Отложения примесей воды • • • Отложения примесей на ПТО при: – полном испарении воды (упаривании раствора), – достижении предельных концентраций примесей (насыщение раствора). Вещества (примеси): легко- и трудно-растворимые К-т растворимости (КР) - количество вещества, образующее насыщенный раствор при данной t. – Положительный КР ( с ростом t), отрицательный КР ( с ростом t). Как правило, легкорастворимые вещества имеют +КР Вещества с +КР отлагаются только при полном испарении воды Произведение растворимости (ПР) - концентрация ионов, при которой наступает насыщение растворов [моль/кг] ПР=[Kt+]n ·[An-]m (ПРMg(OH)2= [Mg 2+]·[OH-]2) Из растворов выпадают те вещества, которые достигли своего ПР Выпадающие из растворов вещества могут кристаллизоваться на стенках ПТО (накипь), или в водяном объеме (шлам - кристаллические образования в воде). Центры кристаллизации - шероховатости стенок (для накипи) или взвешенные в воде частицы, пузырьки газов (для шлама). Отложения, образующие накипь, называют накипеобразователями.
Виды отложений примесей воды • • • Отложения солей жесткости (труднорастворимые соли Ca и Mg) имеют наименьшие ПР - выпадают первыми. Попадают с присосами охлажд. воды. Кальциевые соединения накипеобразователей – в основном, сульфат (Ca. SO 4) и силикат кальция (Ca. Si. O 3). Эти вещества очень плотно прилипают к стенкам. В зависимости от щелочности воды кальциевые соединения могут выпасть и в виде накипи, и в виде шлама (Ca 10(PO 4)6(OH)2). Соединения Mg тоже могут быть в виде шлама и в виде накипи. – гидроксид магния Mg(OH)2 – накипь, представляет собой прочное, но пористое соединение, благоприятное для развития подшламовой коррозии. – силикатные соединения магния - Mg. Si. O 3 – легкоподвижный, не прикипающий к ПТО шлам. Скорость отложения соединений Ca и Mg пропорциональна их концентрации и плотности теплового потока: A = 1, 3· 10 -9 ·c(Ca, Mg) ·q 2 Железистые и медные отложения - результат продуктов коррозии. Образуют накипь на ПТО с большими тепловыми потоками. Интенсивность отложений железных накипей зависит и от содержания железа в воде. Медные отложения зависят только от теплового потока и имеют место при очень больших q. Отложения легкорастворимых веществ - соединения Na (Na 2 SO 4 – сульфаты, Na. Cl – хлориды, Na 3 PO 4 – фосфаты, силикаты – Na. Si. O 3 , гидроксиды –Na. OH). Попадают в ПГ с добавочной водой и с присосами. Их ПР высок и значительно выше реальных концентраций - в н. у. не выпадают. Но при нарушении гидродинамики или ухудшенных режимах теплообмена это возможно.
Отложения примесей воды Удаление отложений при помощи отмывок: – водные – химические (с хим. реактивами) • Эксплуатационные отмывки (периодические) и предпусковые (после монтажа) Качество питательной воды • Питательная вода должна иметь физико-химические характеристики, обеспечивающие чистоту пара и допустимые скорости процессов коррозии и накипеобразования. • Содержание примесей нормируется в ПТЭ: (пример для ПГ АЭС с ВВЭР): – общая жесткость (Са и Mg)– не более 0. 5 мкг-экв/кг, – соли кремниевой кислоты (в пересчете на Si. O 3) – не более 25 мкг/кг, – соединения железа – до 20 мкг/кг, – соединения меди – до 10 мкг/кг, (вообще устранить) – кислород – не более 10 мкг/кг, – показатель р. Н – 9, 2± 0, 1. • Схема водоподготовки определяется параметрами АЭС. Наиболее целесообразно применять химическое обессоливание добавочной воды и 100% очистку конденсата (сочетание ЭМ-фильтров и ионообменных фильтров) •