Файл: Субботина, Н. П. Водный режим и химический контроль на тепловых электростанциях.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 103

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

воды и перегретого пара. При использовании солемеров ЦКТИ для контроля среды с низкой температурой и давлением (турбинный конденсат, обессоленная вода) взамен десятиступенчатой дроссель­ ной приставки вводят трехступенчатый дроссель облегченной кон­ струкции и не ставят холодильник на входе в прибор.

Обогащенными пробами питательной воды из соле­ меров ЦКТИ целесообразно пользоваться при опреде­ лении натрия, жесткости, кремнекислоты. Для контроля за содержанием продуктов коррозии от концентрата со­ лемеров приходится отказываться в связи с возможным нарушением представительности проб, так как неизвест­ но, в каком количестве поступают. в пробу продукты коррозии металла самого солемера, и неизвестно, сколь­ ко отлагается на его поверхностях этих продуктов.

При контроле качества питательной воды использу­

ется также

метод получения обогащенных

проб путем

э к с т р а г и

р о в а н и я . Концентрирование

и отделение

малого количества примеси из относительно большого

объема воды достигается в

этом способе введением

в исходную пробу небольшого

объема соответствующего

органического растворителя, практически не смепшвающегося с водой и мало в ней растворимого. Полученный экстракт, или остаток от его выпаривания, является обо­ гащенной пробой по примеси, которая экстрагировалась. С применением метода экстрагирования при контроле за питательной водой ведутся определения меди и неф­ тепродуктов (табл. 12-2).

Весьма широко применялся и продолжает приме­ няться до сих пор, особенно на ТЭС, где нет высокочув­ ствительных пламяфогометров, метод получения обо­ гащенных проб с использованием ионитов. Этот метод

был

предложен и детально

разработан

для

катионов

Ю.

М. Кострикиным

(ВТИ)

в 1948

г.,

а для

анионов

А. А. Котом (ВТИ)

в 1950 г. Его практическое приме­

нение

в энергетике

сыграло

исключительно

большую

роль

в

расширении

представлений о

чистоте

рабочей

среды тепловых электростанций, позволило уточнить требования к качеству пара, обнаружить явление изби­ рательного выноса паром некоторых примесей котловой воды. Сущность метода обогащения проб для катионов сводится к фильтрованию больших объемов исходной пробы через колонку, заполненную сильнокислотным катиоиитом, который предварительно был тщательно обработан кислотой. В, процессе фильтрования происхо­ дит поглощение катионов из раствора и их накопление

295


в катионите (аналогично анионов в анионите). По окон­ чании фильтрования через катионит пропускается не­ большой объем кислоты. Поглощенные катионы вытес­ няются ионами водорода и оказываются в объеме кис­ лого регенерата, который и является обогащенной про­ бой. Таким способом можно получать весьма большие кратности концентрирования. Обычно их выбирают в пределах от 100 до 500.

Непрерывный контроль электропроводности пита­ тельной воды промышленными кондуктометрами с ре­ гистраторами, как уже указывалось выше, имеет целью обнаруживать повышение в питательной воде содержа­ ния ионизированных примесей. В зависимости от осо­ бенностей применяемых кондуктометров (с предвключенными или без предвключеиных Н-катионитных филь­ тров, с предварительным упариванием пробы), а также специфики организации водного режима эта задача раз­

решается

с большим

или меньшим

успехом. Так,

на

блочных установках с прямоточными

парогенераторами,

когда имеется 100%-ная конденсатоочистка,

ионизиро­

ванные примеси питательной

воды,

а следовательно,

и

ее электропроводность

бывают

обусловлены

в основном

введенным

аммиаком

и гидразином,

а также

остаточны­

ми концентрациями ионов, не удаленных на кондеысатоочистке. При определении электропроводности питатель­ ной воды кондуктометром, в котором не предусмотрена предварительная обработка пробы, измеряется суммар­ ная проводимость всех этих компонентов. Поскольку в этой сумме доля аммиака очень велика, то изменение величины общей проводимости при увеличении солевой составляющей сказывается весьма незначительно. В этих условиях нарушения водного режима (например, при неполадках в работе коиденсатоочистки) могут остаться незамеченными. Вместе с тем нарушения в дозировании аммиака в сторону завышения, которые будут сопровож­ даться заметным увеличением электропроводности, мо­ гут быть ошибочно истолкованы как ухудшение работы коиденсатоочистки. Повышению надежности кондуктометрического контроля питательной воды в указанных условиях отвечает применение кондуктометров с предвключ.енными Н-катионитными фильтрами.

В кондуктометрах с предвключениыми Н-катионитными фильтра­ ми через датчик прибора проходит Н-катнонированная проба. Как известно, в процессе Н-катионирования все катионы раствора обме­ ниваются на содержащиеся в катионите ионы водорода. Качествен-

296


но состав

анионов

раствора

при

Н-катионировании

изменяется

мало. В результате

перехода

« раствор ионов водорода заметно

снижается

в нем концентрация

иоиов

гидрокспла. Если

бы анализи­

руемый раствор содержал только аммиак, диссоциирующий с обра­

зованием ионов

iNH+4 и ОН-, и гидразингидрат, • диссоциирующий

с образованием

иоиов N^H+s и О Н - , то после Н-катионирования

раствора при условии полного поглощения катионов его электро­ проводность определялась бы лишь собственными ионами воды, степень диссоциации которой очень мала. В случае, когда в раство­ ре наряду с аммиаком и гадразнном содержатся какие-либо соли,

электропроводность Н-катионированного раствора

будет отличаться

от электропроводности самой воды на величину,

пропорциональную

концентрации

солей.

 

При удалении из пробы аммиака и гидразина пред-

включением

Н-катионитным фильтром

кондуктометр

четко регистрирует даже небольшие 'Изменения концент­ раций других ионизированных примесей. При 'нормаль­ ной работе конденсатоочистки в питательной воде пря­ моточных парогенераторов отсутствует свободная угле­

кислота, поэтому

'изменения

показаний

кондуктометра

с Н-катионитным

фильтром

 

 

 

 

 

могут

 

быть с

достаточной

 

 

 

 

 

точностью

приравнены

к

 

 

 

 

 

изменению

в

питательной

 

 

 

 

 

воде

концентраций

солей.

 

 

 

 

 

Их увеличение ведет к уве­

 

 

 

 

 

личению

проводимости

Н-

 

 

 

 

 

катионированной

 

пробы,

 

 

 

 

 

снижение — к

ее

уменьше­

 

 

 

 

 

нию. Так как в питательной

 

 

 

 

 

воде прямоточных

парогене­

 

 

 

 

 

раторов

общая

концентра­

 

 

 

 

 

ция солей весьма мала, элек­

 

 

 

 

 

тропроводность

солевой

со­

 

 

 

 

 

ставляющей оказывается со­

 

 

 

 

 

измеримой с электропровод­

Рис. 12-5. Зависимость элек­

ностью

самой

воды.

 

тропроводности воды от темпе­

Весьма

важно

при кон­

ратуры.

 

 

 

 

/ — расчетная

кривая

для теорети­

троле

чистоты воды

по элек­

чески чистой

воды;

2 экспери­

тропроводности,

 

особенно

ментальная

кривая,

полученная для

 

предельно

чистой

воды.

при высоком

качестве

пос­

 

 

 

 

 

ледней, направлять в датчик прибора охлажденную пробу и обеспечивать постоянство температуры, которая суще­ ственно влияет на электропроводность. Влияние тем­ пературы на проводимость самой воды и на проводи­ мость ионизированных примесей не одинаково. Так, ес-

20—229

297


Ли йри изменении температуры на 1б С .проводимость большинства примесей изменяется примерно на 2%, •проводимость самой воды изменяется более чем на 10%. Зависимость электропроводности воды от температуры показана на рис. 12-5. Схема отбора проб питательной воды на высокочувствительные кондуктометры с предвключенными Н-катионитными фильтрами должна пре­ дусматривать автоматическое отключение прибора в слу­ чае повышения температуры воды во избежание получения ложных показаний. Солемеры ЦКТИ с обо­ гащением проб, обеспечивая хорошую дегазацию проб и устраняя тем самым влияние аммиака, не обладают достаточной чувствительностью при контроле питатель­ ной воды высокого качества в силу того, что измерение электропроводности в этом приборе ведется при высо­ кой температуре и на фоне большой электропроводности самой воды малозаметны незначительные изменения электропроводности, обусловленные примесями. Кондук­ тометры с предвключенными Н-катионитными фильтра­ ми дают показания, не соответствующие солевой состав­ ляющей электропроводности анализируемой пробы, ког­ да в питательной воде содержится углекислота. Так как

в

процессе

Н-катионирования углекислота не удаляется,

в

подобных

случаях

для оценки

солевой составляющей

необходимо

вводить

поправку на

ее содержание.

12-2. ОРГАНИЗАЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЗА СОСТАВЛЯЮЩИМИ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ

Питательная вода парогенераторов представляет собой смесь различных конденсатов и добавочной воды. На станциях с конденсационными турбинами основными составляющими питательной воды являются конденсат турбин и конденсат регенеративных подогревателей. На станциях с турбинами, имеющими производственные и теплофикационные отборы, к основным составляющим относятся конденсат сетевых подогревателей, добавоч­ ная вода и конденсат производственных потребителей пара. Качество всех составляющих питательной воды должно быть таким, чтобы в конечном итоге обеспечи­

валось выполнение

норм качества питательной воды.

Если ограничиться

проверкой качества питательной во-

298


ды и оставить без внимания ее составляющие, то в слу­ чае нарушения норм нельзя будет установить, какая из составляющих вызывает это нарушение, и, следователь­ но, нельзя будет быстро принять меры по приведению водного режима к нормальному состоянию.

Никогда не известно заранее, когда могут произойти те или иные нарушения водного режима. Значит ли это, что нужно контролировать все составляющие питатель­ ной воды по всем показателям? Совсем нет. Правиль­ ная организация химического контроля за составляю­ щими питательной воды предполагает систематическое наблюдение лишь за теми показателями, которые типич­ ны для каждой составляющей и лучше всего характери­ зуют отклонение ее качества от нормы. Зная источники поступления примесей в отдельные составляющие, мож­ но наметить объем химического контроля по каждой из них.

В конденсатах греющего пара регенеративных подо­ гревателей высокого и низкого давления основной при­ месью являются продукты коррозии, которые смывают­ ся с паровой стороны поверхностей самих подогревате­ лей и выносятся с отборным паром из турбины. Обычно конденсаты ПВД сбрасываются в деаэратор, поэтому все количество содержащихся в конденсате продуктов

коррозии

поступает в питательную

воду. Конденсаты

П Н Д вводятся в

конденсатнын тракт

ТЭС. На

блоках

с прямоточными

парогенераторами

конденсаты

ПНД

поступают

в конденсатор и вместе с турбинным

конден­

сатом проходят через конденсатоочистку, где продукты коррозии удаляются. Конденсаты ПВД минуют конден­ сатоочистку и остаются неочищенными.

Нормы по железу для питательной воды прямоточ­ ных парогенераторов более строгие, чем у барабанных парогенераторов, доля же конденсата ПВД в общем по­ токе питательной воды у прямоточных парогенераторов бывает значительно больше, чем у барабанных, установ­ ленных на ТЭЦ. Таким образом, для прямоточных па­ рогенераторов создается большая опасность нарушения норм питательной воды по железу, чем для барабанных. Отсюда следует, что если для последних достаточно ограничиться эпизодическим контролем содержания железа в конденсате ПВД, для прямоточных парогене­ раторов требуется проводить определения железа зна­ чительно чаще.

20'

299