роприятиями и соответствующую очистку питательной и до¬бавочной воды от имеющихся в них газообразных и твердых примесей. Последние могут находиться как в растворен¬ном, так и взвешенном состоянии.
12.1. ОБРАЗОВАНИЕ НАКИПЕЙ И ТРЕБОВАНИЯ К ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЕ
Образование накипи. Вместе с питательной водой в кот¬лы поступают различные минеральные примеси, в том чис¬ле соединения кальция и магния, оксиды железа, алюминия, меди и пр. Все примеси, находящиеся в воде, делятся на трудно- и легкорастворимые. К числу труднорастворимых примесей относятся соли и гидрооксиды Са и М.§, а также оксиды конструкционных материалов. Растворимость каль¬циевых и магниевых соединений показана на рис. 12.1. В питательной воде и с учетом ее состава в котловой воде могут присутствовать катионы Са2+, Мд2+ и анионы БО^-, БЮ^, РО3- и т. п.
Основные накипеобразователи имеют отрицательный температурный коэффициент растворимости (т. е. при по-
вышении температуры их растворимость уменьшается), и при высоких температурах их растворимость на пять по¬рядков меньше растворимости легкорастворимых веществ.

Характеристика легкорастворимых соединений в воде показана на рис. 12.2. Температурные коэффициенты раст¬воримости некоторых из них при температурах воды более 200 °С отрицательны. При нормальных условиях работы котла концентрация ЫаОН, Ма2504, ЫаР04 во много раз ниже допустимой концентрации их в котловой воде.
Накапливаясь в котле по мере испарения воды, эти при¬меси после наступления состояния насыщения начинают из нее выпадать. Прежде всего состояние насыщения насту¬пает для солей жидкости Са(НС03)2, Мд(НС03)2, СаС02, МдС02 и др., и они начинают выпадать из воды в виде крис¬таллов. Центрами кристаллизации служат шероховатости на поверхностях нагрева, а также взвешенные и коллоидные частицы, находящиеся в воде котла. Вещества, кристалли-зyюш£e^я_J^^I^oв^rjxнocти нагрева/~~образуют ПЛОТНЫЙ 'и~Ирочиые_01ЛО^еш1я~::^аКИПИТЕещества, кщ£хаШШШх-
цы -г- шдаж. Образование" накипи на пов!фхностяТГТПщ)ева объясняется процессами взаимодействия между противопо¬ложно заряженными частицами накипеобразователей и ме¬таллической стенкой. Выделение твердой фазы на поверх¬ности может происходить также в процессе парообразова¬ния, до того как будет достигнуто состояние перенасыщения накипеобразователей в объеме воды вследствие выпа¬ривания водяной оболочки пузырьков пара, образующихся на поверхности нагрева. Образовавшаяся первичная накипь является основой для отложения вторичных видов накипи— прикипевшего шлама, отложений продуктов коррозии ме¬талла.
Наиболее распространены кальциевая и магниевая пер¬вичная накипи, в составе которых преобладают СаБ04 СаБЮз, 5СаО, 55Ю2Н20, СаС02, Мё(ОН)2. Накипь, как правило, имеет JШЩJr^тeплqгJ^вoд_нocть, составляющую 0,1—0,2 Вт/(м-К). Поэтому даже малый слой накипи при¬водит к резкому ухудшению" условий охлаждения металла поверхностей нагрева и вследствие этого к повышению его температуры. При этом у поверхностей нагрева, располо¬женных в области высоких температур (экраны, фестоны, первые ряды труб конвективного пучка), температура ме¬талла может превысить предельную по условиям прочно¬сти, после чего начинается образование отдулин с утонени¬

м стенки трубы. Затем проявляется свищ — отверстие доль образующей трубы, через который с большой скоро-тью вытекает струя воды, и котел приходится останавли-ть. Накипь недопустима и в поверхностях нагрева, рас-оложенных в зоне более низких температур, так как при-
одит щнижению..........КПД кйтда.в.результате уменьшения
рэффициента теплопередачи и связанного с этим повыше-ия температуры уходящих газов.-
В отличие от соединений Са и Мц, образующих накипь, ликат магния М^БЮз и некоторые другие его соединения барабанных котлах образуют шлам. Концентрация солей натрия в воде испарительной по¬верхности нагрева всегда ниже их предела насыщения. Од-ако и эти соли могут отлагаться на поверхностях нагрева тех случаях, когда капли воды, находящиеся в паре и по¬ддающие на поверхность нагрева, испаряются полностью, .то имеет место в прямоточных котлах.
Соединения железа, алюминия и меди, находящиеся воде в виде растворенных коллоидных и ультратонких звесей, также могут откладываться на поверхности нагре¬ва и входить в состав накипи. Попадая в турбину, они об¬разуют плотные отложения. Железо- и алюмосиликатные ^ астицы накипи образуются при попадании частиц взвеси тих соединений на поверхности нагрева с относительно вы-окой температурой, где, вступая в реакцию с другими ве-ествами, они образуют сложные нерастворимые в воде соединения. Накипи из оксидов железа и меди образуются зонах высоких местных тепловых нагрузок поверхностей нагрева <7>150-103 Вт/м2, чаще всего в трубах экранов. ; В котлах высокого давления вредное влияние на надеж¬ность его работы и на качество пара оказывает содержание воде соединений кремниевой кислоты НгБЮз, вынос ко¬торых паром пропорционален содержанию БЮз в воде( рис. 12.3). При давлении в котле больше 7 МПа кремниевая кис¬лота приобретает способность растворяться в паре, причем '" повышением давления эта способность резко возрастает, оступая вместе с паром в пароперегреватель, Н2БЮз раз¬ахается с выделением Н20. В результате в паре появляет¬ся 5Ю2. Попадая в турбину вместе с паром, ЭЮг образует жа ее лопатках нерастворимые соединения, которые при¬водят к ухудшению экономичности и надежности работы турбины и необходимости ее останова для удаления отло-жений. Влияет на работу поверхностей нагрева содержание "в питательной воде минеральных масел и тяжелых нефте-
продуктов, которые могут поступать вместе с конденсатом от производственных потребителей. Отложение малотепло¬проводной пленки масла или нефтепродуктов ухудшает ус¬ловия охлаждения поверхностей нагрева и оказывает та¬кое же влияние, как и накипь.
На режим работы котла вредное влияние оказывает так¬же повышенная щелочность воды; увеличенная щелочность может привести к вспениванию воды в барабане и в пре¬дельном случае -— к заполнению вспененной водой всего па¬рового объема барабана. Вспениванию воды способствует содержание в ней органических соединений и аммиака. В этих условиях сепарационные устройства не обеспечива¬ют отделения капель воды от пара, и вода из барабана, содержащая различные примеси, может поступать в паро¬перегреватель и затем в турбину, создавая опасность их за¬грязнения и нарушения нормальных условий работы. По¬вышенная щелочность может явиться причиной появления щелочной коррозии металла, а также возникновения тре¬щин в местах вальцовки труб в коллекторы и барабан.
_£дсл^ю£е2шые_в_ питательной воде агрессивные газы 02 и С02 вызывают различные формы коррозии Металла эле¬ментов водопарового тракта, вследствие чего уменьшается их механическая прочность. .Пониженная щелочность воды ускоряет коррозию и поэтому должна поддерживаться в пи-тательндТГвОДтегкз определенном уровне. В котлах низкого давления требуемое значение_4)Н-поддерживается вводом в питательную воду соды, а в барабанных котлах высокого давления — фосфатов или аммиака
В связи с указаннШЖТфедными влияниями на работу котла различных примесей в воде их предельно допустимое содержание в питательной воде нормируется.