автореферат диссертации по энергетике, 05.14.14, диссертация на тему:Моделирование, разработка критериев и оценка эффективности функционирования системы оборотного охлаждения на ТЭС

На правах рукописи

003456233

СМИРНОВ АНДРЕЙ ЮРЬЕВИЧ

МОДЕЛИРОВАНИЕ, РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЕВ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОБОРОТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ НА ТЭС

Специальность 05.14.14 - Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань-2008

003456299

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет»

Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор

Чичиров Андрей Александрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор кандидат технических наук, доцент

Лаптев Анатолий Григорьевич Галицкий Юрий Яковлевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Самарский государственный технический университет»

Защита состоится «26» декабря 2008 года в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.082.02 при Казанском государственном энергетическом университете по адресу: 420066, Казань, Красносельская, 51, корпус «В», аудитория В-210.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим присылать по адресу: 420066, Казань, Красносельская, 51, Ученый совет КГЭУ. Тел.: (843) 543-86-24, факс: (843) 543-86-24; 519-42-51.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет».

С авторефератом можно ознакомиться на сайге КГЭУ: www.kgeu.ru

Автореферат разослан «20» ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

К.Х. Гильфанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На ТЭС Российской Федерации широкое распространение получила бессточная система оборотного охлаждения (СОО), при которой вода наиболее благоприятного и постоянного качества и подогретая в конденсаторе турбин (КТ) используется на водоподштовигеяьной установке (ВПУ) ТЭС. Поскольку в СОО используется техническая необработанная вода, на поверхностях теплообмена в конденсаторах турбин образуются отложения малорастворимых веществ (накипь). Как считается, причина накипеобразования -концентрирование малорастворимых компонентов воды в результате испарения воды в градирнях.

Из-за низкой теплопроводности отложений, образующихся на поверхности теплообмена конденсаторов, увеличивается температурный напор. Давление в конденсаторах турбин зависит от загрязнения поверхности охлаждения. Из-за этого ухудшается вакуум. Ухудшение вакуума приводит к перерасходу пара. Соответственно, снижается КПД ТЭС, что в конечном итоге приводит к пережогу топлива. По данным Всероссийского теплотехнического института толщина накипи в 1 мм приводит к перерасходу топлива на ТЭС на 7%. Перерасход топлива по этой причине на электростанциях России в среднем составляет 2% и на некоторых ТЭС достигает 10%!

В нормативной и научно-технической литературе устанавливаются ограничения на степень упаривания воды в СОО при бессточной схеме данного типа. По разным источникам коэффициент упаривания (Ку) в СОО не должен превышать 1,3 и даже 1,2. При этом не учитывается состав исходной (природной) воды, ее температура, время года и т.д. Неудивительно, что с проблемой отложений в конденсаторах и ухудшением вакуума сталкиваются все без исключения ТЭС, работающие по такой схеме. Кроме того, в СОО протекают и другие негативные процессы коррозия оборудования, зашламление (зарастание) протоков и аппаратов, биообрастание и др. Сложность проблемы заключается в том, что применение традиционных методов коррекционной обработки воды СОО сдерживается требованиями к качеству воды на ВПУ.

Цель и задачи исследования. Повышение эффективности работы СОО

ТЭС.

Непосредственными задачами работы являются:

Моделирование работы СОО, разработка критериев оценки эффективности работы СОО ТЭС и контроля за составом и скоростью отложений. Экспериментальное определение предельно-допустимых значений степени упаривания необработанной воды в СОО. Определение материальных потоков на конкретной ТЭС. Определение причин образования отложений. Исследование состава и структуры отложений в СОО ТЭС. Предложения по снижению отложений и повышению эффективности работы ТЭС.

Научная новизна работы.

Разработана математическая модель СОО как непрерывнодействующей системы с нестационарным режимом работы. Выведена система

дифференциальных и алгебраических уравнений для расчета материального баланса системы, включая жидкую, газовую фазу и твердые отложения.

Впервые проведено спектральное исследование отложений и шламовых заносов в СОО. Разработана методика определения количества и состава отложений в СОО работающей станции.

Разработаны новые критерии работы СОО в безнакипном, безосадковом режиме.

Достоверность результатов работы обеспечивается: в теоретическом плане -использованием научно-обоснованных теорий систем, растворов электролитов, кинетики гетерогенных реакций, комплексообразования; в практическом плане -проверкой адекватности расчетных моделей с технологическими характеристиками действующей СОО ТЭС, а также согласием результатов расчетов с экспериментальными данными лабораторных исследований настоящей работы и лигера!урными данными.

Практическая ценность работы. Предложена методика и представлены результаты обследования эффективности СОО конкретной ТЭС. Выявлены основные причины образования отложений. Предложена методика и критерии для котроля за отложениями. Определены сезонные предельно допустимые значения степени упаривания воды в СОО. Рассмотрены пути решения проблемы образования отложений.

Реализация результатов работы. Разработана и реализована программа эксперимента по определению эффективности работы СОО конкретной ТЭС. Разработаны рекомендации по оптимизации работы СОО Казанской ТЭЦ-3.

Личный вклад автора. Основные результаты получены автором лично под руководством д-х.н., проф. ЧичироваАА.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на научных семинарах «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении» (Казань, КазНЦ РАН, 2004г., 2008г.), одиннадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, МЭИ (ТУ), 2005г.), аспирантско-матистерских научных семинарах КГЭУ (Казань, 2005-06гг.), пятой российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности» (Ульяновск, УГТУ, 2006г.), второй молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения» (Казань, КГЭУ, 2007г.), третьей молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения» посвященной 40-летию КГЭУ (Казань, КГЭУ, 2008г.), международной научно-технической конференции «Энергетика -2008: инновации, решения, перспективы» (Казань, КГЭУ, 2008г.).

Автор защищает:

1. Математическую модель СОО ТЭС как проточной системы с нестационарным режимом работы.

2. Результаты экспериментальных исследований по фазовой устойчивости воды и определению предельных значений степени концентрирования в условиях, моделирующих работу СОО.

3. Результаты экспериментального исследования реальной СОО ТЭЦ. Обработка результатов с использованием разработанной модели. Определение всех материальных потоков в СОО.

4. Результаты анализа отложений в СОО ТЭС.

5. Методику оценки эффективности работы СОО ТЭС. Рекомендации по повышению эффективности работы.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано двенадцать печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, заключения, содержит 43 рисунка, 14 таблиц и список литературы из 129 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой проблемы, изложены научная новизна, цели и задачи исследования, практическая значимость работы, основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен обзор литературы по особенностям систем оборотного водоснабжения с градирнями и брызгальными устройствами на ТЭС. Одним из факторов снижения мощности турбин ТЭС является повышение температуры, при котором происходит конденсация пара в конденсаторах, т.е. уменьшение вакуума. Причиной этого может быть либо повышение температуры охлаждающей воды вследствие неудовлетворительной работы градирен, либо образование солевых отложений на внутренних поверхностях трубок конденсаторов, по которым протекает охлаждающая вода. Образование отложений в свою очередь определяется химическим составом воды и ее температурой.

Для снижения накипеобразования на ТЭС проводится обработка воды СОО и поверхностей теплообмена конденсаторов. Рассматриваются известные методы стабилизационной обработки воды СОО.

Рассмотрены физико-химические процессы, происходящие в воде СОО, закономерности образования, роста и старения осадков и методы исследования состава и структуры осадков.

На основе анализа литературных данных сформулированы задачи исследования.

Вторая глава посвящена описанию методик проведения лабораторных и натурных исследований. Приведена схема лабораторной установки для исследования физико-химических процессов, протекающих в

циркулирующей воде при испарительном охлаждении (рис. 1).

кшюз

к. Оц/

Рис. 1. Схема лабораторной установки для исследования процессов в СОО.

/ 5

ч

Отбор проб

Вода разбрызгивалась и стекала в емкость 5, из которой самотеком возвращалась в бачек термостата 1. Дополнительную циркуляцию воздуха обеспечивал вентилятор 4. Для предотвращения уноса капель воды был установлен каплеуловиггель 6.

1075-2,2-1072,8

Рис. 2. Состав и структура СОО КТЭЦ-3. Обозначены средние значения

потоков в т/ч.

Представлена схема СОО реальной станции (КТЭЦ-3), работающей в режиме подогрева «сырой» воды для ВПУ на КТ (рис. 2). Определены влияющие параметры и составлена методика проведения эксперимента.

Приведены описания методик проведения химического и спектрального анализа растворов и осадков.

В третьей главе проведено теоретическое рассмотрение СОО как непрерывнодействующей, открытой материальной системы с большим непостоянным объемом, с нестационарным режимом работы и промежуточным тепловым режимом. Проведены допустимые упрощения и ограничения. В частности, статистический анализ концентраций растворенных компонент в выходном потоке («сырая» вода на ВПУ) и различных точках СОО в момент времени г, не показывает достоверного различия и отличается от таковых в добавочной воде. Очевидно, что в результате интенсивного перемешивания (скорость циркуляции много больше скорости подвода добавочной воды) и достаточно большого среднего диаметра трактов устанавливаются одинаковые условия в любой точке системы. Из этих соображении при выводе уравнений модели была заложена структура потока - идеальное смешение. В

действительности существуют некоторые отклонения от модели идеального смешения. По крайней мере на двух основных аппаратах СОО - градирнях и КТ - существует температурный градиент. В общем виде, принципиальную схему и структуру потоков СОО КТЭЦ-3 для расчета материального баланса можно представить как показано на рис 3.

вжциш,с;-ц) nmcfuwc^) -

Рис. 3. Принципиальная схема системы оборотного охлаждения КТЭЦ-3 для расчета материального баланса.

Условные обозначения: Г - градирня; ЧГ - чаша градирни; ЦН - циркуляционный насос; КТ - конденсаторы турбин; НСВ - насос сырой воды; НТВ - насос технической воды; ДВ - добавочная вода; ЦВ - циркуляционная вода; МГО - маслогазоохладители и другое теплообменное оборудование, в т.ч. включенные очистные ТЭЦ; В - воздушный поток; КУ - капельный унос; Г1ЛК - промливневая канализация. В скобках указано число аппаратов. т\ - входящие и выходящие водные потоки, с;> - концентрации у-ой компоненты в добавочной и циркуляционной воде, Мцг, М0 - масса воды в чаше градирни и общая масса воды в СОО, <р - влажность воздуха

Характеристики СОО:

Тип системы: открытая материальная система.

Способ организации процесса: непрерывного действия, проточный.

Режим работы: нестационарный.

Тепловой режим: промежуточный (изотермический), неадиабатический.

Фазовый состав: трехфазная система — жидкая, твердая и газовая.

Гидродинамическая обстановка, макроструктура потока: система смешения с циркнасосом (идеальное смешение).

В ('"».'"„сп)

С02(Л'сгл)| КУ (»к,.*/.«)

Структура связей: рецикл сложный, обратная связь.

Конструктивные характеристики элементов: аппараты - теплообменники и колонны насадочного типа.

Математическая модель СОО представлена в виде системы обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка:

и/д ск~ти

, ih - тКу dx - тхп dx - шшк dx -mTBdx = dM0

т& "Cjjfdx — ( rrtyy + тш + wral+ Mini) С/,ц dx — М0 ~dcjn + dNj

(1) (2)

Здесь т1 - входящие и выходящие водные и воздушные потоки в т/ч (обозначения совпадают с указанными на рис. 3); dM0 - изменение массы воды в СОО; С]А, - концентрации /-ой компоненты в добавочной и циркуляционной воде; соответственно; dNj - количество /-ой компоненты, претерпевшее химические превращения или перешедшее в другие фазы.

Разрешение системы методами конечно-разностностным и квадратур приводит к уравнению вида:

ки2 =

'J,u2

7.Д

niy + АМ0 /Дт

ГПу

1-ГЙо

•Дт

ГПу

см

Дт

(3)

Уравнение (3) представляет выражение для конечного коэффициента концентрирования (Кк2) неучаствующей независимой компоненты за время Дт. Cj„\ и су>ц2 - концентрация компоненты в циркводе в начале и конце временного интервала. ту ~ суммарный поток утечек циркуляционной воды (ту = тгу + тт + /п1и1К+ Оттв). Черта сверху означает среднее значение за период Дт. F-сли принять, что:

1 - время работы системы очень большое (т оо);

2 - масса системы пренебрежимо мала (М0=0);

3 - изменение массы воды в системе не происходит (ДА/о=0); . 4 - все водные и воздушные потоки стационарны (m,=const);

5 - концентрации независимых компонент в добавочной воде" постоянны (Cj=C0nst);

6 - в воде СОО независимые компоненты / не участвуют в химических превращениях и межфазных переходах,

то основное уравнение (3) упрощается до известного в литературе уравнения:

(4)

cj, д тд тисп

В четвертой главе представлены результаты исследований на лабораторной установке. Изучалось влияние степени упаривания

нестабилизированной вода на осадкообразование. Цель экспериментов состояла в определении предельно допустимых значений коэффициента упаривания Ку в зависимости от начального состава воды и температуры.

1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

Зависимость осадкообразования от Ку при разных начальных Жк

1

1,2

^

1 -- **" "*

hv —

.агГ®-® —

1 --л—-1 1-л-4

-0-8ИГ-Э кв/кг экв/кг экв/кг экв Логическая

—в— 5,5 мг-—й—3,5 мг -----о

а 2,3 мг. —>—Teopei 1-

1,4 Ку

1,6

1,8

Рис. 4. Зависимость относительной Жк/Ж^яск (отношения конечной карбонатной жесткости к исходной) от исходного уровня Ж^исх и степени упаривания воды при 45 °С

Проведенные исследования позволяют установить допустимые пределы упаривания нестабилизированной волжской воды. Предельное значение Ку, при котором не наблюдается образования карбонатных отложений, составляют зимой - 1,15, летом - 1,4, в период паводка г 1,6. Условием, при которых не отмечается образования силикатных отложений, является не превышение 8 мг/кг произведения коэффициента упаривания на концентрацию силикатов в добавочной воде {Ку • с(5Ю2)д<8мг/кг).

В пятой главе представлены результаты обследования реальной СОО на примере КТЭЦ-3. С мая по сентябрь 2007 г на СОО КТЭЦ-3 проводились эксперименты, в ходе которых замерялся широкий круг показателей в соответствии с планом, составленным на основе разработанной математической модели. Обработка результатов позволила количественно определить значение всех материальных потоков в системе, степень протекания химических и физико-химических процессов.

В СОО КТЭЦ-3 происходит интенсивное осадкообразование (табл. 1). Состав и количество осадков меняется в течение года и по годам. За год выпадает 150-200 т карбоната кальция, более 100 тонн органических веществ, водорослей и микроорганизмов. Свыше 5 т силикатов и более 1 т привнесенных соединений

железа. Значительного образования осадков сульфатов и фосфатов не отмечено. В паводковый период (конец апреля-май) в СОО происходит интенсивное выпадение органических соединений, видимо, смытых талой водой с полей и накопившихся в волжской воде.

Таблица 1.

Состав и количество осадков, выпавших в воде СОО КТЭЦ-3 в 2007 г.

Расчет по составу добавочной, циркуляционной и сырой воды (среднемесячные значения)

Месяц 2007г. Расход волжской воды, т Выпадение карбоната кальция, т Осадки силикатов, кг Осадки, содержащие железо, кг

1 655109 15 523 238

2 642421 17 320 92

3 660139 9 321 64

4 504032 16 966 129

5 559755 12 988 104

6 470649 21 734 61

7 530389 18 454 117

8 581552 9 85 25

9 560934 21 850 127

10 662631 15 317 74

11 675699 14 -164 41

12 758605 34 302 226

среднемесячные 605160 17 475 108

Суммарно 7261915 202 5696 1299

Кроме того, в СОО протекают коррозионные процессы. Активно корродируют железосодержащие материалы. Отмечена умеренная коррозия латунных трубок КТ. Продукты коррозии переносятся циркуляционной водой и откладываются на наиболее тепло- и гидронапряженных участках. В СОО осадки образуют либо компактные отложение на поверхностях, либо шламовые заносы. Наиболее вероятные места компактных отложений -теплопередающие поверхности в конденсаторах турбин и разбрызгивающие устройства в градирнях. Шламовые заносы могут приводить к нарушению гидродинамических характеристик вплоть до закупорки трактов.

С использованием методов химического анализа и спектральных методов проведено исследование состава и структуры отложений из разных частей СОО. Некоторые данные представлены на рис. 5 и в табл. 2. Отложения в поворотной камере КТ представляют собой, главным образом, гидратированные оксиды железа - гематит с включениями магнетита. Содержится много конденсированных высокомолекулярных органических соединений, вероятно, природного происхождения и силикатов. В то же время практически отсутствуют карбонаты. Вероятное происхождение отложений - образование продуктов коррозии, шламовые заносы и оседание взвешенных веществ (илисто-глинистые).

Таблица 2.

Состав и характеристики отложений из разных частей СОО КТЭЦ-3 в 2007 г.

Место отбора отложений Поворотная камера конденсаторов Трубки Распылители

конденсаторов градирни

Влажность, % 0,56 3,9 0,58

Водорастворимый остаток, % 0,05 3,14 -

Потеря при прокаливании, % 9,74 31,1 6,1

Нерастворимый остаток в HCl, % 18,0 51,0 -

Si02, % 16,0 20,0 2,0

со2, % 0,02 5,0 26,4

SO,, % - 0,5 следы

Fe203, % 62,2 22,9 30,0

CaO, % 0,03 7,0 33,6

MgO, % 0,001 0,1 0,5

CuO, % - 0,3 -

ZnO, % - 0,1 -

Органические вещества, % 9,7 3,5 6,2

H20, аде., % 0,56 3,9 0,58

Н20, крист., % 10,0 34,0 1,0

Плотность, t/cmj 3,76±0,02 4,1±0,2 3,2±0Д

Толщина отложений, мм 1,5-2,0 До 1,0 1,5-2,0

Рис 5. ИК-спекгры отложений из трубок КТ со стороны охлаждающей воды до

и после прокаливания.

Отложения в трубках КТ в качестве основных компонентов содержат кремниевую кислоту, оксиды железа, карбонат кальция, высокомолекулярные

природные органические соединения типа малорастворимых гуматов, в меньших количествах - сульфаты, соединения меди и цинка. Вероятный механизм образования отложений - выделение твердых веществ из раствора. В жестких гидродинамических условиях (высокая скорость потока воды с абразивными частицами) из отложений вымываются рыхлые непрочные осадки типа карбонатов и концентрируются хорошо сцепленные прочные и плотные накипи. В итоге формируются отложения железосиликатные, органосодержащйе, в которых карбонаты играют связующую роль. Эти отложения имеют низкую теплопроводность и плохо растворимы даже в кипящей соляной кислоте.

Отложения на форсунках и разбрызгивателях градирен формируются в виде пластов, состоящих в основном из карбоната кальция, оксидов железа, с включениями органических соединений и силикатов. Механизм образования -выделение карбоната кальция из пресыщенного, разогретого раствора в момент начала испарения на фоне коррозионных процессов с захватом взвешенных веществ. Из проведенных исследований в частности, следует, что отложения имеют сложный и непостоянный состав, что, соответственно, потребует коррекции стабилизационной обработки воды или химических промывок оборудования.

Путем статистического анализа параметров работы СОО КТЭЦ-3 за последние 5 лет и по результатам экспериментов, были выявлены причины образования отложений. Показано, что основными причинами образования осадков и отложений в СОО КТЭЦ-3 являются: (а) фазовая нестабильность

добавочной волжской воды (особенно в зимний период); (б) сезонное превышение допустимой степени концентрирования воды СОО (летом); (в) нестационарность водных потоков в СОО (круглый год) (рис. 6).

Рис. 6. Интенсивность образования карбоната кальция в воде СОО КТЭЦ-3 в 2006г. В зависимости от степени концентрирования воды (среднемесячные значения)

почасовых измерений параметров (показателей) работы ТЭС по уравнениям математической модели написана прикладная программа (ПП). ПП позволяет просчитывать все материальные потоки в СОО на заданный период времени. На рис. 7 в качестве примера приведен фрагмент диаграммы изменения среднечасовых потоков исходной волжской воды в СОО и «сырой» воды в химцех за период с 1.08.07 по 11.08.07. Здесь же для сравнения даны среднечасовые значения коэффициента упаривания. Видно, что все потоки нестационарны' (меняются во времени). Следствием

Для обработки массива данных

нестационарности потоков является непостоянство коэффициента упаривания. В отдельные периоды вода сильно концентрируется (Ку более 2), а в другие - сильно разбавляется (Ку менее 1).

Рис. 7. Динамика расхода волжской воды в СОО, «сырой» воды на ВПУ и расчетного значения коэффициента упаривания воды в СОО КТЭЦ-3 в августе 2007 г.

Была проведена статистическая обработка среднегодовых,

среднемесячных, среднесуточных и среднечасовых значений Ку. Данные приведены в таблице 3. Получается интересная зависимость.

Среднегодовые значения Ку находятся в пределах 1,2-1,26. что считается нормальным для воды СОО, в которой не проводится стабилизационной обработки. Однако, среднемесячные значения Ку колеблятся в пределах 1,054-1,668. Таким образом, в некоторые месяцы допустимый предел 1,2 оказывается сильно превышен. Причем, в отдельные месяцы наблюдаемый средний Ку выше 1,6, что, по мнению специалистов, недопустимо даже при наличии фосфатной обработке воды. Такая закономерность проявляется и при дальнейшем уменьшении анализируемого временного интервала. Например, среднесуточные колебания 1С, в августе 2007 г. составили 1,225-1,823, а среднечасовые 0,618-2,785.

Таблица 3

Статистические показатели распределения коэффициента упаривания в СОО КТЭЦ-3 за 2006-2007 гг.

Значения Ку Среднее, М± S.D. MIN-MAX Коэффициент вариации, %

Среднегодовые за 2003-2007 гг (N=5) 1,169 ±0,071 1,087-1,264 6,08

Среднемесячные за 2007 г (N=12) 1,26 ±0,167 1,054-1,668 13,28

Среднесуточные за 1-23.08.07 (#=23) 1,579 ±0,141 1,225-1,823 8,92

Среднечасовые за 1-23.08.07 (jV=552) 1,579 ±0,385 0,618-2,785 24,36

Чтобы установить закономерность изменения Ку была построена функция распределения. Для периода времени 1.08.07-23.08.07 все значения Ку (N=552) разбили на 11 классов с классовым интервалом 0,2. Данные представлены на рис. 8. По критерию Колмогорова определили, что распределение Ку от времени подчиняется нормальному закону. Таким образом, можно заключить, изменение Ку во времени носит чисто случайный характер, т.е. никак не регулируется.

Рис. 8. Распределение почасового коэффициента концентрирования воды СОО КТЭЦ-3 в августе 2007 г.

Если рассматривать работу СОО на первичном уровне (почасовом), то можно сделать следующие заключения. Для конкретного просчитанного периода времени с 1.08.07 по 23.08.07 среднемесячное значите Ку составляет 1,58. Однако, в этом режиме СОО работает только 22 % времени. В целом, 54 % времени СОО работает в режимах, когда упаривание допустимое и отложений, скорее всего, не происходят. Но 46 % времени СОО работает в крайне опасных режимах с превышением степени концентрирования, что недопустимо с точки зрения образования отложений. Очевидно, следствием сильного и случайного по характеру колебания Ку является нестационарность водных потоков в СОО (забор исходной волжской воды и «сырой» воды в химцех). Для оценки степени нестационарности можно использовать, например, коэффициент вариации (см. табл. 3), который позволит сравнить разные системы независимо от абсолютных значений Ку и числа наблюдений.

Проведен анализ известных критериев, и индексов для определения накипеобразующей активности воды СОО. Все они касаются исключительно карбонатных отложений. В приложении к СОО КТЭЦ-3 применение известных критериев не дало положительных результатов.

По результатам проведенной работы были разработаны карбонатный и силикатный критерии накйпеобразования, методика определения скорости и состава осадков в СОО, методика определения степни нестационарности работы СОО.

ВЫВОДЫ

1. На основе теории систем разработана математическая модель для расчета материального баланса реальнодействующей системы оборотного охлаждения ТЭС (СОО КТЭЦ-3). Показано, что известные в научно-технической литературе уравнения расчета баланса представляют собой выражения для частного случая, относящегося к идеальной СОО. Применение известных уравнений требует строгого анализа типа СОО и определения граничных условий применимости.

2. С целью определения допустимых пределов упаривания необработанной воды проведены исследования на лабораторной установке. Определены возможные химические реакции и физико-химические процессы, протекающие в природной воде и воде СОО. Предельное значение Ку при котором не наблюдается

распределение Ку для август» 2007г (КТЭЦ-3]

Варианты (ЙУ)

образования карбонатных отложений составляют зимой - 1,15, летом - 1,4, в период паводка - 1,6. Условием, при которых не отмечается образования силикатных отложений является не превышение произведения коэффициента упаривания на концентрацию силикатов в добавочной воде уровня 8 мг/кг (Ку • с(8Ю2)д<8мг/кг).

3. С применением разработанной математической модели и плановых экспериментов проведено исследование эффективности работы реальнодействующей ООО ТЭС на примере КТЭЦ-3. Количественно определены основные материальные потоки в СОО, в частности, испарение воды, газообмен, капельный унос. Рассчитаны количество и состав осадков, образующихся в СОО и остающихся там в виде отложений и шламовых заносов.

4. На основании анализа большого количества экспериментальных данных (за последние 5 лет) показано, что основными причинами образования осадков и отложений в СОО КТЭЦ-3 являются: (а) фазовая нестабильность исходной волжской воды (особенно в зимний период); (б) сезонное превышение допустимой степени упаривания (концентрирования) воды СОО; (в) нестационарность водных потоков в СОО. Причем, наибольшее влияние на процесс осадкообразования оказывает нестационарность водных потоков, следствием чего является периодически возникающее сильное концентрирование воды СОО.

5. Разработана методика мониторинга негативных процессов в СОО. Предложена система критериев для выбора безнакипного режима работы СОО и определения интенсивности осадкообразования. Предложено в качестве количественного критерия степени нестационарности потоков СОО использовать коэффициент вариации временного распределения коэффициента упаривания.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Чичиров A.A., Смирнов А.Ю., Васильев В.А., Чичирова Н.Д. Экспериментальное определение испарения воды в градирнях системы оборотного охлаждения ТЭС И Проблемы энергетики. Известия вузов. -

2007.-№5-6.-С. 134-140.

2. Чичиров A.A., Чичирова Н.Д., Силов И.Ю., Смирнов А.Ю., Муртазин А.И. Математическое моделирование материальных потоков в системе оборотного охлаждения ТЭС // Проблемы энергетики. Известия вузов. -

2008.-№5-6.-С.28-34.

3. Чичиров A.A., Чичирова Н.Д., Галиев И.И., Смирнов А.Ю. Разработка новых технических решений для снижения и предотвращения образования отложений в системе оборотного охлаждения ТЭС // Материалы докладов международной научно-технической конференции «Энергетика - 2008: инновации, решения, перспективы». Казань, КГЭУ. - 2008. - С. 208-212.

4. Смирнов А.Ю. К механизму ингибирования отложений на тепдопередающих поверхностях // Материалы докладов II молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения». Казань, КГЭУ. - 2007. Т.З. - С. 101-102.

5. Смирнов А.Ю. Расчет коэффициента упаривания в системе оборотного охлаждения ТЭС // Материалы докладов II молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения». Казань, КГЭУ. - 2007. Т.З. -С. 102-103.

6. Абасев Ю.В., Смирнов А.Ю. Экологически безопасные технологии подготовки воды на ТЭС // Труды IV Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН В.Е. Алемасова «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении». Казань, КГТУ. - 2004. - С. 419-424.

7. Смирнов А.Ю., Чичирова Н.Д., Шагиев Н.Г. Расчетная оценка значений эмпирических параметров в формулах для определения коэффициентов активности ионов в водных системах ТЭС // Тезисы докладов одиннадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». Москва, МЭИ (ТУ). -2005.-Т.З.-С. 147.

8. Чичирова Н.Д., Шагиев Н.Г., Смирнов А.Ю. Влияние ионных взаимодействий на процессы в водных системах теплоэнергоустановок // Материалы пятой российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности». Ульяновск, УГТУ.-2006.-Т.2.-С. 363-366.

9. Чичирова Н.Д., Абасев Ю.В., Шагиев Н.Г., Смирнов А.Ю. Влияние концентраций компонентов на свойства химических систем, образующихся при проведении водно-химических мероприятий на ТЭС и АЭС // Проблемы энергетики. Известия вузов. 2004. - №1-2. - С. 35-40.

Ю.Чичирова Н.Д., Смирнов А.Ю., Муртазин А.И. Методика расчета материальных потоков в системе оборотного охлаждения ТЭС // Материалы докладов VI Школы-семинара молодых ученых и специалистов академика РАН В.Е. Алемасова «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении». Казань, КазНЦ РАН. - 2008. - С. 439-442.

11. Смирнов А.Ю. Определение равновесного состава и стабильности воды в системе оборотного охлаждения тепловых электростанций // Материалы докладов III молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения» посвященной 40-летию КГЭУ. Казань, КГЭУ. -2008. Т.2.-С. 140-141.

12. Смирнов А.Ю., Шаврин А.Б. Сравнительный анализ методов обработки воды в системах оборотного охлаждения ТЭС// Материалы докладов III молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения» посвященной 40-летию КГЭУ. Казань, КГЭУ. - 2008. Т.2. - С. 142-143.

Подписано к печати 17.11.2008 г. Формат 60x84/16

Гарнитура «Times» Вид печати РОМ Бумага офсетная

Физ. печ. л. 1.0 Усл.печ.л. 0.94 Уч.-изд. л. 1.0

Тираж 100 экз._ _Заказ № 3____

Типография КГЭУ 420066, Казань, Красносельская, 51.:

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СИСТЕМА ОБОРОТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ТЭС И МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ЦИРКУЛЯЦИОННОЙ ВОДЫ (обзор литературы).

1.1 Типы оборотных систем охлаждения на ТЭС.

1.2 Зависимость энергетических потерь ТЭС от температуры охлаждающей воды и интенсивности карбонатных отложений.

1.3 Основные теоретические характеристики тепловых процессов в системах оборотного охлаждения.

1.3.1 Особенности испарительного охлаждения.

1.3.2 Тепловые процессы в конденсаторе.

1.4 Методы обработки охлаждающей воды на ТЭС.

1.4.1 Теоретические аспекты.

1.4.2 Продувка системы оборотного охлаждения.

1.4.3 Подкисление циркуляционной воды.

1.4.4 Рекарбонизация воды.

1.4.5 Магнитная обработка.

1.4.6 Коррекционная обработка воды.

1.4.6.1 Фосфатирование охлаждающей воды.

1.4.6.2 Комплексонная обработка.

1.4.7 Умягчение охлаждающей воды.

1.4.8 Биоцидная обработка охлаждающей воды.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Экспериментальная установка, моделирующая работу СОО.

2.2 Технические характеристики СОО и аппаратов КТЭЦ-3.

2.2.1 Описание и характеристика градирен.

2.2.2 Описание и характеристики циркуляционных насосов.

2.2.3 Описание и характеристики конденсаторов.

2.3 Инфракрасная спектроскопия поглощения.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ОБОРОТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ КТЭЦ-3.

3.1 Математическая модель для расчета материального баланса СОО.

3.2 Расчет особенностей работы СОО по математической модели.

3.3 Моделирование химических реакций и физико-химических процессов в СОО КТЭЦ-3.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОСАЖДЕНИЯ НА

ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКЕ.

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ СОО КТЭЦ-3.

5.1 Расчет количества малорастворимых соединений, осажденных в СОО.

5.2 Поведение микрофлоры, динамика содержания органических веществ и механических примесей.

5.3 Состав, структура и распределение осадков и отложений в СОО.

5.4 Определение причин осадкообразования в СОО.

5.4.1 Нестабильность исходной воды.

5.4.2 Степень концентрирования (упаривания).

5.4.3 Нестационарность потоков.

5.4.4 Взаимосвязь причин со скоростью осадкообразования.

5.5 Критерии и методики.

ВЫВОДЫ.

На ТЭС Российской Федерации широкое распространение получила бессточная система оборотного охлаждения (СОО), при которой вода наиболее благоприятного и постоянного качества и подогретая в конденсаторе турбин (КТ) используется на водоподготовительной установке (ВПУ) ТЭС. Поскольку в СОО используется техническая необработанная вода, на поверхностях теплообмена в конденсаторах турбин образуются отложения малорастворимых веществ (накипь). Как считается, причина накипеобразования - концентрирование малорастворимых компонентов воды в результате испарения воды в градирнях.

Из-за низкой теплопроводности отложений, образующихся на поверхности теплообмена конденсаторов, увеличивается температурный напор. Как известно из научно-технической литературы, давление в конденсаторах турбин зависит от загрязнения поверхности охлаждения. Из-за этого ухудшается вакуум. Ухудшение вакуума приводит к перерасходу пара. Соответственно, снижается КПД ТЭС, что в конечном итоге приводит к пережогу топлива. По данным ВТИ толщина накипи в 1 мм приводит к перерасходу топлива на ТЭС на 7%. Перерасход топлива по этой причине на электростанциях России в среднем составляет 2% и на некоторых ТЭС достигает 10%!

В нормативной и научно-технической литературе устанавливаются ограничения на степень упаривания воды в СОО при бессточной схеме данного типа. По разным источникам коэффициент упаривания (Ку) в СОО не должен превышать 1,3 и даже 1,2. При этом не учитывается состав исходной (природной) воды, ее температура, время года и т.д. Неудивительно, что с проблемой отложений в конденсаторах и ухудшением вакуума сталкиваются все без исключения ТЭС, работающие по такой схеме. Кроме того, в СОО протекают и другие негативные процессы — коррозия оборудования, зашламление (зарастание) протоков и аппаратов, биообрастание и биозашламление и др. Сложность проблемы заключается в том, что применение традиционных методов коррекционной обработки воды СОО сдерживается требованиями к качеству воды на ВПУ.

Цель и задачи исследования. Повышение эффективности работы СОО тэс.

Непосредственными задачами работы являются:

Моделирование работы СОО, разработка критериев оценки эффективности работы СОО ТЭС и контроля за составом и скоростью отложений. Экспериментальное определение предельно-допустимых значений степени упаривания необработанной воды в СОО. Определение материальных потоков на конкретной ТЭС. Исследование состава и структуры отложений в СОО ТЭС. Предложения по снижению отложений и повышению эффективности работы ТЭС.

Научная новизна работы.

Разработана математическая модель СОО как непрерывнодействующей системы с нестационарным режимом работы. Выведена система дифференциальных и алгебраических уравнений для расчета материального баланса системы, включая жидкую, газовую фазу и твердые отложения.

Впервые проведено спектральное исследование отложений и шламовых заносов в СОО. Разработана методика определения количества и состава отложений в СОО работающей станции.

Разработаны новые критерии работы СОО в безнакипном, безосадковом режиме.

Практическая ценность работы. Предложена методика и представлены результаты обследования эффективности СОО конкретной ТЭС. Выявлены основные причины образования отложений. Предложена методика и критерии для контроля за отложениями. Определены сезонные предельно допустимые значения степени упаривания воды в СОО. Намечены пути решения проблемы образования отложений.

Реализация результатов работы. Разработана и реализована программа эксперимента по определению эффективности работы СОО конкретной ТЭС. Разработаны рекомендации по оптимизации работы СОО Казанской ТЭЦ-3.

Автор защищает:

1. Математическую модель COO ТЭС как проточной системы с нестационарным режимом работы и структурой потока — идеальное смешение.

2. Результаты экспериментальных исследований по фазовой устойчивости воды и определения предельных значений степени упаривания в условиях, моделирующих работу СОО.

3. Результаты экспериментального исследования реальной СОО ТЭЦ. Обработка результатов с использованием разработанной модели. Определение всех материальных потоков в СОО.

4. Результаты анализа отложений в СОО ТЭС.

5. Методику оценки эффективности работы СОО ТЭС. Рекомендации по повышению эффективности работы.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на научном семинаре «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении» (Казань, КазНЦ РАН, 2004г., 2008г.), одиннадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, МЭИ (ТУ), 2005г.), аспирантско-магистерских научных семинарах КГЭУ (Казань, 2005-06гг.), пятой российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности» (Ульяновск, УГТУ, 2006г.), второй молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения» (Казань, КГЭУ, 2007г.), третьей молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения» посвященной 40-летию КГЭУ (Казань, КГЭУ, 2008г.), международной научно-технической конференции «Энергетика - 2008: инновации, решения, перспективы» (Казань, КГЭУ, 2008г.).

Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка цитируемой литературы из 129 наименований, содержит 43 рисунка, 14 таблиц, блок приложений.

134 ВЫВОДЫ

1. На основе теории систем разработана математическая модель для расчета материального баланса реальнодействующей системы оборотного охлаждения ТЭС (СОО КТЭЦ-3). Показано, что известные в научно-технической литературе уравнения расчета баланса представляют собой выражения для частного случая, относящегося к идеальной СОО. Применение известных уравнений требует строгого анализа типа СОО и определения граничных условий применимости.

2. С целью определения допустимых пределов упаривания необработанной воды проведены исследования на лабораторной установке. Определены возможные химические реакции и физико-химические процессы, протекающие в природной воде и воде СОО. Предельное значение Ку при котором не наблюдается образования карбонатных отложений составляют зимой — 1,15, летом - 1,4, в период паводка - 1,6. Условием, при которых не отмечается образования силикатных отложений является не превышение произведения коэффициента упаривания на концентрацию силикатов в добавочной воде уровня 8 мг/кг (Ку • с(8Ю2)д<8мг/кг).

3. С применением разработанной математической модели и плановых экспериментов проведено исследование эффективности работы реальнодействующей СОО ТЭС на примере КТЭЦ-3. Количественно определены основные материальные потоки в СОО, в частности,'испарение воды, газообмен, капельный унос. Рассчитаны количество и состав осадков, образующихся в СОО и остающихся там в виде отложений и шламовых заносов.

4. На основании анализа большого количества экспериментальных данных (за последние 5 лет) показано, что основными причинами образования осадков и отложений в СОО КТЭЦ-3 являются: (а), фазовая нестабильность исходной волжской воды (особенно в зимний период); (б) сезонное превышение допустимой степени упаривания (концентрирования) воды COO; (в) нестационарность водных потоков в СОО. Причем, наибольшее влияние на процесс осадкообразования оказывает нестационарность водных потоков, следствием чего является периодически возникающее сильное концентрирование воды СОО.

5. Разработана методика мониторинга негативных процессов в СОО. Предложена система критериев для выбора безнакипного режима работы СОО и определения интенсивности осадкообразования. Предложено в качестве количественного критерия степени нестационарности потоков СОО использовать коэффициент вариации в координатах зависимости Ку - % времени.

136

1. Абрамов H.H. Водоснабжение. М.: Стройиздат, 1982. 440 с.

2. Алексеев JI.C. Контроль качества воды: Учебник. 3-е изд., перераб. и доп. М.: ИНФРА-М, 2004. 154 с.

3. Алиев А.Ф. Предотвращение накипеобразования в оборотных системах технического водоснабжения при использовании вод промышленной минерализации // Теплоэнергетика. — 2006. №8. — С. 55-58.

4. Андреев А.Г., Панфиль П.А. О предотвращении дополнительных тепловых потерь, вызванных образованием накипи // Энергосбережение и водоподготовка. 2003. - №1. - С. 92-94.

5. Антонов В.В. Опыт применения ингибиторов солеотложений // Энергосбережение и водоподготовка. 1998. - №3. - С. 36-41.

6. Антонов В.В., Ковалева Н.Е. Новые ингибиторы солеотложение и области их применения в процессах водоподготовки // Энергосбережение и водоподготовка. 2000. - №3. - С. 47-51.

7. Балабан-Ирменин Ю.В., Думнов В.П., Рубашов A.M., Саулькина И.И. Испытания эффективности ингибитора накипеобразования ОЭДФ на водогрейных котлах // Энергетик. 1994. - №10. - С. 16-17.

8. Балабан-Ирменин Ю.В., Рубашов A.M., Думнов В.П. Проблемы внедрения антинакипинов в системах теплоснабжения // Промышленная энергетика. 1996. - №4. - С. 11-13.

9. Балабан-Ирменин Ю.М., Богловский A.B., Васина Л.Г., Рубашов A.M. Закономерности накипеобразования в водогрейном оборудованиисистем теплоснабжения // Энергосбережение и водоподготовка. 2004. -№3. — С. 10-16.

10. Белоконова H.A. Оценка химической активности ингибитора накипеобразования ИОМС-1 по отношению к соединениям железа (III) в различных водных растворах // Энергосбережение и водоподготовка. — 2005. №5.-С. 28-29.

11. Бергман Д. Испарительные градирни: современные конструкции и преимущества реконструкции // Энергетик. 2000. - Специальный выпуск. - С. 15-21.

12. Берман Л.Д. Испарительное охлаждение циркуляционной воды. М.: Госэнергоиздат, 1957. 320 с.

13. Бондарь Ю.Ф. Оптимизация водно-химического режима оборотных систем техводоснабжения с градирнями паротурбинных ТЭС // Электрические станции. 1991. - №11. - С. 29-32.

14. Бондарь Ю.Ф., Гронский Р.К. Методические указания по стабилизационной обработке охлаждающей воды в оборотных системах охлаждения с градирнями оксиэтилидендифосфоновой кислотой РД 34.22.503-89. М.: Изд-во ВТИ, 1989. 24 с.

15. Бондарь Ю.Ф., Досаева Т.К., Попов O.A. Совместимость хлорирования с обработкой воды оборотных систем охлаждения фосфонатами // Теплоэнергетика. 1989. - №5. - С. 18-20.

16. Бондарь Ю.Ф., Маклакова В.П., Гронский! Применение фосфорорганических соединений для борьбы с накипеобразованием в оборотных системах охлаждения // Теплоэнергетика. 1976. - №1. - С. 70-76.

17. Бродов Ю.М., Савельев Р.З. Конденсационные установки паровых турбин. М.: Энергия, 1994. 287 с.

18. Бубликов И.А. Структурные особенности и теплофизические свойства внутритрубных отложений на теплообменных поверхностях в системах технической воды // Теплоэнергетика. 1998. - №2. - С. 30-34.

19. Бункин В.И. Обработка охлаждающей воды на тепловых электростанциях. М.: Энергия, 1964. 161 с.

20. Буров В.Д., Дорохов Е.В., Елизаров Д.П. и др. Тепловые электрические станции: Учебник для вузов М.: изд. МЭИ, 2005. 454 с.

21. Васина Г.Г., Гусева О.В. Предотвращение накипеобразования с помощью антинакипинов // Теплоэнергетика. 1999. - №7. - С. 35-38.

22. Вихрев В.Ф., Шкроб М.С. Водоподготовка М.: Энергия, 1973. 420 с.

23. Власова Г. Особенности эксплуатации систем водяного охлаждения конденсаторов // Энергосбережение и водоподготовка. — 2007. №4. - С. 5-6.

24. Волков JI.H., Пшенова Н.В. Кондиционирование оборотной воды при использовании ингибиторов // Водоснабжение и санитарная техника. — 1990. №8. - С. 24-25.

25. Волков JI.H., Пшенова Н.В. Очистка сточных вод и их использование в замкнутых системах водного хозяйства промышленных предприятий. М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1988. 141 с.

26. Гембицкий П.А. Воинцева И.И. Полимерный биоцидный препарат полигексаметиленгуанидин. Запорожье: Полиграф, 1998. 44 с.

27. Гладков В.А., Арефьев Ю.И., Пономаренко B.C. Вентиляторные градирни. М.: Стройиздат, 1976. 216 с.

28. Годына Н.Ф., Уварова К.А., Короткова Е.В., Тюрина Т.Г. Разработка ингибиторов накипеобразования для систем оборотного водоснабжения // Донбасс 2020: наука и техника. 2002 - С. 5 89-590.

29. Головина А.Г., Юдаев Б.Н., Федотов Е.И. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Машиностроение, 1970. 156 с.

30. Гомеля М.Д., Шаблий Т.А. Разработка ингибиторов накипеобразования для водооборотных систем охлаждения // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2000. №3. - С. 40-42.

31. Гришин A.A., Малахов И.А., Богданов М.В. Гигиенические и технологические аспекты биоцидной обработки охлаждающей водыциркуляционных систем электростанций // Теплоэнергетика. 2001. -№8.-С. 2-8.

32. Громогласов A.A., Копылов A.C., Пильщиков А.П. Водоподготовка: Процессы и аппараты. М.: Энергоатомиздат, 1990. 272 с.

33. Гурвич С.М. Водоподготовка и водный режим парогенераторов. М.: Энергия, 1972. 456 с.

34. Гурвич С.М. Справочник химика-энергетика т. 1- М.: Энергия, 1972. 455 с.

35. Донской В.В., Ковальчук А.П., Кумсков В.И. Опыт эксплуатации системы оборотного водоснабжения при стабилизационной обработке воды комплексоном ИОМС // Промышленная энергетика. 1988. - №11. -С. 22-23.

36. Драгинский B.JL, Алексеева Л.П. Образование токсичных продуктов при использовании различных окислителей для очистки воды // Водоснабжение и санитарная техника. — 2002. №2. - С. 34-36.

37. Дрикер Б.Н., Ваньков A.JI. Сравнительная оценка эффективности отечественных и импортных ингибиторов солеотложений // Энергосбережение и водоподготовка. — 2000. №1. - С. 55-59.

38. Дрикер Б.Н., Иванцов Н.Д. и др. Испытание и внедрение технологии стабилизационной обработки воды в котельной аэропорта «Кольцово» // Энергосбережение и водоподготовка. 1998. - №4. - С. 90-95.

39. Дрикер Б.Н., Сикорский И.П., Цирульникова Н.В. Изучение возможности использования цинковых комплексонатов ИОМС для ингибирования коррозий конструкционных сталей // Энергосбережение и водоподготовка. — 2006. №2. - С. 7-9.

40. Дрикер Б.Н., Смирнов C.B. О механизме ингибирования минеральных отложений органическими фосфонатами // Энергосбережение и водоподготовка. 2003. - №1. - С. 39-41.

41. Дрикер Б.Н., Цирульникова H.B. Реагенты для обработки воды нового поколения // Энергосбережение и водоподготовка. — 2004. №3. — С. 3537.

42. Дятлова Н.М., Темкина В.Я. Комплексоны и комплексонаты металлов. М: Химия, 1988. 544 с.

43. Загоскин С.Н. Выбор рациональных режимов потребления и доочистки оборотной воды ТЭС: Дис. канд. техн. наук. Казань: КГЭУ, 2003.

44. Кабачник М.И., Дятлова Н.М. Химические аспекты оборотного водоснабжения // Успехи химии. 1991. - Т.60. - Вып.З. - С. 565-569.

45. Кабачник М.И., Дятлова Н.М., Медведь Т.Я. и др. Оксиэтилидендифосфоновая кислота и ее применение // Химическая промышленность. 1975. - №4. - С. 254-258.

46. Ковальчук А.П., Скипина В.А. О стабилизационной обработке воды в системе обратного водоснабжения комплексоном ДПФ-1 Н// Энергетик. -1990.-№8.-С. 28.

47. Когановский A.M., Семенюк В.Д. Оборотное водоснабжение химических предприятий. Киев. Будивельник, 1975. 232 с.

48. Козлов А.Ю. Химическая обработка охлаждающей воды // Энергосбережение и водоподготовка. 2007. - №4. - С. 21-22.

49. Концевой А.Л., Концевой С.А. Унифицированный водно-химический режим циркуляционных теплообменных систем // Теплоэнергетика. -2006. №8.-С. 51-54.

50. Капелович Б.Э. Эксплуатация паротурбинных ■ установок. М.: Энергоиздат, 1985. 304 с.

51. Копылов A.C., Лавыгин В.М., Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике. Учебник. 2-е изд. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. 309 с.

52. Кострикин Ю.М., Мещерский H.A., Коровина О.В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. М.: Энергоатомиздат, 1990. 254 с.

53. Костюк А.Г., Фролов В.В. Паровые и газовые турбины. М.: Энергоатомиздат, 1985. 351 с.

54. Кот А.А., Бондарь Ю.Ф., Гронекий Р.К. Прогнозирование солевого состава воды в оборотных системах охлаждения // Теплоэнергетика. -1978.-№3.-С. 58-60.

55. Красножен Д.Е. Шпорт В.П. Опыт обработки циркуляционной воды с помощью дымовых газов // Промышленная энергетика. 1972. - №6. - С. 14-15.

56. Кременевская Е.А. Мембранная технология обессоливания воды. М.: Энергоатомиздат, 1994. 160 с.

57. Кремер Р.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика. Учебник- 3-е изд. прераб. и доп. М: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. 551 с.

58. Крушель Г.Е. Образование и предотвращение отложений в системах водяного охлаждения. М. Л.: Госэнергоиздат, 1955. 224 с.

59. Кузнецов О.Ю., Данилина Н.И. Очистка и обеззараживание воды бактерицидным полиэлектролитом // Водоснабжение и санитарная техника. 2000. - №10. - С. 8-10.

60. Лапотышкина И.П., Сазонов Р.П. Водоподготовка и водно-химический режим тепловых сетей. М.: Энергоиздат, 1982. 200 с.

61. Лаптев А.Г., Ведьгаева И.А. Устройство и расчет промышленных градирен: Монография. Казань: КГЭУ, 2004. 180 с.

62. Лежнев А.И., Жильцов П.Д., Снижевский П.В., Белякова Л.В. Обработка воды системы ГЗУ для предотвращения минеральных отложений // Энергетик. 1989. - №6. - С. 10-11.

63. Маклакова В.П., Бондарь Ю.Ф., Гронский Р.К. и др. Стабилизационная обработка оборотной охлаждающей воды фосфонатами // Электрические станции. 1977. - №9. - С. 36-37.

64. Маргулова Т.Х., Мартынова О.И. Водные режимы тепловых и атомных электрических станций: Учебник для втузов. — 2-е изд., испр. и доп. М.: Высшая школа, 1987. 319 с.

65. Нам В.В., Невструев А.Н., Ефимов C.B., Пикулыпин Ю.П. Технология биоцидной обработки водооборотного цикла // Энергосбережение и водоподготовка. 2008. - №1. - С. 30-31.

66. Нам В.В., Хлюпин Г.Ю., Невструев А.Н. Биоцидные свойства некоторых препаратов и возможность их использования для обеззараживания промышленных вод II Энергосбережение и водоподготовка. 2005. - №2. - С. 23-24.

67. Никитин И.К., Костин А.Г., Доманов В.Н., Новиков В.А: Эжекторные системы технического водоснабжения ТЭС и АЭС как средство улучшения качества воды в водоемах // Энергетик. 1992. №8. С.4-5.

68. Ноев Н.В. Защита систем водоснабжения от накипи и коррозии // Энергосбережение и водоподготовка. — 1998. №3. — С. 64-67.

69. Островская Б.И., Терехин С.Н., Башкинский Е.В. и др. Стабилизационная обработка циркуляционной воды ТЭЦ с помощью ОЭДФК // Теплоэнергетика. 1985. - №1. - С. 40-42.

70. Пиковский В.Б., Волошина Е.П. Определение метода обработки воды с помощью программы ФОКС-2 // Водоснабжение и санитарная техника. -1993.- №4. -С. 18.

71. Пономаренко B.C. Оценка охлаждающей способности реконструированных башенных градирен ТЭЦ // Электрические станции. 2000. - №10. - С. 22-27.

72. Пономаренко B.C. Технологическое оборудование градирен // Электрические станции. 1996. - №11. - С. 19-28.

73. Потапов С.А., Дрикер Б.Н., Цирульников Н.В. О применении цинкового комплекса ОЭДФ в системах теплоснабжения и горячего водоснабжения // Энергосбережение и водоподготовка. 2004. - №3. - С. 57-58.

74. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. СПб.: Издательство ДЕАН, 2004. 336 с.

75. Присяжнюк В.А. Анализ воды: цели, методы, прогнозирование свойств // Сантехника отопление кондиционирование. 2005. - №7. — С.(Интернет)

76. Рудакова Г.Я., Самсонова Н.К., Ларченко В.Е. Некоторые аспекты и практика применения комплексонов для обработки воды // Энергосбережение и водоподготовка. 2007. - №2. — С. 32-33.

77. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. М.: Энергоатомиздат, 1987. 328 с.

78. СанПиН 2.1.5.980-00 Гигиенические требования к охране поверхностных вод.

79. Семенова И.В., Хорошилов A.B. Химия природной воды // Энергосбережение и водоподготовка. 2003. - №1. - С. 85-88.

80. Семенова И.В., Хорошилов A.B., Симонова C.B. Влияние показателя pH на процесс водоподготовки с использованием коагулянта Hydro-X // Энергосбережение и водоподготовка. 2003. - №2. - С. 45-48.

81. Семенова И.В., Хорошилов A.B., Симонова С.р. Влияние технологических параметров на закономерности коррекционной обработки воды // Энергосбережение и водоподготовка. — 2005. №2. -С. 18-20.

82. Смирнов А.Ю. К механизму ингибирования отложений на теплопередающих поверхностях // Материалы докладов II молодежноймеждународной научной конференции «Тинчуринские чтения». Казань, КГЭУ. 2007. Т.З. - С. 101-102.

83. Смирнов А.Ю. Расчет коэффициента упаривания в системе оборотного охлаждения ТЭС // Материалы докладов II молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения». Казань, КГЭУ. 2007. Т.З.-С. 102-103.

84. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. М.: Стройиздат, 1996.

85. Стерман JI.C., Покровский В.Н. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС. М.: Энергоатомиздат, 1991. 328 с.

86. Стерман JI.C., Покровский В.Н. Химические и термические методы обработки воды на ТЭС М.: Энергия, 1978. 232 с.

87. Субботина Н.П. Водный режим и химический контроль на ТЭС. М.: Энергоатомиздат, 1985. 312 с.

88. Теплотехнический справочник. Т.1. М.: Энергия, 1975. 643 с.

89. Терентьев В.И., Караван C.B. Выбор оптимального водно-химического режима работы водооборотных систем охлаждения с градирнями // Энергосбережение и водоподготовка. 2007. - №3. - С. 20-22.

90. Терентьев В.И., Караван C.B. Отмывка «на ходу» водооборотных систем охлаждения с градирнями // Энергосбережение и водоподготовка. -2007. -№6.-С. 22-23.

91. Угрехелидзе Г.П., Николаев В.А. Периодическая обработка поверхностей теплообмена ОЭДФК для предотвращения карбонатных отложений // Теплоэнергетика. 1993. - №4. - С. 59-62.

92. Угрехелидзе Г.П., Николаев В.А., Юсуфова В.Д. и др. Опыт применения ОЭДФК для ослабления накипеобразования на поверхностях конденсаторов турбин // Электрические станции. 1990. - №11. - С. 4245.

93. Федосеев Б.С., Балабан-Ирменин Ю.В. Обобщение опыта применения фосфоновых соединений для обработки подпиточной воды в тепловых сетях // Теплоэнергетика. 1994. - №5. - С. 17-18.

94. Царик Д.Ф. Методика определения средней толщины слоя накипи // Водоснабжение и санитарная техника. — 1990. №7. — С. 9-10.

95. Чеканов Г.С., Харьковский М.С., Кравец В.Л. Использование щелочной оборотной воды для орошения мокрых золоуловителей // Энергетик. -1989.-№1.-С. 12-14.

96. Чичиров A.A., Смирнов А.Ю., Васильев В.А., Чичирова Н.Д. Экспериментальное определение испарения воды в градирнях системы оборотного охлаждения ТЭС // Проблемы энергетики. Известия < вузов. -2007.-№5-6.-С. 134-140.

97. ЮЗ.Чичиров A.A., Чичирова Н.Д., Силов И.Ю., Смирнов А.Ю., Муртазин А.И. Математическое моделирование материальных потоков в системеоборотного охлаждения ТЭС // Проблемы энергетики. Известия вузов. — 2008.-№3-4.-С. 28-34.

98. Чичиров A.A., Чичирова Н.Д., Хусаинов P.P., Филимонов А.Г., Филиппов И.Е. Математическое моделирование физико-химических процессов при реагентной обработке воды // Энергосбережение и водоподготовка. 2006. - №2. - С. 31-34.

99. Ю8.Чуботенко Н.М., Коваленко H.A., Кочетков А.Ю., Кочеткова Р.П. Адсорбционно-каталитический способ подготовки оборотной воды // Водоочистка. 2007. - №7. - С. 56-59.

100. Шкроб М.С., Прохоров Е.И. Водоподготовка и водный режим паровых турбин электростанций. M-JL: Госэнергоиздат, 1961. 471 с.

101. Christiansen J.A., A.E. Nilisen. Acta Chem. Scand. V.5. 1971. P. 674.

102. Feitier H. Cooling water scale control: the scale meter and the critical pH of scaling. -«Mater. Prot. And Perform.», 1972. Vol. 11. № 6.

103. Fisenko S.P., Petruchik A.I., Solodukhin A. D. Evaporative cooling of water in a natural draft cooling tower // Intern. J. Heat Mass Transfer. 2002. V.45. №23. P. 4683-4694.

104. Fitzjarald D.E. A Laboratory simulated of convective vortices // 3. Atmospheric Scienses. 1973. Vol. 30. P. 894-902.

105. Green J., Holmes J. A. Calculation of pH of saturation of tricalcium phosphate//Joumfl American Water Works Association. 1972. №1.

106. Grobmann A. Die Kohlensaure in den deutshen Einheits-Verfahren. II. Die Kalkaggressivitat vom Wasser.- «Vom Wasser» , 1971. Bd. 38.

107. Highmark C.A. Heat-and-mass-transfer in the wall region of turbulent pipe flow. A.I.Ch.E.I. 1971. V/17. №1.

108. J. Lammers Verkrusten von Heizflechen durch Calciumsulfat. Ferfahrenstechnik, 1973. V. 7. №4, S 114-118.

109. J. Nyvit, O. Sohnel, M. Matushova, M. Brouk The kinetics of industrial crystallization//-Praha: Acadi, 1985. -307 s.

110. J. Taborek, T. Aoki, R. Ritter et al. Predictive Methods for Fouling Behavoir // Chemical Engineering Progress, 1972. Vol.68 . №7. P. 69-78.

111. Kroger D.G. Air- Cooled Heat Exchangers and Cooling Towers. New York. 1998.

112. Pahren H., Yakubowski W. Health aspects of waste-water aerosols// Water Sci. Tecnol. 1981. Vol.13. №11. P. 1091-1098.

113. Sykes S., Brazier A. Assessment and control of risks from legionaries disease //Ann. occup. Hyg. 1988. Vol.32. №1. P. 63-67.

114. Vlasov A.V., Dachkov G.V., Solodukhin A.D., Fisenko S.P. // Institute of Mechanical Engineering Conference Transaction. London. 1996. No 3. Pr. 565-573.

115. Wonchala E.P., Wynnyckyi J.R. The Effective Thermal Conductiviti of Solids with Complex Pores in the Transition and Knudsen Regions// The Canadian Journal of Chemical Engineering. October. 1984. Vol. 62. P. 719722.

116. СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ1. Ат временной интервал, ч;

117. Жса,0 жесткость кальциевая исходного раствора; Ж0 — жесткость общая, ммоль/кг (по старому — мг-экв/кг); М0 - масса воды в системе, т;

118. Щобщ,0 ~ общая щелочность исходного раствора, ммоль/кг; уд скорость подвода добавочной воды; уц - скорость циркуляции воды;

119. Щ0бщ щелочность общая, ммоль/кг (по старому обозначению - мг-экв/кг); Ж(2а, Жк, Жнк - жесткость кальциевая, карбонатная, некарбонатная, соответственно, ммоль/кг (по старому - мг-экв/кг);

120. Щк, ЩТуМ, Щбк щелочность карбонатная, гуматная, бикарбонатная,соответственно, ммоль/кг (по старому мг-экв/кг);

121. У концентрация /-го компонента, включенного в базис, моль/кг;

122. А компонентная стехиометрическая матрица;

123. АЭС атомная электрическая станция; >1. В воздушный поток;

124. ВПУ водоподготовительная установка;1. Г градирня;1. ДВ добавочная вода;

125. ЗДМ закон действующих масс;

126. ИК-спектроскопия инфракрасная спектроскопия;

127. Кк— коэффициент упаривания;1. КТ — конденсаторы турбин;

128. КТЭЦ-3 —теплоэлектроцентраль №3 г. Казань;1. КУ капельный унос;

129. Ку — коэффициент упаривания;

130. КЭС конденсационная электрическая станция;

131. МГО маслогазоохладители и другое теплообменное оборудование, в т.ч.включенные очистные ТЭЦ;1. НСВ насос сырой воды;

132. НТВ насос технической воды;

133. ОПв относительное пересыщение вещества В;

134. ОПкк относительное пересыщение по карбонату кальция;

135. ПЛК промливневая канализация;1111 прикладная программа;

136. ПР произведения растворимости;рН водородный показатель; icj концентрация j-й независимой компоненты;

137. СОО система оборотного охлаждения;

138. ТВС система технического водоснабжения;

139. ТЭС тепловая электрическая станция;1. ХЦ химцех;

140. ЦВ циркуляционная вода; ЦН - циркуляционный насос; ЧГ — чаша градирни.