автореферат диссертации по энергетике, 05.14.14, диссертация на тему:Режимы мониторинга и функционирования несопряженной системы оборотного охлаждения с реагентной обработкой воды на ТЭС

На правах рукопр^

ВОЛКОВ МИХАИЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ

РЕЖИМЫ МОНИТОРИНГА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ НЕСОПРЯЖЕННОЙ СИСТЕМЫ ОБОРОТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ С РЕАГЕНТНОЙ ОБРАБОТКОЙ ВОДЫ НА ГЭС

05.14Л4 - Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань-2010

2 О

004602526

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет»

Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор

Чичирова Наталия Дмитриевна

Офшшяльные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кудинов Анатолий Александрович

доктор химических наук, профессор

Сальников Юрий Иванович

Ведущая организация:

ОАО «Генерирующая компания», г.Казань

Защита состоится «28» мая 2010 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 «Д», аудитория Д-220.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим присылать по адресу: 420066, Казань, Красносельская, 51, Ученый совет КГЭУ. Тел.: (843) 519-42-62, факс: (843) 543-86-24;519-42-51.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВГ10 «Казанский государственный энергетический университет».

С авторефератом можно ознакомиться на сайте КГЭУ www.kgeu.ru

Автореферат разослан «26» апреля 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время на тепловых электрических станциях (ТЭС) РФ для охлаждения конденсаторов турбин (КТ) и вспомогательного оборудования наибольшее распространение получила система оборотного охлаждения (СОО) с испарительными градирнями. В качестве добавочной воды в СОО используется главным образом природная необработанная иода. При работе, в результате испарения воды в градирнях, происходит концентрирование малорастворимых компонентов в воде СОО. В основном но этой причине на поверхностях теплообмена в КТ образуются отложения малорастворимых веществ (накипь), ухудшающие процессы теплопередачи. От этого напрямую зависит эффективность работы ТЭС и перерасход топлива, состояние оборудования, его ресурс и аварийность. СОО с испарительными градирнями можно разделить на два типа: 1) бессточная сопряженная СОО с отбором оборотной воды после подогрева в КТ на подоподготовительную установку (ВЛУ) в химический цех; 2) независимая несопряженная СОО без отбора оборотной воды на ВПУ, с продувкой. Если для СОО первого типа набор методов и приемов стабилизационной обработки воды сильно ограничен из-за требований к качеству воды на ВПУ. то на СОО второго типа разработаны и применяются различные химические, катионитные. физические, электрохимические, механические и др. методы обработки. Среди них наиболее удобными, эффективными и экономичными являются химические методы, связанные с введением в оборотную воду различных реагентов.

Для предотвращения минеральных отложений широкое распространение получили органические фосфонаты и композиции, их содержащие (антинакипины, антискалянты, ингибиторы отложений и коррозии). В рекомендациях по использованию фосфонатов ведущие специалисты и производители указывают на необходимость строгого соблюдения режима обработки воды. Это - (1) пределы содержания фосфоната в циркуляционной воде, характерные для каждого вида реагента; (2) предельно допустимые значения карбонатной жесткости или общей щелочности циркуляционной воды. При этом общая жесткость воды, как правило, не нормируется. Мировой опыт, однако, показывает, что качество воды существенно влияет на необходимую дозу (концентрацию) фосфоната. Отмечены также случаи внезапной дезактивации фосфонатов с созданием аварийной ситуации, поскольку вода в СОО находится в пересыщенном состоянии. В то же время рекомендуемые мероприятия по контролю за обработкой воды представляются недостаточными. Немаловажное значение также имеет экономический аспект, поскольку современные многокомпонентные ингибиторы - это реагенты дорогостоящие и существует задача минимизации их расхода. Указанные обстоятельства делают актуальной проблему мониторинга и оптимизации режима функционирования СОО при реагентной обработке воды.

Цель и задачи исследования. Повышение эффективности работы несопряженной СОО с реагентной обработкой воды ТЭС.

Непосредственными задачами работы являются:

Системный анализ COO изолированного типа (несопряженная с водоподготовительной установкой, с продувкой) с комплексной реагентной обработкой воды.

Разработка математической модели несопряженной СОО, позволяющей рассчитывать все основные материальные потоки, физико-химические и биологические процессы.

Выработка критериев оценки эффективности работы СОО ТЭС, контроля за составом и скоростью отложений, заишамлснием, внутренней коррозией оборудования, биозагрязнением.

Разработка системы химического контроля (мониторинга) несопряженной СОО с реагентной обработкой воды.

Выбор рационального режима функционирования СОО ТЭС.

Анализ материальных потоков па конкретной ТЭС. Исследование состава и структуры отложений в СОО ТЭС. Предложения по повышению эффективности работы ТЭС.

Научная новизна работы.

Разработана математическая модель несопряженной СОО с реагентной обработкой воды как непрерывнодействующей системы с нестационарным режимом работы. Получена система дифференциальных и алгебраических уравнений для расчета материального баланса СОО, включая жидкую, газовую фазы и твердые отложения.

Выбран режим функционирования СОО, обеспечивающий безнакипный режим работы оборудования, минимальный расход реагентов, добавочной воды и сточных вод.

Достоверность результатов работы обеспечивается: в теоретическом плане - использованием научно-обоснованных моделей и методов расчета процессов и аппаратов, растворов электролитов, кинетики гетерогенных реакций, комплексообразования; в практическом плане - проверкой адекватности расчетных моделей с технологическими характеристиками действующей СОО ТЭС, а также согласованием результатов расчетов с экспериментальными данными промышленных испытаний, выполненных в настоящей работе и литературными данными.

Практическая ценность работы. Для конкретной ТЭС разработаны схема мониторинга и режим управления СОО с реагентной обработкой воды.

Предложена методика проведения промышленного эксперимента на ТЭС и представлены результаты обследования эффективности СОО. Рассмотрены пути повышения эффективности работы СОО и повышения безопасности ТЭС.

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

Личный вклад автора. Основные результаты получены автором лично под руководством д.х.н., проф. Чичировой Н.Д.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на молодежных международных научных конференциях «Тинчуринские чтения» (Казань,

КГЭУ, 2007-20 Юг.), международной научно-технической конференции «Энергетика - 2008: инновации, решения, перспективы» (Казань, КГЭУ, 2008г.), аспирантско-магистерском семинаре, посвященном дню энергетика (Казань, КГЭУ, 2009г.); шестнадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов: Радиоэлектроника, электротехника, энергетика (Москва, МЭИ, 2010); международной научно-практической конференции «Образование и наука - производству» (Набережные Челны, КГИЭА, 2010г.); X всероссийском студенческом научно-техническом семинаре Энергетика: Экология, Надежность, Безопасность (Томск, ТПУ, 2008г.).

Автор защищает:

1. Математическую модель несопряженной системы оборотного охлаждения СОО с комплексной реагентнон обработкой воды.

2. Результаты промышленного эксперимента на Набережночелниснкой ТЭЦ. Обработку результатов с использованием разработанной модели. Определение основных материальных потоков в СОО, количественную оценку физико-химических процессов, внутренней коррозии, биозашламления.

3. Схему химического контроля и предложенные критерии количественной оценки негативных процессов.

4. Обоснование выбора оптимального режима функционирования несопряженной СОО с реагентной обработкой воды.

5. Режимную карту и прикладную компьютерную программу для управления работой СОО и прогнозирования состояния на 10 суток вперед.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано одиннадцать печатных работ, из них две из списка, рекомендованного ВАК.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения, справки об использования результатов на Набережночелнинской ТЭЦ и списка литературы из 110 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой проблемы, цели и задачи исследования, изложены научная новизна, 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. Отмечено, что 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 отложений на внутренних поверхностях трубок конденсаторов, по которым протекает охлаждающая вода. Образование отложений в свою очередь определяется химическим составом воды и ее температурой.

Применение комплексонов для обработки охлаждающей воды является одним из наиболее эффективных способов решения проблемы

накипеобразования в системах оборотного охлаждения с испарительными градирнями.

Рассмотрены физико-химические аспекты механизма ингибирования минеральных отложений комплексонами, произведен обзор основных российских и импортных реагентов, представленных на отечественном рынке.

Обобщен отечественный опыт эксплуатации СОО с испарительными градирнями при реагентной обработке воды, также выявлены основные проблемы, возникающие при их эксплуатации.

На основе анализа литературных данных сформулированы задачи исследования.

Во второй главе проведен системный анализ и представлена математическая модель несопряженной системы оборотного охлаждения, на примере Набережночелнинской ТЭЦ.

СОО Набережночелнинской ТЭЦ образует полузамкнутую систему водооборота, открытую со стороны градирен. По структуре связей элементов каждая очередь СОО представляет собой сложный рецикл (обратная связь), состоящий из двух рециклов. Рецикл 1-ый представляет собой основной рецикл, включающий КТ и градирни, 2-ой рецикл включает насосы газоохладителей и вспомогательное теплообменное оборудование. При этом все теплообменные аппараты одного типа включены параллельно (рис.1). Имеет место сезонное переключение подачи добавочной воды: зимой - в аванкамеру циркуляционных насосов, летом - непосредственно во второй рецикл охлаждения вспомогательного оборудования.

В СОО Набережночелнинской ТЭЦ ведется реагентная обработка циркуляционной воды продуктами компании БК «ДЖЮЛИНИ» Германия. Дозируются следующие реагенты: 1) для защиты от солеотложений производится непрерывное дозирование реагента - Актифос 640 Т; 2) для диспергирования взвешенных веществ и отмерших организмов непрерывное дозирование реагента - Турбодиспин Д 80; 3) против микробиологического обрастания и загрязнения производится периодическая обработка системы реагентами -Турбанион М 101, Турбанион М 104; 4) для предотвращения выноса меди и цинка и износа латунных трубок осуществляется периодические подачи продукта - Корродекс 900.

Режимы работы отдельных аппаратов и СОО Набережночелнинской ТЭЦ как подсистемы имеют сходство и некоторые различия. По способу организации процесса все аппараты и СОО в целом работают в непрерывном, проточном режиме. Характер изменения параметров процесса -нестационарный, поскольку входящие и выходящие потоки, скорость циркуляции и химический состав циркулирующей воды изменяются во времени. Тепловой режим работы - неадиабатический, с внешним теплообменом. Температурный режим для отдельных аппаратов и в целом для СОО, строго говоря, неизотермический. На практике, однако, разность температур воды на входе и выходе из КТ и градирен составляет 2 - 3 °С для I-ой очереди и 6 - 8°С для П-ой очереди. Это приводит к тому, что в пределах сезона (зима, лето) изменение температуры циркуляционной воды на

отдельных участках COO незначительное и плавное. Поэтому в целом для СОО и для конкретного сезона года в первом приближении можно принимать температурный режим как изотермический.

Принципиальное значение имеет гидродинамическая обстановка или макроструктура потока в реакционной зоне. Отдельные теплообменные аппараты по конструкции представляют собой реакторы вытеснения и смешения. Однако, СОО в целом является типичной системой смешения с циркуляционным насосом. Из отмеченного следует, что по макроструктуре потока режим неидеален. Логически в качестве модели для СОО подходит комбинированная модель, построенная как совокупность ячеек различного типа и размеров, соединенных последовательно и параллельно.

Рис.1 Технологическая схема СОО НЧ ТЭЦ. Обозначения: Гр - градирня; КТ - конденсатор турбины; ХЦ - химический цех; КЦ - котельный цех, ТО -вспомогательное тепловое оборудование, КрТВ - коллектор технической воды, ДВ - добавочная вода, НТО - насосы газоохладителей; ЦН - циркуляционный насос; Ф — емкость с реагентами обработки воды (фосфонат, актифос).

В основу построения математической модели положена однопараметрическая диффузионная модель. Для стационарного процесса основное уравнение баланса по j-ой компоненте запишется в виде:

dc, d2c, ...

-и--L+D,--f + w ,=0, (1)

dh 1 dl) '

где и- линейная скорость потока; и>у- скорость превращения у-ой компоненты; су- концентрация j-ой компоненты; L- длина пути.

Единственным параметром модели является DL- коэффициент продольной диффузии или коэффициент продольного смешения.

(2)

Критерий подобия, аналогичный диффузионному критерию Пекле

PeL исследуемой системе составил 0,02-0,03, что указывает на близость

Dl

структуры потока идеальному смешению.

С учетом этого, математическая модель СОО представлена в виде системы простых дифференциальных уравнений материального баланса: dM

dC] dNj

Здесь dM0 — изменение массы воды в СОО; С/-д, cj u - концентрации J-oii компоненты в добавочной и циркуляционной воде, соответственно; тл, тис„ -расход добавочной и испарившейся воды в т/ч, соответственно; ЩА — источник j'-ой компоненты, т.е. суммарное количество, превратившееся в/из других компонент в результате химических реакций и/или перешедшее в другие фазы из жидкой фазы ( циркуляционной воды) в молях; ту - сумма всех виды ухода (утечек) циркуляционной воды в жидком виде.

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

3,ц2 _ «д . „ ^+АЛ/0/Дг | сы ^ ^+ДУ/0/Агч

К =-=—-—{1-ехр(—-—-}+^.expf - и-) (4)

%а «V+ДЧ/Дг М0 %я MQ

Уравнение (4) представляет выражение для конечного коэффициента концентрирования (Л"к2) неучаствующей независимой компоненты за время Лт. Cj,ui и cj,u2 ~ концентрация компоненты в циркуляционной воде в начале и конце временного интервала. ту - суммарный поток утечек циркуляционной воды (ту = /Яку + тплк); /Яку,, /иплк - расход воды на капельный унос и в промливневую канализации, соответственно. Черта сверху означает среднее значение за период Дт.

Система уравнений (математическая модель) введения, распределения и вывода добавок с учетом особенностей СОО НЧ ТЭЦ имеет отличия от таковой для компонент добавочной воды. Поскольку добавкой, постоянно дозируемой в воду СОО, является фосфонат (актифос), система уравнений предназначена для расчета его баланса. Однако, это не принципиально, вид уравнений будет аналогичным и для других добавок. Основное уравнение баланса фосфоната:

пц-dx - ту Сф, ц,-dx = М0 ■ с1сф ц. + dN$, (5)

где скорость химических превращений и/или межфазных переходов ¿¿V. dC,

фосфоната —- = М0—- = к -Сфи, здесь Сф-Ц - концентрация фосфоната в dv d г '

циркуляционной воде, kv - константа скорости реакции первого порядка

химического превращения фосфоната.

Изменение концентрации фосфоната в воде СОО с учетом изменяющихся водных потоков:

ДЛ/0

(6)

-ф,Ц2'

1-ехр(-

-

т +-У.

У Дг

М

О

т +-

+ С. . ехр(—--—)-Дг

'О

Количество фосфоната, покидающее зону реакции (вода СОО) за время Дт, можно определить сравнением его баланса с накоплением «консервативной» компоненты по формуле:

AN

Ф.Р

— — Фм

Дг-Мг

(Дс. Дс, ф,Ц к, ц

(7)

ф,Ц А,Ц

При регулировке или поддержании заданного объема продувки можно ориентироваться на коэффициент концентрирования и накопление «консервативной» компоненты, определяемые в ходе текущего химического контроля. При условии ДМ0 = 0 (постоянные масса, уровень) и основных составляющих утечек водыту =шч, +тщ расход продувочной воды определяется по формуле:

М„

ДС

т»Р=(Г

т

-о ■ ^ (KkW -D-Дг-С^д

к,п.

(8)

В третьей главе представлены результаты обработки данных, полученных в ходе производственного эксперимента, проведенного на СОО Набережночелнинской ТЭЦ 1-ой и И-ой очереди в период с 1.06.09 по 12.06.09.

В ходе эксперимента замерялись следующие показатели: 1) расширенный химический состав воды - добавочной и циркуляционной; 2) температура воды; 3) почасовые значения водных потоков в СОО; 5) почасовые расходы реагентов. Замеры химического состава и температуры в СОО проводились в трех точках -(I) в чаше градирни, (2) перед конденсаторами турбин (КТ) и (3) за КТ. 1-ая очередь Набережночелнинской ТЭЦ включает 5 градирен, И-ая — одну градирню. Обе очереди представляют собой два независимых контура, соединенные перемычкой. На время проведения эксперимента перемычка была закрыта и переток воды между контурами отсутствовал.

Данные, полученные в ходе производственного эксперимента на СОО I-ой и Н-ой очереди Набережночелнинской ТЭЦ в июне 2009 г., были обработаны с использованием прикладной компьютерной программы. Некоторые результаты представлены в таблице 1.

Из особенностей материальных потоков можно отметить следующие. В СОО 1-ой очереди большое абсолютное значение капельного уноса (179 т/ч, 0,42 % от расхода циркуляционной воды). Это связано с высокой скоростью циркуляции при невысокой тепловой нагрузке. Средняя разность температур на

входе/выходе из градирен за период составила всего 2,9 °С. В этих условиях в градирнях превалирует капельный унос над испарением воды. Потери фосфоната на СОО 1-ой очереди происходят за счет выброса в воздух с каплями воды из градирен и составляют в среднем более 2 кг/ч. В СОО П-ой очереди малое значение капельного уноса (14 т/ч, 0,07 %) и ненормально низкие концентрации фосфоната (2,25 г/т, при норме 10 г/т).

В СОО 1-ой очереди отложение карбонатов не происходит (таблица 1). При этом нет превышения по допустимой щелочности воды и степени упаривания, а концентрация фосфонатов поддерживается на требуемом уровне. Очевидно, что данный режим 1-ой очереди обеспечивает безнакипную работу по карбонатам. Увеличение содержания взвешенных веществ в воде 1 очереди, вероятно, обусловлено переходом в шлам ранее образовавшихся отложений. В то же время, в отложения переходят силикаты, органические вещества, соединения железа. Следовательно, на них ингибирующее действие фосфоната не распространяется.

Иная картина наблюдается в СОО П-ой очереди. Происходит активное осаждение карбонатов. Более того, осаждается вводимый в воду СОО фосфонат. За наблюдаемый период в отложения перешло порядка 40% кальция, поступившего с добавочной водой, и более 50 % добавленного фосфоната. Очевидно, что произошел «сбой» режима обработки воды в СОО П-ой очереди. Фосфонат не обеспечивает защитного действия по карбонатным отложениям, поскольку осаждается сам и его концентрация не достигает требуемых значений. Процесс этот начался ранее наблюдаемого периода и не закончился за время эксперимента.

На рис.2 представлены данные по концентрированию в воде СОО И-ой очереди хлоридов, кальция, щелочности и содержанию фосфоната за предшествующий месяц - май 2009 г. Появление разницы в коэффициентах концентрирования хлорид-ионов, кальция и щелочности свидетельствует о начале процесса осаждения. Видно, что разница появилась 10 мая 2009 г. и в дальнейшем увеличилась. Примерно с 18-20 мая 2009 г. начался процесс осаждения фосфоната. Его концентрация в воде СОО стала снижаться, не смотря на постоянное дозирование. За время с 10 мая по 10 июня 2009 г. образовалось примерно 15 тонн отложений сложного состава. В порядке убывания доли в состав отложений входят - карбонаты ионов жесткости, органические вещества, оксиды железа, силикаты, в т.ч. глина и другие.

Таблица 1.

Отложения в СОО Набережночелнинской ТЭЦ по результатам обработки данных эксперимента за период 1-5 июня 2009 г. в пересчете на вероятный

1-ая П-ая

Отложения, кг/сутки очередь очередь

Карбонаты (на СаС03) -6,3 375,5

Силикаты (на Si02) 9,37 13,99

Органические в-ва (окисляемые) 144,2 147,9

Фосфонаты нет 17,3

Коэфф. упаривания по хлоридам 2,14 5,40

Расход добавочной воды, т/ч 382,4 276,7

Причины «сбоя» можно проследить по представленной на рис.2 диаграмме. С 10 мая увеличилось концентрирование воды на Н-ой очереди вероятно в связи с повышенной нагрузкой на СОО. Коэффициент концентрирования по хлоридам достиг 4, общая щелочность поднялась до 6,8 ммоль/л, кальциевая жесткость - более 11 ммоль/л. Продувка, которая была открыта 11 мая, оказалась явно недостаточной. Коэффициент концентрирования воды остался на уровне 4 на момент закрытия продувки. Соответственно, концентрирование воды продолжилось далее и начались отложения. Примерно с 18 мая при достижении концентрирования воды 6 и общей жесткости до 16 ммоль/л началось осаждение (деактивация) фосфоната. С этого момента ни периодические продувки, ни введение дополнительных доз фосфоната не

Рис.2 Коэффициенты

концентрирования по хлоридам, ЖСа и Що5ш и нормированное содержание фосфоната (сф/9 мг/л) в циркуляционной воде 11-ой очереди в мае 2009 г. Прямоугольники отмечают периоды включенной продувки.

Почему не удается быстро устранить нарушения в режиме обработки воды? По нашему мнению причина заключается в «Инструкции по ведению режима обработки циркуляционной воды 1-ой и И-ой очереди Набережночелнинской ТЭЦ продуктами фирмы «БК Джюлини». В разделе «VI. Нарушения режима обработки и меры их устранения» ситуации, подобные происходящей, вообще не предусмотрены. Более того, если строго следовать рекомендациям «Инструкции...», ситуация в СОО будет и дальше ухудшаться. Очевидно, что «Инструкция...» нуждается в доработке.

В четвертой главе представлены данные для выбора оптимального режима функционирования СОО и схемы дозирования корректирующих добавок. Для выбора оптимальных значений концентрирования воды СОО, продувки были проведены расчеты для условий, близких к условиям СОО Набережночелнинской ТЭЦ П-ой очереди. Расчет проводился по уравнениям математической модели для стационарных условий (М0 = const). При расчетах полагали, что фосфонат не участвует в химических превращениях и не осаждается. Его удаление из СОО происходит только с утечками циркуляционной воды.

позволили исправить положение.

май 2009 2 очередь

Из зависимости, представленной на рис. 3, следует вполне естественный вывод, что с повышением концентрирования воды потери циркуляционной воды (только утечки, без испарения) и фосфоната (и вообще всех добавок) уменьшаются. Однако, эта зависимость криволинейна. Так, при увеличении Кк от 2 до 3 расход воды за счет утечек и потери фосфоната уменьшатся на 50 %, при увеличении Кк от 3 до 4 уменьшение составит уже 33 %, а от 4 до 5 только 25 % и т.д При этом относительное сокращение потребления добавочной воды значительно скромнее. Например, при увеличении Кк от 2 до 5 утечки воды и потери фосфоната сокращаются в 4 раза, а расход добавочной воды только в 1,6 раза. Таким образом, высокое концентрирование воды СОО (более 3) целесообразно прежде всего для экономии реагентов (фосфонат и др.) и уменьшения стоков загрязненной воды.

Теоретически максимальная экономия достигается при максимально допустимой степени концентрирования. Из Инструкции по использованию актифоса рекомендуемый коэффициент упаривания 3,0 - 3,5.

Рис.3 Утечки циркуляционной воды (т{у)), потери фосфоната (актифоса) и расход добавочной воды (от(д)) в зависимости от коэффициента концентрирования воды в СОО. Расчет сделан при условиях постоянной массы воды в СОО, равной 10000 т, и постоянного испарения (/н(исп)) -200 т/ч. Концентрация фосфоната в воде (сф) принята равной 2 г/т.

Из анализа работы СОО Набережночелнинской ТЭЦ в январе-июне 2009 г. концентрирование более 4 привело к образованию отложений даже при соблюдении оптимального содержания актифоса в воде. Таким образом, можно принять для условий Набережночелнинской ТЭЦ оптимальную степень концентрирования воды на уровне 3,5. Поддержание этого коэффициента концентрирования должно определяться размером продувки.

Следующий принципиальный момент разработки схемы дозирования заключается в определении необходимого размера продувки. Преобразованием уравнения 8 при условии стационарного режима (М0 = const, ACj,u = 0, Ку = Кк) получаем

m„Jmy = KK-\. (9)

В свою очередь объем испарения определяется тепловой нагрузкой на СОО (конденсаторы и вспомогательное оборудование), а также погодными условиями (температурой наружного воздуха, влажностью, ветром), то есть параметрами, не поддающимися регулировке. Однако, испарение можно

к«

рассчитать и, следовательно, определить оптимальную продувку. В основе расчета лежат зависимости тепло- массообмена в градирнях. Точный расчет испарения проводится с использованием разработанной компьютерной программы.

Дозирование реагента (актифоса) для поддержания рекомендуемой концентрации в воде СОО рассчитывается по формуле

шф = оту*Сф Ц/1000, кг/ч, (10)

где Шф - дозирование фосфоната (актифоса) в пересчете на чистое вещество, кг/т; Сф,ц - концентрация фосфоната в циркуляционной воде, г/т.

Ниже приведен пример расчета водных потоков и фосфоната для средних условий лета и зимы на t-ой и 11-ой очереди (таблица 2). При расчете приняты потери на капельный унос (рку ) - 0,5 % для первой очереди и 0,1 % - для второй. Концентрация фосфоната (актифоса) в воде СОО - 10 г/т. Концентрация фосфоната в рабочем растворе - 1 кг/л. Расход воды через градирни и перепад температур - средний для сезонов.

Расчет дает оптимальные значения продувки, добавки воды и дозирование актифоса.

Таблица .2

Результаты расчета оптимальных значений продувки, добавки воды и дозирования фосфоната для средних условий лета и зимы 1-ой и И-ой очереди Набережночелнинской ТЭЦ.____

Средние значения I очередь I очередь 11 очередь 11 очередь

лето зима лето зима

Расход циркводы ч/з градирни, т/ч 42 500 95 ООО 20 800 23 500

Перепад температур на градирнях, С 2,9 9 7 16

Испарение, т/ч 178,7 855 211 376

Капельный унос, т/ч 212.5 475 20,8 23,5

Продувка, т/ч - 141 -133 100,8 127

Продувка, % -0,33 -0,14 0,5 0,54

Добавка воды, т/ч 391,2 1330 332,6 526,5

Расход фосфоната, кг/ч 2,125 4,75 1,216 1.5

Дозирование раствора фосфоната, л/ч 2.125 4,75 1,216 1.5

Обращает на себя внимание отрицательное значение продувки для 1-ой очереди. Это означает, что роль продувки выполняет капельный унос воды через градирни 1-ой очереди. Причем, величина капельного уноса превышает необходимую утечку воды с 1-ой очереди. Уменьшить избыточный капельный унос можно снижением расхода циркуляционной воды через градирни. Это, однако, требует проведения технико-экономического расчета, поскольку может увеличиться температура воды на входе в КТ.

Еще один принципиальный момент связан с режимом организации продувки, расхода добавочной воды и дозирования реагентов. На Набережночелнинской ТЭЦ реализован режим, близкий к периодическому. Периодически включается продувка, добавочная вода и подача реагента.

Причем, расходы продувочной и добавочной воды между собой не согласованы, а продувка и дозирование реагентов находятся в противофазе. (Одновременное включение продувки с дозированием актифоса запрещено Инструкцией). Следствием этого режима являются значительные колебания массы воды СОО (рис. 4). Из рис.4 видно, что колебания наблюдаются постоянно и достигают 40% объема системы. Особенно сильные колебания

Рис.4 Изменение массы воды в СОО Н-ой очереди Набережночелнинской ТЭЦ в мае 2009 г.

Такой режим называется «нестационарный». Чем

больше нестационарность, тем больше необоснованный расход реагентов, которые сливаются с продувкой. Но, самое главное, - это пониженная устойчивость системы. Резкие колебания в системе (СОО) могут привести к нарушению защитного режима, что и произошло в мае 2009 г. на Н-ой очереди.

Для поддержания оптимального режима функционирования СОО Набережночелнинской ТЭЦ, обеспечивающего: (1) максимально возможную производительность СОО по снятию тепловой нагрузки, (2) безнакипный режим работы, (3) минимально возможные расходы добавочной воды и реагентов (корректирующих добавок), (4) минимальное количество сточных вод и (5) надежность всей ТЭС, на основании математической модели (глава II) разработана инструкция, режимная карта и прикладная компьютерная программа для управления работой СОО. Критерием оптимизации выбрано значения расхода реагентов и добавочной воды при ограничении - отсутствии образования отложений в системе.

Прикладная компьютерная программа на основании показаний установленных датчиков уровня, расхода воды, электропроводности, температуры и результатов химического анализа в режиме реального времени определяет оптимальные расходы продувки, добавочной воды, реагентов. Кроме оперативного контроля программа дает прогноз состояния СОО на 10 суток вперед при выбранном режиме работы, а также информирует о начале процесса образования отложений, выдает рекомендации но экономии воды и реагентов в СОО. Помимо этого в программе архивируются все данные по системе, что позволяет по прошествии определенного времени проанализировать работу системы.

Структура экономического эффекта при организации оптимального режима функционирования СОО Набережночелнинской ТЭЦ с применением прикладной компьютерной программы будет состоять из следующих статей: 1) поддержание нормативных значений вакуума в конденсаторах турбин; 2)

наблюдаются после интенсивных продувок.

уменьшение затрат на реагенты; 3) уменьшение затрат на добавочную воду; 4) уменьшение затрат на оплату стоков. Суммарный экономический эффект от организации оптимального режима составит 3 млн. рублей в год.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1) Проведен системный анализ несопряженной системы оборотного охлаждения СОО с комплексной рсагептной обработкой воды реальной ТЭС. СОО Набережночелнинской ТЭЦ образует полузамкнутую систему водооборота, организованную по принципу обратной связи (сложный полный рецикл) и работает в непрерывном, нестационарном, неизотермическом, неадиабатическом режимах.

2) На основе установленной модели структуры потока разработана система расчета материальных потоков в СОО с учетом нестационарного режима и большого непостоянного водяного объема. Получены выражения для расчета испарения, капельного уноса, продувки, размера и состава отложений, внутренней коррозии, зашламления, биозагрязнения, дозировки и потери реагентов.

3) С применением разработанной математической модели и плановых экспериментов проведено исследование эффективности работы реальнодейстиующей СОО ТЭС на примере Набережночелнинской ТЭЦ. 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) Для мониторинга процессов, происходящих в СОО, разработана схема химического контроля и предложены критерии количественной оценки негативных процессов.

5) Проведено обоснование выбора оптимального режима функционирования СОО, обеспечивающего (1) максимально возможную производительность СОО по снятию тепловой нагрузки, (2) безнакипный режим в KT, (3) минимально возможные расходы добавочной воды и реагентов (корректирующих добавок), (4) минимальное количество сточных вод и (5) надежность (безаварийность) работы всей ТЭС.

6) Для управления работой СОО и прогнозирования состояния на 10 суток разработаны режимная карга и прикладная компьютерная программа.

7) Результаты работы приняты к внедрению на, Набережночелнинской

ТЭЦ.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Чичиров A.A., Чичирова Н.Д., Волков М.А., Мургазин А.И. Мониторинг физико-химических процессов в системе оборотного охлаждения Набережночелнинской ТЭЦ // Проблемы энергетики. Известия вузов,-2010.-№3-4.-С. 146-150.

2. Чичиров A.A., Чичирова Н.Д., Галеев И.И., Муртазин А.И., Смирнов А.Ю., Волков М.А. Моделирование и анализ процессов при функционировании системы оборотного охлаждения ТЭС// Труды Академэнерго- 2009 г.-№2.-С. 64-80._

3. Волков М.А. Уменьшение образования отложений накипи в системе оборотного охлаждения Казанской ТЭЦ-2 // Материалы докладов аспирантско-магистерского семинара, посвященного Дню Энергетика. Казань, КГЭУ.- 2007.-T.3.-C.53

4. Волков М.А. Оптимизация водно-химического режима оборотных систем техводоснабжения с градирнями паротурбинных ТЭС // Материалы докладов II молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения». Казань, КГЭУ.-2007. -Т.З.- С.96.

5. Волков М.А. Использование тренажера блока К-300-240 для определения потерь при работе турбоустановки с ухудшенным вакуумом // Материалы докладов международной научно технической конференции Энергетика 2008:Инновации, решения, перспективы. Казань,КГЭУ.-2008.-Т.З.-С.-81.

6. Волков М.А. Повышение эффективности работы системы оборотного охлаждения НЧТЭЦ // Материалы докладов аспирантско-магистерского семинара, посвященного /Дню энергетика. Казань,КГЭУ.-2009.-Т.З.-С.55.

7. Волков М.А. Предотвращения образования отложений в систем оборотного охлаждения Казанской ТЭЦ-2 // Труды X Всероссийского научно технического семинара Энергетика: Экология, надежность, безопасность. Томск, ТПУ.-2008.-Т.З.-С.63-67.

8. Волков М.А., Галеев И.И. Повышение эффективности работы системы оборотного охлаждения с градирнями // Материалы докладов XVI международной научно-технической конференции студентов и аспирантов: Радиоэлектроника, электротехника, энергетика. Москва, МЭИ.-2010.Т.З.-С.154.

9. Волков М.А., Мургазин А.И. Физико-химические процессы в системе оборотного охлаждения с испарительными градирнями // Материалы международной научно-технической конференции: Образование и наука-производству. Набережные Челны, КГИЭА.-2010.-Т.З.-С.55-56.

10. Волков М.А. Предотвращение образования отложений в системе оборотного охлаждения Казанской ТЭЦ-3 // Материалы докладов III международной научно-технической конференции «Тинчуринские чтения». Казань, КГЭУ.-2008.-Т.З.-С. 68-69.

П.Волков М.А., Галеев И.И. Мониторинг физико-химических процессов в СОО НЧ ТЭЦ // Материалы докладов V молодежной международной научно-технической конференции «Тинчуринские чтения». Казань, КГЭУ,- 2010.- Т.З.-С.87-86.

Изд. лиц. № 00743 от 28.08.2000 г.

Подписано к печати 15.04.2010 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 №3 759_

Типография КГЭУ 420066, Казань, Красносельская, 51.

Введение.

Глава 1. Комплексонная обработка охлаждающей воды системы оборотного охлаждения с градирнями (обзор литературы).

1.1 Система технического водоснабжения ТЭС.

1.1.1 Типы систем технического водоснабжения.

1.1.2 Типы систем оборотного охлаждения с градирнями.

1.2 Зависимость технико-экономических показателей ТЭС от эффективности работы системы технического водоснабжения.

1.3 Теоретические аспекты процессов, протекающих в системе оборотного охлаждения с градирнями.

1.4 Комплексонная обработка воды.

1.4.1 Механизм ингибирования минеральных отложений.

1.4.2 Наиболее распространенные ингибиторы минеральных отложений.

1.4.3 Опыт применения ингибиторов накипеобразования в системах оборотного охлаждения.

1.5 Применение математического моделирования и компьютерных программных комплексов для ведения водно-химического режима систем оборотного охлаждения с градирнями.

Глава 2. Системный анализ оборотного охлаждения Набережночелнинской ТЭЦ и разработка математической модели системы.

2.1 Системный анализ системы оборотного охлаждения (СОО) НЧ ТЭЦ.

2.2 Математическая модель для расчета материальных потоков в

СОО НЧ ТЭЦ.

2.3 Основные уравнения расчета баланса СОО НЧ ТЭЦ.

Глава 3. Мониторинг физико-химических и теплофизических процессов в СОО

НчТЭЦ.

3.1 Расчет материальных потоков в СОО 1-ой и 2-ой очереди по результатам эксперимента 1-5.06.09.

3.2 Анализ устойчивости работы СОО 1-ой и 2-ой очереди в 2009 г.

Глава 4. Разработка оптимального режима функционирования СОО НЧ ТЭЦ.

4.1 Обоснование режима функционирования СОО НЧ ТЭЦ.

4.2 Режимная карта контроля работы СОО 2-ой очереди НЧ ТЭЦ.

4.3 Режимная карта оптимального режима функционирования СОО 2-ой очереди НЧ ТЭЦ.

4.4 Прикладная компьютерная программа для расчета оптимального режима функционирования СОО НчТЭЦ.

4.5 Экономический эффект от организации оптимального режима функционирования СОО.

Выводы.

В настоящее время на тепловых электрических станциях (ТЭС) РФ для охлаждения конденсаторов турбин (КТ) и вспомогательного оборудования наибольшее распространение получила система оборотного охлаждения (СОО) с испарительными градирнями. В качестве добавочной воды в СОО используется главным образом природная необработанная вода. При работе, в результате испарения воды в градирнях, происходит концентрирование малорастворимых компонентов в воде СОО. В основном по этой причине на поверхностях теплообмена в КТ образуются отложения малорастворимых веществ (накипь), ухудшающие процессы теплопередачи. От этого напрямую зависит эффективность работы ТЭС и перерасход топлива, состояние оборудования, его ресурс и аварийность. СОО с испарительными градирнями можно разделить на два типа: 1) бессточная сопряженная СОО с отбором оборотной воды после подогрева в КТ на водоподготовительную установку (ВПУ) в химический цех; 2) независимая несопряженная СОО без отбора оборотной воды на ВПУ, с продувкой. Если для СОО первого типа набор методов и приемов стабилизационной обработки воды сильно ограничен из-за требований к качеству воды на ВПУ, то на СОО второго типа разработаны и применяются различные химические, катионитные, физические, электрохимические, механические и др. методы обработки. Среди них наиболее удобными, эффективными и экономичными являются химические методы, связанные с введением в оборотную воду различных реагентов.

В частности, для предотвращения минеральных отложений широкое распространение получили органические фосфонаты и композиции их содержащие (антинакипины, антискалянты, ингибиторы отложений и коррозии). В рекомендациях по использованию фосфонатов ведущие специалисты и производители указывают на необходимость строгого соблюдения режима обработки воды. Это - (1) пределы содержания 4 фосфоната в циркуляционной воде, характерные для каждого вида реагента; (2) предельно допустимые значения карбонатной жесткости или общей щелочности циркуляционной воды. При этом общая жесткость воды, как правило, не нормируется. Мировой опыт, однако, показывает, что качество воды существенно влияет на необходимую дозу (концентрацию) фосфоната. Отмечены также случаи внезапной дезактивации фосфонатов с созданием аварийной ситуации, поскольку вода в СОО находится в пересыщенном состоянии. В то же время рекомендуемые мероприятия по контролю за обработкой воды представляются недостаточными. Немаловажное значение также имеет экономический аспект, поскольку современные многокомпонентные ингибиторы - это реагенты дорогостоящие, и стоит проблема минимизации их расхода. Указанные обстоятельства делают актуальной проблему мониторинга процессов в СОО - образования отложений, эффективности действия ингибиторов.

Цель и задачи исследования. Повышение эффективности работы несопряженной СОО с реагентной обработкой воды ТЭС.

Непосредственными задачами работы являются:

Системный анализ СОО изолированного типа (несопряженная с водоподготовительной установкой, с продувкой) с комплексной реагентной обработкой воды.

Разработка математической модели несопряженной СОО, позволяющая рассчитывать все основные материальные потоки, физико-химические и биологические процессы.

Выработка критериев оценки эффективности работы СОО ТЭС, контроля за составом и скоростью отложений, зашламлением, внутренней коррозией оборудования, биозагрязнением.

Разработка системы химического контроля (мониторинга) несопряженной СОО с реагентной обработкой воды

Выбор рационального режима функционирования СОО ТЭС.

Анализ материальных потоков на конкретной ТЭС. Исследование состава и структуры отложений в СОО ТЭС. Предложения по повышению эффективности работы ТЭС.

Научная новизна работы.

Разработана математическая модель несопряженной СОО с реагентной обработкой воды как непрерывнодействующей системы с нестационарным режимом работы. Составлена система дифференциальных и алгебраических уравнений для расчета материального баланса системы, включая жидкую, газовую фазы и твердые отложения.

Разработан оптимальный режим функционирования СОО, обеспечивающий безнакипный режим работы оборудования, минимальный расход реагентов, добавочной воды и сточных вод.

Достоверность результатов работы обеспечивается: в теоретическом плане - использованием научно-обоснованных моделей и методов расчета процессов и аппаратов, растворов электролитов, кинетики гетерогенных реакций, комплексообразования; в практическом плане — проверкой адекватности расчетных моделей с технологическими характеристиками действующей СОО ТЭС, а также согласованием результатов расчетов с экспериментальными данными промышленных испытаний, выполненных в настоящей работе и литературными данными.

Практическая ценность работы. Для конкретной ТЭС разработаны схема мониторинга и режим управления СОО с реагентной обработкой воды.

Предложена методика проведения промышленного эксперимента на ТЭС и представлены результаты обследования эффективности СОО. Намечены пути повышения эффективности работы СОО и повышения безопасности ТЭС.

Реализация результатов работы. Разработана и реализована программа эксперимента по определению эффективности работы СОО

Набережночелнинской ТЭЦ. Разработаны рекомендации по оптимизации работы СОО.

Личный вклад автора. Основные результаты получены автором лично под руководством д.х.н., проф. Чичировой Н.Д.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на молодежных международных научных конференциях «Тинчуринские чтения» (Казань, КГЭУ, 2007-20 Юг.), международной научно-технической конференции «Энергетика - 2008: инновации, решения, перспективы» (Казань, КГЭУ, 2008г.), аспирантско-магистерском семинаре, посвященном дню энергетика (Казань, КГЭУ, 2009г.); шестнадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов: Радиоэлектроника, электротехника, энергетика (Москва, МЭИ, 2010); международной научно-практической конференции «Образование и наука -производству» (Набережные Челны, КГИЭА, 2010г.); X всероссийском студенческом научно-техническом семинаре Энергетика: Экология, Надежность, Безопасность (Томск, ТПУ, 2008г.).

Автор защищает:

1. Математическую модель несопряженной системы оборотного охлаждения СОО с комплексной реагентной обработкой воды.

2. Результаты промышленного эксперимента на реальной ТЭС -Набережночелнинской ТЭЦ. Обработку результатов с использованием разработанной модели. Определение основных материальных потоков в СОО, количественную оценку физико-химических процессов, внутренней коррозии, биозашламления.

3. Схему химического контроля и предложенные критерии количественной оценки негативных процессов.

4. Обоснование выбора оптимального режима функционирования несопряженной СОО с реагентной обработкой воды.

5. Режимную карту и прикладную компьютерную программу для управления работой СОО и прогнозирования состояния на 10 суток вперед.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано одиннадцать печатных работ, из них две из списка, рекомендованного ВАК.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения, справки об использования результатов на Набережночелнинской ТЭЦ и списка литературы из 115 наименований.

выводы

1) Проведен системный анализ несопряженной системы оборотного охлаждения СОО с комплексной реагентной обработкой воды реальной ТЭС. СОО НЧ ТЭЦ образует полузамкнутую систему водооборота, организованную по принципу обратной связи (сложный полный рецикл) и работает в непрерывном, нестационарном, неизотермическом, неадиабатическом режимах.

2) На основе однопараметрической диффузионной модели разработана система расчета материальных потоков в СОО с учетом нестационарного режима и большого непостоянного водяного объема. Получены выражения для расчета испарения, капельного уноса, продувки, размера и состава отложений, внутренней коррозии, зашламления, биозагрязнения, дозировки и потери реагентов.

3) С применением разработанной математической модели и плановых экспериментов проведено исследование эффективности работы реальнодействующей СОО ТЭС на примере НЧ ТЭЦ. 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) Для мониторинга процессов, происходящих в СОО, разработана схема химического контроля и предложены критерии количественной оценки негативных процессов.

5) Проведено обоснование выбора оптимального режима функционирования СОО, обеспечивающего (1) максимально возможную производительность СОО по снятию тепловой нагрузки, (2) безнакипный режим в КТ, (3) минимально возможные расходы добавочной воды и реагентов (корректирующих добавок), (4) минимальное количество сточных вод и (5) надежность (безаварийность) работы всей ТЭС.

6) Для управления работой СОО и прогнозирования состояния на 10 суток разработаны режимная карта и прикладная компьютерная программа.

1. Абрамов Н.Н. Водоснабжение. М.: Стройиздат, 1982. 440 с.2. .Абасев Ю.В., Чичирова Н.Д. Расчетно-теоритическая оценка возможности и эффективности применения комплексонов на ТЭС. Казан: Казан.гос.энерг.ун-т, 2006. 112 с.

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

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

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

5. 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.

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

7. Белоконова Н.А. 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.

8. Берман Д. Испарительные градирни: современные конструкции и преимущества реконструкции // Энергетик. 2000. - Специальный выпуск. — С. 15-21.

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

10. Бондарь Ю.Ф., Гронский Р.К. Методические указания по водно-химическому режиму бессточных систем охлаждения. МУ-34-70-095-85.М.:СПО Союзтехэнерго, 1985.

11. Бондарь Ю.Ф., Гронский Р.К. Методические указания эксплуатации бессточных систем охлаждения: МУ 34-70-115-85Ю М: СПО Союзтехэнерго, 1986

12. 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.

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

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

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

16. Бондарь Ю.Ф. Оптимизация водно-химического режима оборотных систем охлаждения с градирнями // Энергосбережение и водоподготовка. -2008. №3. - С. 8-10.

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

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

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

20. Вихрев В.Ф., Шкроб М.С. Водоподготовка М.: Энергия, 1973.

21. Васильев В.П. Комплексоны и комплексонаты // Интернет: www.pereplet.ru/obrazovanie/storos/-l 996

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

23. Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения хлоридов (М.: ВТИ, 1993)

24. Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения кальция (М.: ВТИ, 1993).

25. Воды производственные тепловых электростанций. Метод определения щелочности (М.: ВТИ, 1993).

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

27. Годына Н.Ф., Уварова К.А., Короткова Е.В., Тюрина Т.Г. Разработка ингибиторов накипеобразования для систем оборотного водоснабжения //.-С. 589-590.

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

29. ГОСТ 9.502-82 Ингибиторы коррозии металлов для водных сред. Методы коррозионных испытаний.

30. Гришин А.А., Малахов И.А., Богданов М.В. Гигиенические итехнологические аспекты биоцидной обработки охлаждающей воды115циркуляционных систем электростанций // Теплоэнергетика. — 2001. -№8. С. 2-8.

31. Громогласов А.А., Копылов А.С., Пильщиков А.П. Водоподготовка: Процессы и аппараты. М.: Энергоатомиздат, 1990. 272 с.

32. Доброхотов В. И., Жгулев Г. В. Эксплуатация энергетических блоков.-М.:Энергомиздат, 1987.-256 е.: ил.

33. 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.

34. Дрикер Б.Н., Ваньков А.Л. Сравнительная оценка эффективности отечественных и импортных ингибиторов солеотложений // Энергосбережение и водоподготовка. 2000. - №1. - С. 55-59.

35. 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.

36. 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.

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

38. Дрикер Б.Н., Цирульникова Н.В. Реагенты для обработки воды нового поколения // Энергосбережение и водоподготовка. 2004. - №3. - С. 3537.

39. Дрикер Б.Н., Простаков С.М., Ремпель С.И. Влияние органических фосфонатов на кристаллизацию сульфата кальция. ЖПХ,1981.№5 С.1006-1009.

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

41. Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Колпакова И.Д. Комплексоны. М.: Химия, 1970.-417 с.

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

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

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

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

46. Копылов А.С., Лавыгин В.М., Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике. М.: Издательство МЭИ, 2003.

47. Костюк А.Г., Фролов В.В. Паровые и газовые турбины. М.: Энергоатомиздат, 1985.

48. Каталог новой технике и технологий, внедренных в ОАО «Генерирующая компания». Казань,2009г.

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

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

51. Кучеренко Д.И., Гладков В.А. Оборотное водоснабжение. М. :Стройиздат, 1980.

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

53. 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.

54. Майборода В.Д., Гергалов В.И., Петряев Е.П. Математическое моделирпование химической кинетики. Минск: Университетское, 1989. -167 с.

55. Малахов И.А., Хачатуров А.К. Использование продувочной воды систем оборотного охлаждения при подготовке добавочной воды на ТЭС// Теплоэнергетика. 1989 №6.С.55-58.

56. Малахов И.А., Полетаев Л.Н., Пушель И.В. Комбинированная работа систем оборотного охлаждения и водоподготовительных установок ТЭЦ //Водоснабжение и санитарная техника. 1990.№1.

57. Мелихов В.Г., Башкинский Е.В., Игнатов Ю.И. оптимизация практического использования комплексонов в теплоэнергетике // Пром.энерг.-1989.-№11.-С.24-26.

58. Методические рекомендации по применению антинакипинов и ингибиторов коррозии ОЭДФК, АФОН 200-60А, АФОН 230-23А, ПАФ-13А, ИОМС и их аналогов, проверенных и сертифицированных в РАО «ЕЭС России», и на энергопредприятиях.

59. Монахов А.С., Котенков В.Н., Шагиев Н.Г. и др. Использование термодинамических методов для оценки эффективности применения комплексонов в теплоэнергетике// Электрические станции 1983 .№12. с.16-19.

60. Михалев А.С., Дрикер Б.Н., Ремпель С.И. Калориметрическое исследование процессов растворения и кристаллизации сульфатов кальция. Рук.деп.ОНИИТЭ-ХИМ №6, ХП-Д81

61. Натансон Э.М., Ульберг З.Р. Коллоидные металлы и металлополимеры.-Киев: Наукова Думка, 1971г. С 182

62. 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.

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

64. 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.

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

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

67. Пономаренко B.C., Арефьев Ю.И. Градирни промышленных и энергетических предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1998 г,-С 25.

68. 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.

69. Перечень предельно допустимых концентраций и ориентировочно безопасных уровней воздействия вредных веществ для водырыбохозяйственных водоемов. Утвержден приказом Комитета РФ по рыболовству № 100 от 28.06.95 (М.: Мединор., 1995)

70. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей

71. Российской Федерации. СПб.: Издательство ДЕАН, 2004. 336 с.

72. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (М.: 2004).

73. Присекина Т.А., Дрикер Б.Н., Михалев А.С. Применение мембранного электрода для изучения кинетики кристаллизации сульфата кальция . Труды вузов РФ «Проблемы электрохимии и коррозии металлов». 1977г, №1 С.68-70.

74. 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.

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

76. Рыженков В.А., Куршаков А.В., Анахов И.П., Свиридова Е.В. О повышении эффективности эксплуатации и надежности конденсаторов паровых турбин//Энергосбережение и водоподготовка.-2008.-№2.-С.29-35

77. Семенова И.В., Хорошилов А.В., Симонова С.В. Влияние показателя рН на процесс водоподготовки с использованием коагулянта Hydro-X // Энергосбережение и водоподготовка. 2003. - №2. - С. 45-48.

78. Семенова И.В., Хорошилов А.В., Симонова С.В. Влияние технологических параметров на закономерности коррекционной обработки воды // Энергосбережение и водоподготовка. 2005. - №2. -С. 18-20.

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

80. СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» Минстрой России.М.:ГПЦПП, 1996.

81. Стерман Л.С., Покровский В.Н. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС. М.: Энергоатомиздат, 1991. 328 с.

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

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

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

85. 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.

86. Фейзиев Г.К. высокоэффективные методы умягчения, опреснения и обессоливания воды.М.:Энергоатомиздат. 1988.

87. 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.

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

89. Чаусов Ф.Ф., Раевская Г.А. Комплексонный водно-химический режим теплоэнергетических, систем низких параметров.Праткическое руковдство.-Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотичсекая динамика», 2003. 280 с.

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

91. Чичиров А.А., 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.-№3-4.-С.

92. Чичиров А.А.,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.

93. Чичиров А.А., Чичирова Н.Д., Галиев И.И., Муртазин А.И., Смирнов А.Ю., Волков М.А. Моделирование и анализ процессов при функционировании СОО ТЭС//Труды Академэнерго.-2009-№2.-с.64-85.

94. Эпштейн С.И., Мантулова В.Д., Черпанова Я.А. Зависимость энергетических потерь ТЭЦ от температуры охлаждающей воды и интенсивности образования карбонатных отложений // Промышленная энергетика. 2006. - №5. - С. 45-47.

95. Яковлев Д.Г., Поляков С.И. Экономическая эффективность систем оборотного водоснабжения. М.: Химия, 1978. 224 с.

96. Шагиев Н.Г., Чичирова Н.Д., Воронов В.Н. и др. О разроботке математической модели для анализа процессов комплексонообразованияв пароводяных контурах электростанций // Вестник КФ МЭИ. — 1996. -№1. С.91-95.

97. Рекламный буклет компании «ООО Витязь» официального дистребьютера компании «БК ДЖУЛИНИ» Германия. Казань, КТЭЦ-3,2010.

98. Чичиров А.А., Чичирова Н.Д., Волков М.А., Муртазин А.И. Мониторинг физико-химических процессов в системе оборотного охлаждения Набережночелнинской ТЭЦ // Проблемы энергетики. Известия вузов.-2010.-№3-4.-С. 146-150.

99. Седлов А.С., Шищенко В.В., Сидорова С.В., Ильина И.П., Ларюшкин Н.И., Егоров С.А. Опыт освоения малоотходной технологии водоподготовки на Саранской ТЭЦ-2 // Электрические станции.-2000-№4.-C.33-37.

100. Седлов А.С., Шищенко В.В., Фардиев И.Ш., Закиров И.А. Комплексная малоотходная ресурсосберегающая технология подготовки воды на Казанской ТЭЦ-3 // Теплоэнергетика.-2004-№12.С. 19-22.

101. ПЗ.Седлов А.С., Шищенко В.В., Федосеев Б.С., Потапкина Е.Н. Выбор оптимального метода водоподготовки для тепловых электростанции// Теплоэнергетика.-2005-№4,С54-60.

102. Шарапов В.И., Цюра Д.В. Термические деаэраторы. Ульяновск: Ульяновский гос. техн. ун. 2003 г.

103. Абрамов А.И. Елизаров А.Н. Седлов А.С., Стерман В.В., Ремезов А.Н. Повышение экологической безопасности ТЭС. М: Издательство МЭИ.2002 г.

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

105. ЖСа5о жесткость кальциевая исходного раствора; Ж0 — жесткость общая, ммоль/кг (по старому — мг-экв/кг); М0 — масса воды в системе, т;

106. Що6щ,0 ~ общая щелочность исходного раствора, ммоль/кг; уд скорость подвода добавочной воды; уц - скорость циркуляции воды;

107. ZZ/общ — 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);

108. X; неизвестные концентрации /-ого компонента твердых веществ;

109. Vy стехиометрический коэффициент z'-oro компонента в у-ой реакции;1. Ф влажность, %;

110. А компонентная стехиометрическая матрица; АЭС - атомная электрическая станция; В - воздушный поток; ВПУ - водоподготовительная установка; Г - градирня;

111. ДВ добавочная вода; ЗДМ — закон действующих масс; Кк- коэффициент упаривания; КТ - конденсаторы турбин;

112. НчТЭЦ -Набережночелнинская теплоэлектроцентраль;1. КУ капельный унос;

113. Ку коэффициент упаривания;

114. КЭС конденсационная электрическая станция;

115. МГО маслогазоохладители и другое теплообменное оборудование,1. НСВ насос сырой воды;

116. НТВ насос технической воды;

117. ОПв — относительное пересыщение вещества В;

118. ОПкк относительное пересыщение по карбонату кальция;

119. ПЖ промливневая канализация;1. НИ прикладная программа;

120. ПР произведения растворимости;рН водородный показатель;cj концентрация j-й независимой компоненты;

121. СОО система оборотного охлаждения;

122. ТВС система технического водоснабжения;

123. ТЭС — тепловая электрическая станция;1. ХЦ химцех;

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