Ведение водно-химического режима преследует цель обеспечить надёжную работу оборудования, предотвратить возможность образования накипи и коррозии основного и вспомогательного оборудования, которые, в свою очередь, приводят к аварийным разрывам и свищам на металле. Рациональная организация ВХР может быть обеспечена при наличии специально подготовленного сменного и дневного персонала для обслуживания водоподготовительной установки, узлов приготовления и дозирования химических реагентов, контроля за состоянием ВХР и внутренних поверхностей оборудования. Важное значение имеют технико-экономические показатели, которые характеризуют состояние основного и вспомогательного оборудования и затраты на выработку электрической и тепловой энергии.
1. Образование отложений наиболее опасно на теплонапряженных участках экранных труб котлов – зона парообразования, которая находится на уровне ядра факела в топке котла. С наружной огневой стороны металл имеет максимальную температуру. С внутренней, пароводяной стороны, зона кипения, в которой происходит образование накипи. Расчётный теплообмен от металла труб к пароводяному теплоносителю обеспечивает определённую температуру на пограничном слое. Появление отложений значительно снижает теплообмен, т.к. отложения имеют высокий коэффициент теплопередачи, за счёт чего металл прогревается на температуру выше расчётной (перегрев) и меняет свою структуру, что влечёт межкристаллическое растрескивание и далее аварийные разрывы.
2. Отложения на лопатках турбин ухудшают её термодинамические показатели и коэффициент полезного действия в целом, т.е. влечёт перерасход топлива. При неравномерности отложений возникает вибрация и увеличивается осевой сдвиг ротора, которые приводят к аварийному останову и непредвиденному ремонту со вскрытием крышки и выемки ротора.
3. Отложения на вспомогательном оборудовании (теплообменные аппараты: основные и пиковые бойлера, деаэраторы, конденсаторы турбин, оросители градирен и другие) не только снижают эффективность термодинамических процессов, но приводят к ограничению выработки тепловой и электрической энергии.
4. Коррозия это химическая реакция металла в водной или влажной среде при наличии деполяризаторов: кислорода, диоксида углерода, ионов водорода и других, т.е. сплошное или язвенное разрушение металла оборудования с образованием трещин между зернами металла – межкристаллическая коррозия. Суммарная реакция коррозии с кислородной деполяризацией выражается:
2 Fe + O2 + 2 H2O = 2 Fe(OH)2 + O2 + H2O = 2 Fe(OH)3.
5. C ростом температуры среды скорость реакции возрастает пропорционально, однако при превышении t = 80oC, газы из воды выделяются (деаэрация) и скорость коррозии снижается. Язвенная коррозия локальная, возникает под слоем окислов железа и имеет электрохимическую основу с водородной деполяризации:
Fe + Fe2O3 + H2O = Fe3O4 + H2
6. Методы борьбы с коррозией:
- деаэрация агрессивных газов и примесей О2, СО2, NH3, NO2;
- связывание и удаление деполяризаторов;
- применение коррозионно-стойких материалов и сплавов;
- применение антикоррозионной защиты;
- создание на поверхности металла защитной плёнки, добавлением специальных реагентов – аминов;
- связывание продуктов коррозии, добавлением специальных реагентов – ингибиторов;
- консервация оборудования на период простоя или ремонта.
7. Для восполнения станционных потерь пара и конденсата используется химически очищенная на водоподготовительной установке вода. Стабильное получение добавочной воды требуемого качества, а также существенное улучшение этого качества может быть реализовано путём модернизации установки с использованием современных методов водоподготовки, оснащение действующих установок инновационными технологиями, тщательной режимной наладкой процесса. В зависимости от качества исходной воды технологическая схема водоподготовки состоит из следующих подразделений: предочистка – осветлители, механические фильтры; обессоливающая установка – ультрофильтрация, обратный осмос, Н-ОН ионирование в фильтрах, электродиализ, электроионизация, конденсатоочистка, которые сопряжены с обслуживанием реагентного хозяйства, установок приготовления и дозирования коррекционных реагентов, установок очистки сточных вод. Обслуживание указанного оборудования должно осуществляться на основании рабочей документации: технологических схем ВПУ, инструкций по эксплуатации установок, режимных карт, графиков контроля.
8. Ведение водно-химического режима ВПУ, котлов, турбин, вспомогательного оборудования конденсатно-питательного тракта (конденсаторы турбин, деаэраторы, подогреватели высокого и низкого давления, бойлера, циркуляционная система, оборотная система, газо-масляная система, подготовка топлива) и экологический контроль осуществляется персоналом центральной и оперативными химическими лабораториями электростанции. Для охвата всего станционного оборудования и набора статистических данных утверждаются графики химического контроля на основании инструкции по ведению водно-химического режима. Химические анализы выполняются с помощью приборов автоматического и ручного контроля по стандартным методикам. Соблюдение руководящих документов ежегодно проверяется инспектором «Национального центра аттестации и сертификации» на основании «Закона о единстве измерений». Периодически химическая лаборатория аттестуется и получает сертификат на право проведения определённых анализов.