық тәртіптегі Ғе-нен ауысқан тотығу өнімі –0,05 мг/кг; ауыспалыдан –0,2 мг/кг ; меншікті белсенділігі –3,7*10⁶ Бк/кг.

АЖЖ реакторларында осы көрсеткіштерді ұстап тұру үшін жылутасымалдағыштың көмекші тазалау жүйесі қарастырылған.

 

ССЭР және ШН реакторлы АЭС бу генератордың жиегіндегі су-химиялық тәртібі

ССЭР және ШН реакторлы АЭС-та белсенді аймағына байланыссыз арнайы жиекте бу өндіріледі.

ССЭР-440 және ССЭР-1000 реакторлы АЭС-тың екінші жиегінде қысымы 4,7 немесе 6 МПа және температурасы 269 немесе 278°С қаныққан бу өндіреді, ал БН-600 реакторлы АЭС-тың үшінші жиегінде қысымы 14МПа және температурасы 505°С қатты қыздырылған бу өндіреді. АЭС-тың бу генераторының жұмыс жасау жағдайы мен құрылма айырмасына қарамай сулы және натрийлі жылутасымалдаушы олардың мықтылығын, қауыпсыздығын талап етеді және жұмыс істеу мерзімі мен су-химиялық тәртібіне ұқсас келеді.

ССЭР реакторлы алғашқы отандық жобаларда олардың екінші жиегі ЖЭС-тың орташа қысымды бу шығырлы жиегімен байланыстырылған салқындатқыш су сорғысының арқасында қорекі судың сапасына талап төмен болды және  ластанудың көзін жою үшін турбиналық шықты тазалау көзделмеген. Бұл жағдай қателік болван, сондықтан АЭС-тың екінші жиекті бу шығырлары барлық жағдайда біріншімен (радиоактивті), яғни екінші жиектерге де (радиоактивті емес) қарасты болады. Жылутасымалдағыш екінші жиекке бу шығыры түтікшелерінің қысым сызығы мен жарықшақтар арқылы өтеді. Тотығу өнімі мен су салқындағыштағы табиғи қоспалардың түтікшеге шөгінділуі тотығу жылдамдығының ұлғайуына және жылу беру коэффициентінің төмендеуіне себеп болады. Сондықтан бұл жағдай бу өндіргіштің жылуалмасу қабатының көлемі үлкейгенін талап етеді. Бұл жағдай өз кезегінде құрылманы қиындатуға және беттіктерге химиялық тазарту үшін жұмысты тоқтату салдарының арқасында энергоблоктың тиімділігін төмендетеді. Бу өндіргіштің су-химиялық тәртібінің негізгі қамтамасыз ету шарттары мыналар: 

 - Реттелген судың тазалығы, тотықан агрессивті қоспалардың ең төменгі көрсеткіште болуында;

 -  қоректі судың сапасын химиялық қосымшалармен реттеу және рН –тың тиімді көрсеткішінің шектелуінде;

-                    тұз шөгіндісінің түтікшедегі тотығу өнімдерінің және басқа элементтердің пайда болу себептерін алдын алу мүмкіндігі;

-                    су жылутасымалдағыштың белсенділігі, екінші жиекте және құралдардың беткі қабатындағы ең төменгі қабатта немесе нөлдік қабатта болады.

Бу генераторының ең жауапты элементтеріне кептіргіш түтікшелер жатады, бұлар Н₃ВО₃-пен басқа қоспалардан тұратын біріншілік жиектегі су мен екіншілік сумен әрекеттеседі. Сондықтан бу генераторының түтікшесінің конструкциялық материалы тотығуға төзімді болуы тиіс. 

Отандық кәсіпорындарда түтікшелерді жоғары легирленген аустенитті болаттардан жасайды 06Х18Н9Т (~0,06% С, 18% Сr, 9% Ni, 1% Ti жоғары емес).  Бу генераторындағы түтікшелердің тотыққа қарсы тұруын жоғарлату үшін олардың ішкі бетін қаптайды, ал сыртын қырады. Коллекторларда бұларды механикалық біліктейді немесе микрожарылыс тәсілін қолданады, одан кейін аргонно-доғалы сваркамен олардың шеттерін өңдейді. 

Аустенитті болаттың кернеуі мен хлоридтердің әсеріне тотықтың жарылуының бейімділігі көбінесе екінші жиектегі су-химиялық тәртіптердің талабымен анықталады. Бұдан басқа тәртіпті таңдаған кезде жиектегі бөлшектердің көміртек болат (ЖҚҚ беті) пен латунның (шықтатқыш түтікшелерде) болуын есепке алады, олардың әр қайсысы рН жылутасымалдағыштың мәніндегі өзінің берілген аралықта максималды беріктігінде болады. Әр текті металдар үшін физика –химиялық шекті тәртібі қиын және соңғы шешілмеген жағдай болып табылады. Шық тазалаудың 100% -ті болған жағдайда қосымша талабы болады.

Шықтатқышты тығыз біліктеп қосуды қамтамасыз ету үшін олардың құбыр тақтайларын сұйық найритпен нығыздайды. Алдымен оларды алдын ала топырақталған үш бір милиметірлі қатарласқан беттік әр қабатқа жағады және кептіреді. Найритті жабылғы төменгі температурада (~100°С) атқылайды, ол шықтатқыштың құбыр арасындағы кеңістіктегі бумен қыздырудың есебінен тудырады.

         Екінші жиектегі гидразин-аммиакты химиялық тәртіпте гидразингидраттың N₂H₄ * H₂O мөлшері деаэратордан кейінгі қалдықтардың  N₂H₄ * H₂O + O₂ → N₂ + 3H₂O байланысуы мен шық қорек жолының бетіндегі қорғаушы қабаттың болуына қабілетті. Гидразиннің Дг мөлшерін есептеу үшін  оның оттекпен әрекеттесуімен қатар, оның металл қышқылдарын мына кейіптемемен есептейміз Дг = 3 с₁+0,3 с₂+0,15 с₃, мұндағы с₁,с₂,с₃ – оттегіге байланысты концентрациясы, қорекі судағы темір мен мыстың қосылуы, мг/кг.

 

 

7.2 К е с т е - Екінші жиектегі су сапасының шектік нормасы

Сипаттамасы	Көрсеткіштері
	Қоректі су	Бу генератор-дағы су
250С - ғы рН-тың теңдігі жалпы кермектілік , мкг-экв/кг концентрациясы , мкг/кг хлоридтердің кремний қышқылын SiO2 асырып есептегенде Темір қосылысының Fe асырып есептегенде Мыс қосылысын Сu асырып есептегенде Деаэратордың алдындағы оттектің Деаэратордан кейінгі оттектің Майлардың (шық тазартқыштың алдындағы) Артық гидразин, мкг/кг	9,1±0,1 0,5   - 25 20 10 30 10   100 20-60	- -   1000 5000 - - - -   - -

рН (9,1±0,1) қажетті көрсеткішін ұстап тұру үшін СО₂ тізбектің карбонат ион қорекі суға өтеді және турбиналық шықтатқышты  аммиакты су ерітіндісімен өңдейді.

 

NH₃ +H₂O –CO₂ →NH₄HCO₃

NH₄HCO₃ + NH₃ →(NH₄)₂CO₃

 

Осындай өңдеу көмір қышқыл тотығын болдырмайды. Ал байланыстыру үшін 1,0 мг/кг СО₂ 0,26 мг/кг аммиакты беру жеткілікті.

АЭС тұрақты жұмыс істеу кезеңінде шығын бактегі гидрозино-аммиакты қоспаның концентрациясы 0,15 және 0,0025 %-ды  құрайды.

ШН реакторлы АЭС-тың гидрозино-аммиакты су-химиялық тәртіпте турбиналық шықтатқыштың барлық ағынындағы тазалауды үшінші жиектің бу генераторы істейді.

 

АЭС-ты қолдану кезінде шығыр шықты тазалау

Қорекі судың негізін құраушы регенеративтік қыздырғыштардың  шығыр шығы және қыздырушы булардың шығы болып табылады. Шықты қолдану құбылысы кезінде тотық өнімдерімен ластанады, ал шығыр салқындатушы су сорма арқылы табиғи қоспалармен ластанады.

ЖҚКР реакторлы АЭС-та су беру жолы арқылы келіп түсетін хлор, кальций және магний иондары ең көп табиғи зиянды қоспалар болып табылады. Ең аз тұз беру жолында және де шық түтікшесінің жарылған кезінде ЖҚКР реакторын сақтап қалу үшін 100%-тік шықтазалағышын қолданады. ССЭР реакторлы АЭС-та әр түрлі салқындатқыш суды қолданғанда кейбір жағдайда шықты 40%-ке тазартқан жеткілікті, кейбір жағдайда мүлдем қолданбайды. Бірақ қазіргі кезде салынып жатқан ССЭР-1000 реакторлы энергоблоктар 100%-ті шықтазартқыштармен жабдықталған, бұл АЭС жабдықтарының жұмыс істеу қабілетін сенімді жоғарлатады.

Коллоидты және иондалған қоспаларды ұстап қалу үшін ірі дисперсті қоспаларды аластау үшін ең бастысы ион алмасушы заттардың ерімей қалған тотық өнімдерін шық тазартқышта қолданады.                                   Мөлдірлеткіш сүзгіде ірі дисперсті қоспалар жолды (механикалық), ион алмасу сүзгілерде коллоидты және ерітілген қоспаларды көп жағдайда аралас әрекетті сүзгілерде қолданады. Бұл жағдайда шықтың бір сүзгіге түсетін өзіндік салмағы 700-900 т/с жетеді, көбінесе жоғары өнімді құралдарды қолдануды керек етеді, олардың тәсілі және құрылмасын жинақтау кезінде сүзгіш қабаттарының белсенділігімен анықталады.

 

Мазмұны 

Кіріспе........................................................................................................................3

1 дәріс.

Барабанды қазандардың су-химиялық тәртібі.......................................................4

2 дәріс.

Сатылы булану және қазандарды үрлеу.................................................................5

3 дәріс.

Буды жуу.............................................................................................................10

Қазан суын фосфаттау............................................................................................12

4 дәріс.

Қоректік суды кешендемелік өңдеу......................................................................15

Қоректік суды нитраттау және амминдету.......................................................16

Қазан суын сілтілеу.................................................................................................18

5 дәріс.

Тіке ағынды қазандардың су-химиялық тәртібі..................................................19

6 дәріс.

Жоғарғы кризистік көрсеткішті блоктың гидразинді – аммиакты су- химиялық тәртібі ……21

Гидразинді дозалайтын су–химиялық тәртіп ………………………………......24

7 дәріс.

Комплексті су-химиялық тәртіп...........................................................................24

Тотықтырғыштармен оттегі және сутегінің асқынтотығы дозаланатын бейтарап су-химиялық тәртіп...............................................................................26

Энергоблоктарды суық жағдайынан іске қосқанда жылдамдатып жуу............27

8 дәріс.

Турбинаның және көмекші жабдықтарының су-химиялық тәртібі................28

Турбинаның су-химиялық тәртібі.........................................................................28

Конденсатты қоректік жолдың су-химиялық тәртібі..........................................30

Конденсатты қоректік жолдың жезден жасалған құбырларын тотықтыру................................................................................................................33

9 дәріс.

Буландырғыш пен бу өткізгіштердің су-химиялық тәртібі...............................34

Жалпы  сұрақтар, сұлбалар  және  булану  немесе  бу алмасу  қондырғылар. Пайдалы  суды  дайындау.Сулы  тәртіп...............................................................35

10 дәріс.

Қоректендіргіш суды дайындау және жылулық жүйелердің сулы-химиялық тәртібі......................................................................................................................41

11 дәріс.

Химиялық тазартудың тағайындалған қызметі және реагенттерді таңдау.......46

Химиялық тазартуда органикалық қышқыл және кешендеме композициясын қолдану.....................................................................................................................48

  

12 дәріс.

Экплуатациондық химиялық тазарту үшін кешендеменің моноерітінділерін қолдану.....................................................................................................................49

Комплексондарды ЖЭС-ң барабандық қазандарын және АЭС-ң бугенераторларын «жол жөнекей» химиялық тазарту үшін қолдану.....................................................................................................................51

Химиялық тазалау үшін сутегі асқынтотық ерітіндісін ќолдану……………...52

13 дәріс.

Бу турбиналарын эксплуатация кезінде химиялық тазалау...................54

Конденсаторлар мен жүйелік қыздырғыштарды экплуатация кезінде химиялық тазалау....................................................................................................55

14 дәріс.

Бу қазандарын конервациялау...............................................................................57

15 дәріс.

ССЭР және АЖЖ реакторлы АЭС-тың бірінші жиегінде су-химиялық тәртіпті қалыптастыру.........................................................................................................58

ССЭР және ШН реакторлы АЭС бу генератордың жиегіндегі су-химиялық тәртібі.....................................................................................................................61

АЭС-ты қолдану кезінде шығыр шықты тазалау…………………………...…63

Мазмұны………………………………………………………………………65-66

Қолданылған әдебиеттер тізімі.........................................................................67-68 

 

Қолданылған әдебиеттер тізімі 

         1.Стерман Л.С., Покровский В.Н. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС. – М.: Энергоатомиздат, 1991.-328 с.

         2.Громогласов А.А., Копылов А.С., Пильщиков А.П. Водоподготовка: процессы и аппараты. –М.: Энергоатомиздат, 1990.-272 с.

         3.Белан Ф.И. Водоподготовка. – М.: Энергия, 1979.- 208 с.

         4. Вихрев В.Ф., Шкроб М.С. Водоподготовка. –М.: Энергия, 1973.-420 с.

         5.Лифшиц О.В. Справочник по водоподготовке котельных установок.-М.: Энергия, 1976.- 456 с.

         6. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблица теплофизических свойств воды и водяного пара: ГСССДР-776-98: Справочник.-М.:МЭИ,1999.-168с.

         7. Йовчев М. Коррозия теплоэнергетического и ядерно-энергетического оборудования. - М.: Химия, 1988.-224с.

         8.Живилова Л.М., Максимов В.В. Автоматизация водоподготовительных установок  и управление водно-химическим режимом ТЭС: Справочное пособие.-М.: Химия,1986.-280с.

9. А.Глазырин, Л.Музыка, М.Кабдуалиева. Жылу электр станциялары мен қазан өнеркәсібі өндірісінің су-химиялық режимі (оқу құралы). Ы.Алтынсарин атындағы Қазақтың білім академиясының Республикалық баспа кабинеті.- Алматы, 2000. - 122 бет.

10. Мещерский Н.А. Эксплуатация водоподготовительных установок электростанций высокого давления. – М.: Энергорпомиздат, 1984.

11. Коростаев Д.П. Водный режим и обработка радиоактивных вод атомных электростанций. – М.: Энергорпомиздат, 1983.

12. Методические указания по надзору за водно-химическим режимом паровых и водогрейных котлов. РД 10-165-97. – Изд – во ПИО ОБТ, 2001.

13. Кот А.А. и Деева З.Л. Водно-химический режим мощных энергоблоков ТЭС. – М.: Энергия, 1971. – 186 с.

14. Лапотышкина Н.П., Сазонов Р.П. Водоподготовка и водно-химический режим тепловых сетей. – М.: Энергоиздат, 1982. – 201 с.

15. Субботина Н.П. Водный режим и химический контроль на тепловых электростанциях. – М.: Энергия, 1974. – 328 с.

16. Водоподготовка, водный режим и химконтроль на паросиловых установках/Под ред. М.С. Шкроба и В.И. Вульфсона. – М.: Энергия, 1964-1978, вып. 1-6. – 200 с.

17. Справочник химика-энергетика. Водоподготовка и водный режим парогенераторов /Под ред. С.М. Гурвича. – М.: Энергия, 1972. – 456 с.

18. Живилова Л.М., Назаренко П.Н., Маркин Г.П. Автоматический контроль водно-химического режима ТЭС. – М.: Энергия, 1979. – 224 с.

19. Водно-химические режимы и надежность металла энергоблоков мощностью 500 и 800 МВт/Под общей ред. В.Е. Дорощука и В.Б. Рубина. – М.: Энергоиздат, 1981. – 296 с.

20. Маргулова Т.Х., Мартынова  О.И. Водные режимы тепловых и атомных электростанций. – М.: Высшая школа, 1981. – 232 с.

21. Химический контроль на тепловых и атомных электростанциях/Под ред. О.И. Мартыновой. – М.: Энергия, 1980.– 320 с.

22. РТМ 108.131.101.76. (Минэнергомаш ЦКТИ). Котлы водогрейные. Организация водно-химического режима. ЦКТИ, 1976. – 9 с.

23. Типовые положение о химическом цехе тепловой электростанции. – М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1972. – 24 с.

24. Четвериков А.В., Лившиц С.В. Схемы и устройства химического контроля водного режима барабанных котлов 110 и 155 ат. – М.: СЦНТИ   ОРГРЭС, 1971. – 43 с.

25. Инструкция по аналитическому контролю при химичесокй очистке теплоэнергетического оборудования. – М.: СПО Союзтехэнерго, 1981. – 76 с.

26. Методика эксплуатационных теплохимических испытаний   барабанных котлов/Под Н.В. Белов и др. – М.: Энергия, 1964. – 128 с.

27. РТМ 108.030.111.76. (Минэнергомаш ЦКТИ). Котлы водогрейные. Организация и методы химконтроля за водно-химическим режимом водогрейных котлов . ЦКТИ, Минэнергомаш, 1976. – 36 с.