Введение к работе
Актуальность темы. Надежность, экономичность и безопасность тепловых электростанций (ТЭС) в значительной мере зависят от водно-химического режима (ВХР). В последние десятилетия прослеживается тенденция к некоторому ужесточению норм ВХР ТЭС, а именно, снижение величин избытков фосфатов и щелочных отношений в котловой воде, сокращение интервала величины рН для котловой воды (чистый отсек), установление предельного значения электропроводности Н-катионированной пробы питательной воды для котлов высокого давления и т.д.
Важным фактором нарушения водно-химического режима является попадание потенциально-кислых органических веществ в тракт ТЭС с возвратными производственными конденсатами или с исходной водой. Снижение установленных в последнем издании ПТЭ избытков фосфатов уменьшает опасность коррозии в среде кислых фосфатов, но не исключает, а даже несколько увеличивает ее вероятность при попадании в питательную воду потенциально-кислых веществ.
Проблема совершенствования ВХР ТЭС в последнее время в большой степени связана с переменными режимами работы электростанций. При этом значительную роль играет химический контроль за дозировками реагентов, за качеством конденсатов, добавочной, питательной и котловой вод, контроль за состоянием поверхностей нагрева оборудования ТЭС.
Ужесточение норм ВХР в обстоятельствах ухудшения качества исходной воды и переменных режимов работы оборудования требует уточнения допустимых диапазонов изменения параметров ВХР по условию обеспечения надежной работы котла с учетом повышения надежности'1 и информативности химического контроля.
Работа проводилась в соответствии с межвузовской научно-технической программой 1.24.95П «Определение факторов риска и совершенствование водно-химических режимов энергетических объектов», код по ГРНТИ: 44.01.94,44.31.35.
Целью диссертации является разработка и исследование методов диагностики ВХР барабанного котла и химического контроля за состоянием ВХР с применением ПЭВМ, удовлетворяющих повышенному уровню надежности и экономичности работы теплоэнергетического оборудования. Задачи диссертационной работы заключаются в следующем:
1.Проведение расчетно-экспериментального исследования ионных равновесий корректирующих реагентов и примесей в котловой и питательной воде с целью уточнения диапазонов изменения параметров ВХР.
2.Разработка автоматизированных методов химического контроля повышенной точности и информативности.
4 Научная новизна работы:
1.Разработана методика расчетного анализа и диагностики фосфатных водно-химических режимов паровых котлов высокого давления по диаграммам состояния, отличающихся повышенной информативностью анализа ВХР.
2.Разработана методика расчетного определения ионного состава вод типа конденсата по измерениям их электропроводности и величины рН с учетом температуры и солесодержания.
3.Разработан новый метод автоматизированного химического контроля (АХК) конденсатно-питательного тракта ТЭС, отличающийся при равном объеме приборных измерений более высоким уровнем информативности. Практическая ценность работы:
1.Разработан программный продукт для расчетного анализа и диагностики ВХР, в т.ч., режима фосфатирования котловой воды паровых котлов высокого давления на базе диаграмм состояния.
2.Предложена система АХК за ВХР конденсатно-питательного тракта, позволяющая на базе измерений рН и электропроводности определять количественный состав ионных примесей конденсата и питательной воды.
3.Представлены результаты опытно-промышленной проверки нового метода АХК ВХР конденсатно-питательного тракта.
4.Согласованы технические условия совместной разработки ИГЭУ и фирмы «Техноприбор» г.Москва приборного комплекса на базе отечественных промышленных приборов: кондуктометров и рН-метров контроля качества конденсата и питательной воды. Основные положения, выносимые на защиту:
1.Методика расчетного анализа и диагностики фосфатных водно-
химических режимов по диаграммам состояния. ,с
2.Методика расчета ионного состава вод типа конденсата по измерениям их электропроводности и величины рН с учетом температуры и солесодержания.
3.Метод автоматизированного химконтроля за питательной водой и турбинным конденсатом.
4.Результаты исследований нового метода АХК ВХР конденсатно-питательного тракта. Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на:
-Международной научно-технической конференции «VIII Бенардосов-ские чтения» (Иваново, ИГЭУ, июнь 1997).
-Юбилейной научно-технической конференции «Повышение эффективности теплоэнергетического оборудования» (Иваново, ИГЭУ, июнь 1998).
-Всероссийском совещании «Совершенствование ВХР, средств его автоматизации и мониторинга электростанций» (Москва, ВВЦ, май 1999).
-Международной научно-технической конференции «IX Бенардосовские чтения» (Иваново, ИГЭУ, июнь 1999).
-Научно-техническом семинаре РАО «ЕЭС РФ» (Тула, ноябрь,1999). Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано б печатных работ.
Структура и объем диссертации, диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения; содержит 101 страницу машинописного текста, 23 таблицы, 16 рисунков, список литературы из 78 наименований.
