وبلاگ

به منظور به حداقل رساندن خوردگی و احتراز از اكسیداسیون روی سطوح انتقال حرارت در نیروگاهها باید جداسازی گازهای خورنده علی الخصوص اكسیژن و دی اكسیدكربن ازآب تغذیه، آب جبرانی و آب چگالیده انجام شود.
این گازها به ساختار مواد آسیب رسانده و آنها را غیرقابل استفاده می نمایند. اكسیژن و اكسید فلزات در تركیب با كلر باعث خوردگی سوزنی شده و باعث افزایش احتمال وقوع پدیده دندانه شدن در مولدهای بخار میشوند. حضور آهن و اكسید مس در آب تغذیه باعث
بوجود آمدن رسوب وجرم برروی سطوح حرارتی میشود. برای مثال در یك نیروگاه هسته ای 1100 مگاواتی تا حدود 650 كیلوگرم در سال خوردگی در مولد بخار ناشی از وجود 7PPb اكسیژن در آب چگالیده اتفاق میافتد. آب جبرانی ورودی به سیكل نیروگاه در اثر تماس با اتمسفر معمولا شامل گازهای غیرقابل میعان میباشد. گازها از طریق نشت هوا در بخشهای خلاء و یا ازطریق هواگیری آب چگالیده در مخزن ذخیره یا تخلیه وارد آب میشوند. در نیروگاه های صنعتی آب جبرانی باید عاری از دی اكسیدكربن یا نمكهای غیرمحلولی مثل بیكربنات سدیم باشد. در غیر اینصورت با افزایش دما، بیكربنات سدیم تجزیه شده و دی اكسیدكربن آزاد میشود. اگر آب جبرانی با آمونیاك پالایش شود ممكن استحاوی بیكربنات آمونیوم باشد.
برای كاهش خوردگی ناشی از اكسیژن مقدار اكسیژن نامحلول در آب چگالیده در نیروگاه های معمولی نباید از 5 تا 7 PPb و برای نیروگاه های هسته ای نباید از حدود 3PPb  تجاوز كند و به هرحال مقدار دی اكسیدكربن باید صفر باشد.
هوازدایی حرارتی مهمترین راه برای جداسازی گازهای خورنده است كه رهاشدن گازهای موجود در آب را تضمین میكند.
جداسازی گازها از آب ورودی در گرمكن هوازدا انجام میشود كه در آن تمام جریانهای مایع ورودی تا حد دمای اشباع متناظر با فشار هوازدا، گرم میشوند. در چرخه یك نیروگاه، هوازدا بعد از گرمكن های آب تغذیه فشار پائین قرار میگیرد. معمولا هوازدا جهت تأمین فشاركافی در ورودی پمپ بویلر، در یك ارتفاع مناسب نصب میگردد.

در هرحال استفاده از هوازدا دارای محاسن بسیاری در بهینه سازی كاركرد سیكل نیروگاهی است كه در قسمت وظایف هوازدا در این فصل بیان شده است و لزوم استفاده از آن را بر ما مشخص میسازد.
در این فصل در ابتدا تئوری هوازدایی به اختصار توضیح داده شده و پس از بحث  وظایف هوازدا، درباره خوردگی و مكانیزم آن در سیكل نیروگاهی مطالبی ارائه گردیده است. در پایان فصل نقش و موقعیت هوازدا بعنوان یك مبدل تماس مستقیم مورد بررسی قرار گرفته است.
فصل اول: هوازدائی
کلیات
در این فصل در ابتدا تئوری هوازدایی به اختصار توضیح داده شده و پس از بحث وظایف هوازدا، درباره خوردگی و مكانیزم آن در سیكل نیروگاهی مطالبی ارائه گردیده است. در پایان فصل نقش و موقعیت هوازدا بعنوان یك مبدل تماس مستقیم مورد بررسی قرار گرفته است.
1-1- هوازدایی
هوازدایی از آب های صنعتی یك فرآیند خاص انتقال جرم است كه در صنعت استفاده دارد. جدا نمودن گازهای خورنده و رسوبزا از آب تغذیه دیگ بخار نیروگاه های حرارتی، دستگاه آب شیرین كن تبخیری و انجمادی و آب مورد نیاز در فرآیندهای پالایشگاهی و پتروشیمیائی و نیز آب تزریقی به چاه های نفتی یك مرحله اساسی در پیش تصفیه آنها به شمار میرود.
در فرآیند تولید بخار، به منظور حذف گازهای محلول درآب تغذیه، از دستگاه هوازدا به عنوان یك مبدل باز جهت محافظت دیگ بخار و سیستمهای جانبی در مقابل خوردگی استفاده میگردد.
مهمترین گازهایی كه در آب ممكن است وجود داشته باشد عبارتند از: اكسیژن، كلر، دی اكسیدكربن، آمونیاك و هیدروژن سولفوره.
از این میان O2 و CO2 خورنده هستند و NH3 بر روی آلیاژهای مس درصورت وجود O2 در آب اثر میگذارد. دست های از گازها چون اكسیژن و نیتروژن همواره به صورت گاز در آب محلول هستند در حالیكه دسته دیگر چون دی اكسیدكربن، آمونیاك و H2S هم به صورت گازی و هم بصورت یونیزه (بسته به PH آب) امکان حضور دارند.
در چرخه آب و بخار، اكسیژن معمولا به دلیل نشتی دستگاه هایی كه تحت خلاء هستند و از طریق تخلیه گرمكن های فشار پائین كه به بعد از چگالنده میریزند وارد آب میشود. وجود اكسیژن در آب باعث خوردگی میشود به هنگام تماس آهن و آب در اثرفعل و انفعال شیمیائی (مطابق فرمول زیر) آهن به میزان كمی وارد آب میگردد.
Fe + 2H O→Fe(OH) + H2
هیدرات آهن 2(Fe(OH كه در اثر این واكنش ایجاد میشود خاصیت قلیاكنندگی دارد و PH را بالا میبرد وقتی PH آب به مقدار معینی رسید عمل حل شدن آهن در آب متوقف میشود. چنانچه آب حاوی اكسیژن اضافی باشد، هیدرات آهن به سرعت اكسیده شده و هیدرات فریك 3(Fe(OH تولید میكندكه در آب غیرمحلول است و به صورت رسوب ته نشین میشود و تا هنگامی كه همه اكسیژن اضافی موجود در آب به مصرف برسد این عمل ادامه دارد.