بررسی خوردگی در كندانسور های نیروگاهی و تاثیر آن بر نیروگاه 95 صفحه + doc

کندانسور یکی از قسمتهای مهم نیروگاه است که نشتی آن باعث ورودآب خنک کن آلوده به قسمت آب سیکل می شود، که در نهایت خسارت های فراوانی به بویلر، توربین و دیگر اجزاء نیروگاه وارد می شود نشتی های بوجودآمده معمولاً در اثر خوردگی های سمت بخار یا سمت آب است که سهم سمت آب بیشتر است از جمله خوردگی های سمت آب،خوردگی سایشی در ابتدا و انتهای ورودی و خروجی آب

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 95

حجم فایل: 3.822 مگا بایت

قسمتی از محتوای فایل و توضیحات:

فهرست……………………………………………………………………………………………شماره صفحه

فصل اول-عملکرد کندانسور ،شرایط کاری ،مواد و آلیاژهای بکار رفته در آن…………………..1

1-1- تعریف و دلایل لزوم کندانسور در نیروگاه………………………………………………………….1

1-2- انواع سیستم خنک کننده …………………………………………………………………………..3

1-3- انواع کندانسور………………………………………………………………………………………..4

1-3-1- کندانسورهای تماس مستقیم…………………………………………………………….5

1-3-2- کندانسورهای سطحی یا تماس غیر مستقیم………………………………………….9

1-3-2-1- کندانسورهای تماس غیر مستقیم خنک کننده با هوا……………………….9

1-3-2-2-کندانسورهای سطحی آب وبخار…………………………………………………..10

1-4- شرایط کاری آب وبخار……………………………………………………………………………….12

1-4-1- شرایط کاری سمت آب………………………………………………………………………12

1-4-1-1- اکسیژن…………………………………………………………………………………..13

1-4-1-2- گاز کربنیک……………………………………………………………………………..14

1-4-1-3- گاز کلر…………………………………………………………………………………..14

………………………………………………………………………………..

14 PH1-4-1-4- تاثیر

1-4-1-5- نمکهای محلول……………………………………………………………………….15

1-4-1-6- میکرو ارگانیسمها…………………………………………………………………….15

1-4-2- شرایط کاری سمت بخار…………………………………………………………………….16

1-4-2-1- اکسیژن………………………………………………………………………………….16

1-4-2-2- آمونیاک………………………………………………………………………………..17

1-4-2-3- رسانایی یا هدایت الکتریکی………………………………………………………18

1-5- آلیاژها و مواد بکار رفته در کندانسورهای سطحی آب و بخار……………………………..18

فصل دوم- انواع خوردگی در کندانسورهای سطحی………………………………………………….25

2-1- خوردگی سایشی………………………………………………………………………………………25

2-1-1- حمله ورودی…………………………………………………………………………………….26

2-1-2- خوردگی سایشی بوسیله جاگیری اجسام خارجی……………………………………….28

2-1-3- خردگی سایشی موضعی بوسیله ارتعاش مواد خارجی………………………………30

2-1-4- سایندگی ماسه……………………………………………………………………………….31

2-1-4-1- اثر مقدار ماسه بر خورگی برنج آلومینیوم در آب دریا………………………33

..34NaCl 3% 2-1-4-2- اثر قطر ماسه بر میزان خوردگی برنج آلومینیوم در محلول

2-1-4-3- اثر مقدار آهن آلیاژی بر مقاومت سایندگی ماسه در آب دریا…………35

2-1-5- تصادم…………………………………………………………………………………………36

2-2- خوردگی گالوانیک…………………………………………………………………………………..36

2-3- خوردگی حفره‌ای و شکافی……………………………………………………………………….38

2-3-1- عوامل موثر بر خوردگی حفره ای…………………………………………………………40

2-3-1-1- اثر ترکیب آلیاژ ها……………………………………………………………………40

…………………………………………………………………………………..

41PH 2-3-1-2- اثر

2-3-1-3- اثر سولفید……………………………………………………………………………42

2-3-1-4- اثر سرعت جریان……………………………………………………………………43

2-3-1-5- اثر کلر………………………………………………………………………………….46

2-4- آلیاژ زدایی یا جدایش انتخابی………………………………………………………………….47

2-5- خوردگی تنشی………………………………………………………………………………………48

2-6- خوردگی میکروبی…………………………………………………………………………………..48

2-7- خوردگی سمت بخار………………………………………………………………………………..49

فصل سوم- روشهای پیشگیری از خوردگی ، روشهای نشت یابی و تمییز کاری در

کندانسور های سطحی……………………………………………………………………………………..51

3-1- کنترل شیمیایی آب خنک کن…………………………………………………………………..53

3-1-1- کنترل رسوب………………………………………………………………………………….53

و کلر زنی………………………………………………………………………

54PH 3-1-2- کنترل

3-1-3- بازدارنده ها………………………………………………………………………………….54

3-1-3-1- بازدارنده های بر پایه فسفات……………………………………………………55

3-1-3-2- بازدارنده بر پایه روی……………………………………………………………….57

3-1-3-3- بازدارنده پلی فسفات/روی………………………………………………………58

3-1-3-4- بازدارنده مرکایتوبنزو تبازول…………………………………………………….58

3-1-3-5- بازدارنده سولفات آهن……………………………………………………………59

3-2- حفاظت کاتدی………………………………………………………………………………………59

3-3- رنگ و پوشش……………………………………………………………………………………….61

3-4- انتخاب آلیاژ مناسب……………………………………………………………………………..62

3-5- روشهای نشت یابی……………………………………………………………………………….63

3-5-1- تایین رسانایی……………………………………………………………………………….65

3-5-2- اندازه گیری اکسیژن……………………………………………………………………….65

3-6- روشهای تعیین محل نشتی…………………………………………………………………….66

3-7- روشهای تمییزکاری کندانسور…………………………………………………………………..68

3-7-1- تمییزکاری سمت آب…………………………………………………………………….68

3-7-2- تمییزکاری سمت بخار…………………………………………………………………….71

فصل چهارم- تاثیر خوردگی کندانسور در بهره برداری نیروگاه های کشور……………………..74

4-1- مشکلات خوردگی کندانسور در نیروگاه های کشور…………………………………………74

4-1-1- نیروگاه بندر عباس (آب خنک کن : دریا)………………………………………………75

4-1-2- نیروگاه تبریز (آب خنک کن : چاه)………………………………………………………76

4-1-3- نیروگاه رامین (آب خنک کن : رودخانه)……………………………………………….81

4-2- تاثیر خورگی و نشتی کندانسور بر روی قسمتهای دیگر……………………………………84

4-3- خسارتهای اقتصادی………………………………………………………………………………86

مراجع……………………………………………………………………………………………………………

چکیده

کندانسور یکی از قسمتهای مهم نیروگاه است که نشتی آن باعث ورودآب خنک کن آلوده به قسمت آب سیکل می شود، که در نهایت خسارت های فراوانی به بویلر، توربین و دیگر اجزاء نیروگاه وارد می شود

نشتی های بوجودآمده معمولاً در اثر خوردگی های سمت بخار یا سمت آب است که سهم سمت آب بیشتر است. از جمله خوردگی های سمت آب،خوردگی سایشی در ابتدا و انتهای ورودی و خروجی آب لوله، خوردگی های گالوانیک درمحل اتصال لوله به تیوب شیت، خوردگی حفره ای و شیاری در امتداد لوله ها ، خوردگی تنشی (SCC) در سمت بخار و درمحل رولینگ انتهای لوله ها را می توان نام برد.

اعمال بازدارنده های خوردگی ، استفاده از پوشش های رنگ و لاستیک درون جعبه آب، استفاده از اینسرت های پلاستیکی در ورودی و خروجی لوله آب و اعمال حفاظت کاتدی و نیز ملاحظات بهره‌برداری صحیح از واحد و انجام اسید شویی های به موقع و مناسب، آگاهی از وقوع نشتی و پیدا کردن محل دقیق نشتی ها با استفاده از روشهای مختلف، تمیزکاری لوله های رسوب گرفته با استفاده از سیستم گلوله های اسفنجی و … مهمترین روشهای پیشگیری از نشتی به شمار می رود.

فصل اول

عملکرد کندانسور ، شرایط کاری ، مواد و آلیاژهای بکار رفته در آن

چگالنده ها دستگاه هایی هستندکه جهت تقطیر بخار بکار می روند به طوری که عمل تقطیر با گرفتن گرمای نهان بخار توسط سیال خنک کننده، که آب یا هوا می‌باشد انجام می‌گیرد. کندانسورها به انواع مختلفی تقسیم بندی می‌شوند.این تقسیم بندی ها بر حسب نوع تماس بخار و سیال خنک کننده و نیز بر حسب جهت جریان های بخار و سیال خنک کننده می باشد. انتخاب نوع کندانسور نیز بر حسب مقتضای موردمصرف صنعتی، نیروگاهی و محل بکارگیری آن صورت می گیرد.

در این فصل لزوم کندانسور در نیروگاه ، شرایط کاری ، مواد و آلیاژهای بکار رفته مورد بررسی قرار گرفته است.

1-1-تعریف ودلایل لزوم کندانسور در نیروگاه

کندانسور بزرگترین مبدل حرارتی نیروگاه است که عمل تقطیر بخار خروجی از قسمت فشار پایین توربین بخار را انجام می دهد. این عمل در شرایط اشباع و با گرفتن حرارت نهان (نامحسوس) بخار توسط سیال خنک کننده انجام می پذیرد. شکل (1-1) نشان دهنده موقعیت کندانسور در نیروگاه می باشد.

کندانسورهای نیروگاهی به نحوی طراحی می شوند که پاسخگوی نیازهای بیان شده در ذیل گردند :

الف- به عنوان منبع سرد موردنیاز موتور حرارتی (نیروگاه)

ب- جهت افزایش راندمان حرارتی نیروگاه

ج- جهت تقطیر بخار خروجی توربین و نگهداری آب تغذیه بطور ناخالص

د- جهت هوازدایی از آب چگالیده شده و آب اضافی در هر سیکل توربین

و – جهت جمع آوری درین های حرارتی ، آب تغذیه جبرانی ، درین های بخار، درین های اضطراری و راه اندازی

1-2-انواع سیستم خنک کننده

بعد از تقطیر بخار درکندانسور توسط آب خنک کننده، سیستمی مورد نیازمی باشد که بتوان سیال خنک کننده را خنک کرد و برای تقطیر مجدد بخار به کندانسور وارد نمود که به این سیستم ، سیستم خنک کن می گویند. انواع سیستم خنک کن در جدول (1-1) دسته بندی شده است.

1-سیستم ‌های باز

1-1- با استفاده از آب دریاچه (نیروگاه نکا)

1-2-با استفاده از آب دریا ( نیروگاه بندر عباس)

1-3- با استفاده از آب رودخانه

2-سیستم های بسته

2-1- سیستم‌های خنک کنند‌ه‌تر

2-1-1- استخرهای خنک کننده

2-1-2-برجهای خنک کننده تر (نیروگاههای تبریز ، همدان ، بعثت و …)

2-2- سیستم های خنک کننده خشک

2-2-1- خنک کننده خشک غیر مستقیم( برج هلر؛شهید رجایی )

2-2-2- خنک کننده خشک مستقیم( کندانسور هوایی طوس)

1-3- انواع کندانسور

تقسیم بندی انواع کندانسورها بر حسب نوع تماس بخار و سیال خنک کننده و نیز بر حسب جهت جریان های بخار وسیال خنک کننده می باشد. و هر کدام از این کندانسورها بر حسب مقتضای مورد مصرف صنعتی ، نیروگاهی و محل بکارگیری آن انتخاب می شوند. در جدول (1-2) انواع کندانسور آمده است.

1-کندانسور تماس مستقیم

1-1-نوع پاششی 1-2-نوع بارومتریک

1-3-نوع جت 1-4-نوع فیلمی

1-5-نوع حبابی

2-کندانسور سطحی

2-1-نوع آب وبخار

2-2-نوع هوا و بخار

2-2-1 -جریان اجباری هوا

2-2-2-جریان مکشی هوا

2-2-3-جریان طبیعی هوا

1-3-1- کندانسورهای تماس مستقیم

از کندانسورهای تماس مستقیم در موارد زیر استفاده می شود:

1- سرمایه گذاری پایین مدنظر باشد.

2- بازیافت آب کندانسه شده مورد نظر نباشد.

ساخت و بهره برداری از کندانسورهای تماس مستقیم به طور نسبی ساده می باشد و برای مقدار کمتر از 250000 (پوند/ساعت) بخار استفاده می‌شوند.

این کندانسورها در نیروگاه های ژئوترمال ، خورشیدی و نیروگاه هایی ازاختلاف دمای آبهای اقیانوس استفاده می کنند نیز در نیروگاه هایی که از سیستم خنک کن برج خشک غیر مستقیم استفاده می کنند بکار گرفته می‌شوند.

بطور معمول در کندانسور تماس مستقیم، زمانی که بخار و آب سیرکوله (گردشی) مخلوط می شوند بازیافت چگالیده خالص مشکل می شود و همچنین آب تغذیه افزودنی بزرگتری مورد نیاز بوده و خلا کمتری نسبت به کندانسورهای سطحی بدست می آید. این کندانسورها در نیروگاه های بزرگ تاسیس نمی شوند ولی به جهت استفاده با سیستم خنک کننده برج خشک غیر مستقیم اندکی تمایل پیدا شده است.{1}

نمونه هایی از کندانسورهای تماس مستقیم در شکلهای (1-2) ،(1-3) و (1-4) آمده است.

در صورتیکه مقدار آب کافی جهت استفاده در برج های خنک کننده مرسوم، موجود نباشد از کندانسور نوع تماس غیرمستقیم (خنک کننده باهوا) استفاده خواهد شد، چراکه آب تلف شده بوسیله تبخیر و خروجی برج خنک کن تقریباً معادل بخار تقطیر شده از خروجی توربین است.

1-3-2- کندانسورهای سطحی یا تماس غیر مستقیم

در این نوع کندانسورها، سیال خنک کننده و بخار هیچگونه اختلاطی با هم ندارند و قادرند خلاهای بالایی را ایجاد نمایند، لذا در نیروگاه های بزرگ استفاده می شوند.

1-3-2-1- کندانسور تماس غیر مستقیم خنک کننده با هوا

در یک کندانسور هوایی ، با عبور هوای خنک کننده از لابلای پره ها در قسمت سطوح بیرونی لوله ها بخار در درون لوله هاتقطیر می شود. جنس لوله ها عموماٌ از آلومینیوم می باشد چرا که خواص انتقال حرارت خوب داشته و در دسترس می باشد. در شکل (1-5) نمایشی از کندانسور هوایی آمده است.

مواردی که در طراحی مورد بررسی و رسیدگی قرار می گیرند عبارتند از :

– ضریب کل انتقال حرارت نهایی

– افت فشار طرف بخار

– شکل توزیع بخار

– تمرکز گازهای غیر قابل تقطیر

– شرط حفظ و نگهداری از یخ زدگی{1}

1-3-2-2- کندانسور سطحی آب و بخار

وقتی آب معمولی به مقدار زیاد در دسترس قرار میگیرد غالباً دارای ناخالصی زیادی است ، (آب دریا و رودخانه). در این صورت برای استفاده از عمل خنک کنندگی این نوع آب از دو سیستم مجزا از هم در کندانسور استفاده می گردد بطوریکه بخار بطور مجزا از قسمت داخل کندانسور عبور می نماید در صورتیکه آب خنک کننده از داخل لوله های موجود در کندانسور می گذرند.

سطوح خنک کنندگی شامل لوله هایی با قطر کم می باشند و چون آب خنک کننده هیچگونه تماسی با بخار ندارد بنابراین درجه خلوص آن اهمیت زیادی نخواهد داشت. شکل (1-6) نمایشی از یک کندانسور سطحی آب و بخار است.{5}.

با وجودیکه لوله های کندانسور فقط سه چهارم یا 1 اینچ قطر دارند، آب خنک کننده بوسیله لوله ای با قطر 30 اینچ به آنها وارد می شود، مخازنی در کندانسور وجود دارد که آب را به طور آرام با حداقل افتهای اصطکاکی به دهانه لوله ها هدایت می کنند.

در کندانسورهای مدرن لوله ها در فواصل مناسبی نسبت به هم قرار می گیرندودسته لوله ها را بوجود می آورند، هدف از این طرح، تامین فضاهای وسیع در داخل و همچنین در اطراف دسته لوله ها مطابق شکل (1-6) می باشد.

صفحات نگهدارنده لوله ها در پوسته کندانسور نصب می شوند و فاصله بین این صفحات معمولاً در حدود 120 سانتیمتر می باشد.

هوای نشت کرده به داخل کندانسور را توسط مکنده های هوا، به بیرون هدایت می کنند. تا اینکه انتقال حرارت بین سیال خنک کن وبخار بدون مزاحمت و مقاومت هوا به خوبی انجام پذیرد.{5}.

1-4- شرایط کاری آب و بخار

1-4-1- شرایط کاری سمت آب

بطور کلی منابعی که آب نیروگاه ها را می‌توان از آنها تامین نمود عبارتند از :

الف- آبهای سطحی که از صخره ها و یا مزارع و مناطق جنگلی خارج می‌گردند که معمولاً آبهای سخت بوده ودارای مقدار زیادی مواد آلی می‌باشند.

ب- آبهای سطحی که ازخاک های قلیایی عبور می نمایند آب سختی بوده و دارای مقدار متوسطی از مواد آلی می باشند.

ج- آب چاه های عمیق معمولاً دارای مقدار کمی از مواد آلی و مقدار زیادی سختی می باشند.

د- آب چشمه ها و رودخانه در بیشتر مواقع از سال دارای مقادیر زیادی مواد معلق می باشند.{10}.

با محاسبات انجام شده در یک توربین 500 مگاواتی در سیستم Board مقدار 903628 کیلوگرم یا 2145240 پوند در ساعت بخار کندانس می شود، برای کندانسه کردن این مقدار بخار، 000/000/48 کیلوگرم و یا000/600/105 پوند در ساعت آب در کندانسوری که تمیز باشد لازم است. و در صورتیکه کندانسور تمیز نباشد،000/320/56 کیلوگرم و یا000/900/123 پوند در ساعت برای برقراری همان مقدار بازدهی لازم است.{5}.

با توجه به اینکه آب خنک کن از درون لوله های کندانسور عبور خواهد نمود و هیچگونه اختلاطی با بخار خروجی توربین نخواهد داشت لذا ضرورتی ندارد که این آب کاملاً خالص گردد، با این حال، آلوده بودن بیش از حد آب خنک کن تاثیر مستقیم بر روی خوردگی و رسوب دهی فلزات بکار رفته در کندانسور دارد.

با توجه به تاثیر شرایط و کیفیت آب خنک کن بر رسوب دهی وخوردگی فلزات لازم است این عوامل را به طور مختصر مورد بررسی قرار دهیم و توضیحات مفصل تر را به فصلهای بعدی موکول می کنیم.

1-4-1-1- اکسیژن

قابلیت حلالیت این گاز برای آبهای خنک کن درحدود 6 میلی گرم در لیتر می‌باشد که افزایش دما و در نتیجه افزایش فشار، سبب تقلیل حلالیت این گازمی شود. وجود اکسیژن در آب تحت شرایط خاص سبب ایجاد و بقاء فیلمهای محافظ در روی سطح فلزات نظیر فیلم های می شود.{11}.

1-4-1-2- گاز کربنیک

قابلیت حلالیت این گاز در آب به مراتب بیشتر از اکسیژن و در حدود 3/1 می باشد در حالتی که PH به کمتر از 6 تقلیل یابد این گاز می‌تواند به اسید کربنیک تبدیل شود که سبب تسریع در خوردگی شود.

لذا PH آبهای خنک کن نوع باز را بین 7 تا 5/8 تنظیم می نمایند.{11}.

1-4-1-3- گاز کلر

این گاز در آبهای طبیعی یافت نمی‌شود، ولی استفاده از این گاز برای گندزدایی در برج‌های خنک کن معمول می‌باشد، که اینکار باعث تولید اسید HCLO (هیپوکلرو) واسید کلریک می نماید که باعث تقلیل PH می شود. جهت از بین بردن میکروارگانیزم ها، PH درحدود 5/7 توصیه شده است.

این گاز سبب از بین رفتن فیلم محافظ Cu2O روی لوله های مسی می‌شود.{11}.

1-4-1-4- تاثیر PH

تنظیم PH در حدود 9- 5/6 برای آب برج های خنک کن بستگی زیادی به نحوه و نوع کنترل شیمیایی دارد. PH اسیدی سبب افزایش خوردگی می شود، ولی افزایش PH خوردگی یکنواخت را بطور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد.

در آب برج های خنک کن، افزایش PH سبب تشکیل رسوب کربنات کلسیم در روی لوله ها می گردد و این رسوب مانع از رسیدن اکسیژن به سطح فلز می گردد.{11}.

1-4-1-5- نمکهای محلول

وجود Mg+2 Ca+2 و بیکربنات به دلیل تشکیل رسوب محافظ کربنات کلسیم، از خورندگی آب می‌کاهد، در حالیکه یونهای کلرور و سولفات ، خورندگی آب را افزایش می دهند. به علاوه آب می تواند ذرات جامد به همراه داشته باشد (مثل : گل ، خاکستر ، حشرات ، کرک درخت ، ذرات نمک و …) چنین موادی عمدتاً دارای غلظت محدود هستند که با گذراندن قسمتی از آب از فیلتر شنی می توان تا حدودی این مشکل را تقلیل داد.{11}.

 


از این که از سایت ما اقدام به دانلود فایل ” بررسی خوردگی در كندانسور های نیروگاهی و تاثیر آن بر نیروگاه ” نمودید تشکر می کنیم

هنگام دانلود فایل هایی که نیاز به پرداخت مبلغ دارند حتما ایمیل و شماره موبایل جهت پشتیبانی بهتر خریداران فایل وارد گردد.

فایل – بررسی خوردگی در كندانسور های نیروگاهی و تاثیر آن بر نیروگاه – با کلمات کلیدی زیر مشخص گردیده است:
دلایل لزوم کندانسور در نیروگاه;عملکرد کندانسور;انواع کندانسور; کندانسورهای سطحی یا تماس غیر مستقیم;کندانسورهای تماس غیر مستقیم خنک کننده با هوا;آلیاژها و مواد بکار رفته در کندانسورهای سطحی آب و بخار;خردگی سایشی موضعی بوسیله ارتعاش مواد خارجی;اثر مقدار ماسه بر خورگی برنج آلومینیوم در آب دریا;اثر مقدار آهن آلیاژی بر مقاومت سایندگی ماسه در آب

جعبه دانلود

برای دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل


شما ممکن است این را هم بپسندید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *