Методические указания по эксплуатации конденсационных установок паровых турбин электростанций рд 34. 30. 501 (стр. 27 из 39)
Доза хлора и контроль за его остаточным содержанием в сбросной воде должны удовлетворять требованиям охраны поверхностных вод от загрязнений.
14.2.6. Эффективным средством предотвращения образования в трубках конденсаторов слизистых органических отложений, не вызывающим вредных экологических последствий, является осуществление циркуляции через трубки эластичных шариков из губчатой резины. Резиновые шарики, имеющие диаметр, превосходящий на 1-2 мм внутренний диаметр трубок, подаются специальным насосом в напорный циркуляционный водовод и, попадая вместе с охлаждающей водой в напорную водяную камеру конденсатора, продавливаются через трубки под действием разности давлений на входе и выходе из них, благодаря чему предотвращается закрепление микроорганизмов на стенках трубок. Шарики, прошедшие через трубки, улавливаются установленными в сливном водоводе сетками и вновь возвращаются в насос для подачи в напорный водовод.
Количество подаваемых резиновых шариков определяется из расчета очистки каждой трубки в период осуществления их циркуляции примерно через 5 мин. Периодичность и продолжительность циркуляции шариков зависят от характера и степени загрязненности воды. При агрессивной воде, например морской, интервалы между включениями установки для шариковой очистки трубок должны быть более продолжительными во избежание повреждения защитной оксидной пленки на поверхности металла.
Этот метод, получивший широкое распространение за рубежом, проходит в СССР опытно-промышленную проверку, по окончании которой смогут быть даны более конкретные рекомендации по его применению.
14.3. Предотвращение загрязнения конденсаторов при оборотном водоснабжении
14.3.1. При оборотных системах возникает задача борьбы с обрастанием (цветением) открытых и освещаемых охладителей циркуляционной воды в результате развития растительных организмов-водорослей и фитопланктона, а при водохранилищах-охладителях - также высшей водной растительности тростника, камыша, осоки и др.).
Зарастание и цветение водоохладителей не только отражается на их работе, но может ухудшить и работу конденсаторов в результате забивания отмершей растительностью водоочистных сеток и фильтров, что должно учитываться при проектировании и эксплуатации систем водоснабжения.
14.3.2. При оборотных системах водоснабжения с испарительным охлаждением воды, особенно в градирнях или брызгальных устройствах (бассейнах, каналах), основной причиной загрязнения конденсаторов является обычно образование твердых минеральных отложений (накипи) на стенках трубок. Оно связано с тем, что рост солесодержания циркуляционной воды по сравнению с солесодержанием исходной подпиточной воды в результате ее упаривания и потери водой в охладительном устройстве значительной части содержащейся в ней свободной двуокиси углерода приводят к распаду растворенных в воде бикарбонатов кальция и магния, переходящих при этом в плохо растворимые карбонаты, выпадающие в форме твердых кристаллов из пересыщенного, раствора.
14.3.3. Для каждой воды существует зависящая от ее состава и температуры предельная карбонатная жесткость, при превышении которой карбонатные соли выпадают из раствора. Значения предельной карбонатной жесткости тем меньше, чем больше общее солесодержание воды. Поэтому при одном и том же значении карбонатной жесткости и той же температуре вода может не обладать склонностью к накипеобразованию в случае низкого общего солесодержания и обладать этой склонностью при высоком ее общем солесодержании. Значения предельной карбонатной жесткости воды данного состава определяются экспериментальным путем.
Предварительная оценка склонности воды к накипеобразованию может производиться по значению "индекса стабильности" Ризнара
IR= 2pHs – pH, (14.1)
где pHs - число рН, соответствующее равновесному состоянию (насыщению) раствора углекислых соединений;
рН - действительное значение рН для данной воды.
Число pHs определяется функциями температуры воды f1(t), содержания в ней кальция f2(Са++), общей щелочности f3(Щo) и общего солесодержания f4(p) и подсчитывается по формуле
pHs = f1(t) - f2(Са++) - f3(Щo) + f4(p) + 8,05. (14.2)
Значения функций f1, f2, f3, f4 могут быть найдены на рис. 14.1.
При IR = 7 вода нейтральная (равновесное состояние), при IR < 7 - коррозионно-активная (кислая) и при IR > 7 - склонная к образованию накипи (щелочная).
Следует, однако, иметь в виду, что IR не является универсальным показателем, пригодным для любых вод, так как не отражает влияния всех примесей, которые могут содержаться в воде, на стабильность раствора бикарбонатов. Необходимо также учитывать, что состав подпиточной и циркуляционной воды не постоянен, а подвержен сезонным колебаниям.
При выборе методов борьбы с накипеобразованием, особенно при водах, существенно отличающихся по содержанию в них тех или иных примесей от состава достаточно хорошо изученных на практике вод, целесообразно проведение лабораторных исследований при условиях, приближающихся к натурным, в частности при наличии теплообмена и определенной его интенсивности, соответствующих значениях температуры воды и стенки труб и скорости воды.
Рис. 14.1. Номограмма для определения рН равновесного насыщения воды карбонатом кальция
14.3.4. Для предотвращения накипеобразования применяются следующие основные методы и их сочетания:
- продувка оборотной системы, ограничивающая степень упаривания в ней воды, а соответственно и максимальную карбонатную жесткость циркуляционной воды при данном составе подпиточной воды;
- понижение жесткости подпиточной воды и ограничение рН циркуляционной воды путем дозирования серной или соляной кислоты, при взаимодействии с которыми часть карбонатных солей переводится в хорошо растворимые сульфаты или хлориды и освобождается часть связанной двуокиси углерода, реже путем известкования и катионирования воды;
- стабилизация пересыщенного раствора карбонатных солей (повышение предельной карбонатной жесткости воды, при которой выпадающие из раствора карбонатные соли образуют накипь) путем дозирования поверхностно-активных веществ (фосфатов, акрилатов или др.), которые при незначительных их концентрациях, адсорбируясь на зародышах кристаллов, препятствуют их росту, агломерации и отложению на стенках трубок;
- обогащение воды, прошедшей через водоохладители (градирни, брызгальные установки), двуокисью углерода;
- осуществление циркуляции через трубки конденсатора шариков из эластичной губчатой резины (см. п. 14.2.6), удаляющих осаждающиеся на стенках, трубок кристаллы карбонатных солей (для очистки трубок от имеющейся на них накипи используются резиновые шарики с корундовым пояском).
Предложены кроме шариковой очистки, другие методы безреагентной борьбы с накипеобразованием (магнитная обработка воды, воздействие ультразвуком и др.), но они не апробированы, и вопрос об их эффективности остается пока на стадии изучения.
14.3.5. Продувка оборотных систем водоснабжения с градирнями и брызгальными установками происходит частично в результате уноса капельной влаги из водоохладителя потоком воздуха, но в основном она осуществляется путем слива из системы части циркуляционной воды с повышенной карбонатной жесткостью Жц и замены еe свежей подпиточной водой с меньшей жесткостью Жд.
Значение Жц при отсутствии продувки составляет
Жц = Жj, (14.3)
где j - степень упаривания воды в системе.
При предельной карбонатной жесткости (мг-экв/л) циркуляционной воды размер непрерывной продувки (слива воды из системы) определяется из уравнения
, (14.4)где р1, р2, р3 - потери воды соответственно на испарение, унос и продувку, в доли единицы или %.
Значение 
следует определять по экспериментальным данным, подученным при близких к рассматриваемым условиям на действующих установках, а при отсутствии таких данных - на экспериментальном контуре с оборотным охлаждением воды. Иногда применяется упрощенный метод определения , заключающийся в определении карбонатной жесткости исследуемой воды после встряхивания ее с CaCO3 или пропускания через фильтр с мраморной крошкой и достижения насыщения раствора CaCO3.
Если жесткость подпиточной воды Жд относительно велика и поддержание карбонатной жесткости циркуляционной воды на допустимом уровне требует слишком большой продувки, последняя может быть уменьшена путем обработки воды, приводящей к понижению Жц (см. п. 14.3.7) или увеличению (см. п. 14.3.8).