Введение к работе
Актуальность проблемы. Одним из важнейших факторов, определяющих надежность и экономичность работы энергоблоков ТЭС, являются коррозионные повреждения оборудования, в частности, повреждения проточных частей паровых турбин. Большая часть повреждений турбин происходит в зоне фазового перехода в процессе конденсации пара и образования первичного конденсата. Одна из возможных причин концентрирование коррозионно-активных примесей пара в первичном конденсате а, следовательно, и в жидкой пленке на поверхности металла проточной части турбин. Поэтому исследование процесса загрязнения первичного конденсата коррозионно-активными примесями при различных водно-химических режимах и определение наиболее оптимального водно-химического режима с точки зрения концентрирования примесей в первичном конденсате представляет большой научный и практический интерес.
Данная работа выполнена в рамках договора между Исследовательским институтом электроэнергетики (liPRI), США и Московским энергетическим институтом "Экспериментальное исследование водно-химического режима пара и процессов коррозии в турбине".
Цель работы состоит в экспериментальном изучении
концентрировании в первичном конденсате, образующимся в процессе конденсации пара в турбине, следующих коррозионно-активных примесей: анионов сильных неорганических кислот (хлоридов и сульфатов) и анионов слабых органических кислот - уксусной (ацетатов) и муравьиной (формиатов), которые образуются и реіультате термолиза органических соединений, присутствующих в пароводяном тракте ТЭС, а также оценке влияния водно-химических режимов на содержание перечисленных примесей в первичном конденсате.
Задачи исследования:
1. Разработать методику проведения на экспериментальной турбине опытов по изучению заїри інепия первичного конденсата примесями, содержащимися в паре.
-
Изучить влияние водно-химических режимов - аммиачного (АВР), бескоррекционного (ЬВР) и кислородного (КВР) - на загрязнение первичного конденсата хлоридами и сульфатами при их различном содержании в паре перед турбиной.
-
Изучить загрязнение первичного конденсата органическими прмесями - анионами уксусной и муравьиной кислот (ацетатами и формиатами) - при вышеуказанных водно-химических режимах.
-
Провести анализ вышеуказанных водно-химических режимов с точки зрения поведения примесей в цилиндре низкого давления (ЦНД) турбин.
Научная новизна работы:
-
Впервые получены экспериментальные данные о составе примесей в первичном конденсате, отобранном непосредственно из проточной части экспериментальной турбины, при различных водно-химических режимах и качестве пара, поступающего на турбину.
-
Экспериментально установлена степень концентрирования примесей в первичном конденсате в зависимости от качества пара, поступающего на турбину, и типа водно-химического режима.
-
Впервые установлено влияние содержания сульфатов в паре перед турбиной на концентрирование хлоридов в первичном конденсате.
-
Показано, что снижение рН первичного конденсата может быть обусловлено наличием в нем анионов уксусной и муравьиной кислот - ацетатов и форм патов.
-
Получены экспериментальные данные о роли аммиака в повышении коррозионной агрессивности первичного конденсата, образующегося при конденсации пара.
Практическая ценность работы. Выполненные в стендовых условиях исследования позволили определить факторы, влияющие на загрязнение первичного конденсата коррозионно-активными примесями, и тем самым прогнозировать протекание коррозионных процессов в турбинах. Полученные данные позволяют выбрать оптимальный водно-химический режим по отношению к турбине.
Результаты исследований могут быть использованы для повышения надежности и экономичности работы энергоблоков, особенно в условиях
эксплуатации с использованием источников водоснабжения с высоким содержанием органических примесеіі путем разработки мероприятий, направленных на совершенствование схем обработки добавочной воды и турбинного конденсата.
Полученные данные могут использоваться при создании математических моделей течения пара и турбине с учетом содержания в нем примесей.
Степень достоверности результатов. Основные научные положении, изложенные и работе, достаточно полно и убедительно обоснованы результатами стендовых исследований. Результаты других исследований, полученные на натурных объектах и в лабораториях, хорошо согласуются с результатами, представленными в настоящей работе. Методика проведения жепернментальпых исследований, использование современных измерительных средств и их тариронка лают основание утверждать, что полученные данные достоверны.
Апробации работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на:
-
Международном Конгрессе молодых ученых "Молодежь и наука -третье тысячелетие", г. Москва, 2S январи + 2 февраля 1996 г.
-
Двух семинарах Научно-учебною центра МЭИ, г. Москва, 1994 и 194 5 гг.
-
Заседании группы Международного Сотрудничества по исследованию водно-химическою режима пара и процессов коррозии в турбинах, г. Париж, Франция, 25-26 сентябри 1995 г.
-
Заседании кафедры технологии воды и топлива, г. Москва, 1996 г.
Л ичны й вклад автора: разработка отдельных узлов
'экспериментальной установки и методик проведения экспериментов, участие в проведении экспериментов, в обработке и анализе результатов исследований.
Публикации. В ходе работы над диссертацией опубликованы три статьи, приняты к печати две статьи.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 86 страницах машинописного текста, включая 45 рисунков и 9 таблиц. Диссертация состоит из введения, четырех глав основного текста, выводов и списка литературы, включающего 92 наименования.
