Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Анализ состояния вопроса и тенденции развития 13
1.1 Проблемы водно-химических режимов и химконтроля на тепловых электростанциях
1.2 Оценка состояния систем автоматического химического контроля и использование «интегральных» показателей качества теплоносителя в автоматическом химическом контроле
1.3 Системы химико-технологического мониторинга тенденции развития
1.3.1 Алгоритмы поиска причин нарушений водно- химического режима
1.3.2 Автоматизация ввода корректирующих реагентов 41
1.3.3 Математическое моделирование в системах химико- технологического мониторинга
Выводы по главе 1 47
Глава 2 Методы исследования систем управления водными режимами на тепловых электростанциях
2.1. Анализ температурной зависимости ионного произведения, удельной электрической проводимости рН воды предельно разбавленных растворах электролитов
2.2. Задачи исследования 55
2.3. Описание экспериментальной водоподготовительной установки с использованием системы автоматического химического контроля
2.3.1 Средства измерения химического контроля 58
2.4 Изучение влияния температуры на удельную электропроводность глубокообесоленной воды применительно к проточным низкочастотным контактным датчикам автоматических кондуктометров
2.5 Изучение взаимосвязи между рН и удельной электропроводностью в лабораторных условиях.
Выводы по главе 2 69
Глава 3 Экспериментальное исследование и разработка систем управления коррекционными водными режимами на тепловых электростанциях
3.1. Экспериментальная установка и методика проведения опытов
3.1.1 Схема экспериментальной установки автоматического дозирования корректирующих реагентов и ее описание
3.1.2 Описание схемы измерений и системы управления в составе системы химико-технологического мониторинга
3.1.3 Описание системы автоматического дозирования аммиака
3.1.4 Методика проведения опытов 76
3.2 Результаты экспериментального исследования 79
3.2.1 Изучение взаимосвязи между показателями качества теплоносителя и концентрацией аммиака в обрабатываемой воде в статических условиях
3.2.1.1 Изучение взаимосвязи между рН и 79
удельной электропроводностью обессоленной воды с добавлением в контур рабочего раствора аммиака
3.2.1.2 Изучение взаимосвязи между физико- 83
химическими показателями обессоленной воды с добавлением в контур рабочего раствора аммиака, измеряемыми после Н-катионитового фильтра
3.2.2 Исследование влияния аммиака на химические показатели качества теплоносителя в динамических условиях
3.2.3 Расчет концентрации аммиака в обрабатываемой воде
3.2.4 Аппроксимация переходной характеристики по каналу «производительность НД аммиака – величина рН»
3.2.5 Аппроксимация переходной характеристики по каналу «производительность НД аммиака – удельная электрическая проводимость»
3.2.6 Сравнительный анализ переходных процессов систем автоматического дозирования аммиака по рН и электропроводности
3.3 Результаты экспериментального исследования системы дозирования аминосодержащего реагента
3.3.1 Изучение взаимосвязи между показателями качества теплоносителя и концентрацией аминосодержащего реагента в обрабатываемой воде в статических условиях
3.3.2 Исследования влияния хеламина на химические показатели качества теплоносителя в динамических условиях
3.3.3 Аппроксимация переходной характеристики по 110 каналу «производительность НД хеламина – удельная электрическая проводимость»
3.3.4 Аппроксимация переходной характеристики по каналу «производительность НД хеламина – величина рН»
3.3.5 Сравнительный анализ переходных процессов систем автоматического дозирования хеламина по
рН и электропроводности
3.4 Сравнительный анализ переходных процессов систем дозирования аммиака и аминосодержащего реагента
3.4.1 Сравнение переходных процессов систем автоматического дозирования аммиака и хеламина по рН
3.4.2 Сравнение переходных процессов систем автоматического дозирования аммиака и хеламина по УЭП
Выводы по главе 3 116
Глава 4 Промышленные исследования водно-химического режима и системы химико-технологического мониторинга на парогазовой установке
4.1 Краткое описание тепловой схемы энергоблока мощностью 450 МВт
4.2 Краткое описание тепловой схемы энергоблока мощностью 110 МВт
4. 3 Описание схемы химического контроля парогазовой установки
4.4 Промышленные исследования системы дозирования аминосодержащих реагентов
4.5 Описание алгоритма расчета индекса качества водно- химического режима энергоблока
4.6 Результаты расчета индексов качества отдельных показателей качества теплоносителя и контролируемых потоков
Выводы по главе 4 140
Заключение 141
Список принятых сокращений 143
Список использованных источников
- Системы химико-технологического мониторинга тенденции развития
- Описание экспериментальной водоподготовительной установки с использованием системы автоматического химического контроля
- Схема экспериментальной установки автоматического дозирования корректирующих реагентов и ее описание
- Описание схемы химического контроля парогазовой установки
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В последние годы на большинстве тепловых электростанций Российской Федерации значительное внимание уделяется вопросам совершенствования систем химико-технологического мониторинга с целью оптимизации технологии ведения водно-химических режимов. В связи с этим тема проведенных исследований, направленных на повышение надежности работы энергетического оборудования, является актуальной и практически значимой.
Степень разработанности темы исследования. Вопросам химического контроля и мониторинга теплоносителя посвящены работы известных российских и зарубежных ученых: Маргуловой Т.Х., Стыриковича М.А., Мартыновой О.И., Субботиной Н.П., Живиловой Л.М., Назаренко П.Н., Воронова В.Н., Ларина Б.М., Тяпкова В.Ф., Беллоуз Дж., Dooley B., Jonas O.
Несмотря на большое количество работ, в настоящее время отсутствуют: данные о влиянии концентрации аминосодержащих реагентов на физико-химические показатели воды; подходы к выбору управляемой величины для систем автоматического дозирования комплексных аминосодержащих реагентов на основе взаимосвязи между физико-химическими показателями качества воды и концентрацией комплексного аминосодержащего реагента.
В связи с вышеизложенным тема диссертационной работы является недостаточно разработанной и требует более детального изучения.
Целью диссертационного исследования является совершенствование систем химико-технологического мониторинга теплоносителя для повышения надежности и снижения аварийности всей электростанции. Для достижения данной цели были решены следующие задачи:
изучить взаимосвязь между физико-химическими показателями теплоносителя и концентрацией комплексного аминосодержащего реагента в статических и динамических условиях;
разработать алгоритм выбора физико-химического показателя воды (рН или удельная электропроводность) для системы дозирования комплексным аминосодержащим реагентом нового поколения;
- разработать системы автоматического дозирования комплексных
аминосодержащих реагентов для номинальных режимов работы
энергетического оборудования.
Научная новизна работы:
исследована взаимосвязь между рН (8,6… 9,3), удельной электропроводностью (1,6…6,4 мкСм/см) теплоносителя и комплексным аминосодержащим реагентом (3,2…12 мг/дм3) в статических и динамических условиях;
предложен алгоритм выбора показателя качества воды (рН или удельная электропроводность) в системе автоматического дозирования комплексных аминосодержащих реагентов;
впервые разработана система автоматического дозирования комплексных аминосодержащих реагентов нового поколения по рН и электропроводности применительно к номинальному режиму работы энергетического оборудования.
Теоретическая значимость работы:
получены закономерности, связывающие данные между физико-химическими показателями различных типов вод по ступеням обработки воды на водоподготовительных установках без добавления корректирующих реагентов;
получены алгоритмы, связывающие данные между физико-химическими показателями теплоносителя и различными корректирующими реагентами, подаваемыми в тракт энергоблока, в статических и динамических условиях;
предложенные методики в системах автоматического дозирования корректирующих реагентов могут быть использованы для корректировки методов расчета систем дозирования.
Практическая значимость работы:
- результаты исследований взаимосвязи между физико-химическими
показателями качества воды с добавлением и без добавления
корректирующих реагентов при разработке систем автоматического
дозирования корректирующих реагентов, которые позволяют повысить
надежность работы энергетического оборудования в части снижения
протекания коррозионных процессов;
разработан алгоритм выбора физико-химического показателя воды (рН, удельная электропроводность) для системы автоматического дозирования комплексных аминосодержащих реагентов на основе взаимосвязи между физико-химическими показателями качества воды и концентрацией комплексных аминосодержащих реагентов, что приводит к снижению расхода самого реагента и снижению ценовых затрат на реагент;
разработаны система, схемы и алгоритмы автоматического дозирования аминосодержащего реагента по рН и электропроводности применительно к номинальному режиму работы энергетического оборудования;
результаты разработки систем автоматического дозирования реагентов могут быть использованы инжиниринговыми и проектными организациями при внедрении новых систем химико-технологического мониторинга в том числе систем автоматического дозирования корректирующих реагентов.
Методология и методы исследования: При проведении исследования
использовались экспериментальные (кондуктометрический,
потенциометрический, амперометрический, фотометрический) и расчетные методы (корреляционный анализ, аппроксимация переходных характеристик, метод расширенных комплексно-частотных характеристик), имеющие своей базой теорию электрохимии и теорию автоматического управления при разработке систем автоматического дозирования корректирующих реагентов.
Положения, выносимые на защиту:
1. Результаты исследования приведения удельной электрической
проводимости к стандартной температуре для глубоко обессоленной воды и примесей применительно к водам со значением удельной электропроводности менее 0,1 мкСм/см в диапазоне температур 20…55 С для проточных низкочастотных контактных датчиков автоматических кондуктометров (диапазон измерения 0… 0,5 мкСм/см).
-
Алгоритм выбора показателя качества воды для системы дозирования комплексных аминосодержащих реагентов на основании исследования взаимосвязи между рН (8,6…9,3), удельной электропроводностью (1,6…6,4 мкСм/см) и аминосодержащим реагентом (3,2… 12 мг/дм3).
-
Методика разработки системы автоматического дозирования комплексных аминосодержащих реагентов по рН и удельной электропроводности обработанной воды для номинальных режимов работы энергетического оборудования.
Достоверность результатов:
применением положений теории электрохимии и теории автоматического управления;
применением отдельных результатов корреляционного анализа взаимосвязи между физико-химическими показателями с добавлением и без добавления корректирующих реагентов в обессоленную воду;
удовлетворительным совпадением результатов расчета с результатами эксперимента, использованием рекомендаций действующей нормативной документации;
сопоставлением отдельных полученных результатов с результатами других авторов, опубликованными в технической литературе и относящихся к исследуемым системам.
Апробация работы. Материалы диссертационного исследования обсуждались и докладывались на двадцать первой, двадцать второй, двадцать третьей Международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (2015, 2016, 2017 г., г. Москва, ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ»), VIII Международном водно-химическом форуме (2015 г., г. Москва, ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ»), на научных семинарах подразделения технологии воды и топлива и заседании кафедры теоретических основ теплотехники.
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 12 печатных работах, в том числе в семи изданиях, рекомендованных перечнем ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения,
Системы химико-технологического мониторинга тенденции развития
Изменение удельной электрической проводимости абсолютно чистой воды в зависимости от температуры представлено на рис. 2.3. Небольшое расхождение справочных данных [96, 97] с расчетными можно объяснить использованием различных расчетных формул, при этом наибольшее отклонение составляет 17,9 % при 10 С и с ростом температуры уменьшается до 4.6 % при температуре 50 С. Рис . 2.3. Удельная электрическая проводимость абсолютно чистой воды в зависимости от температуры (диапазон от 0 до 50С ): 1 - расчетная зависимость; 2- справочные данные [9, 10].
Сравнение расчетных данных по уравнению (2.10) с опытными [98] во всем диапазоне рассматриваемых температур представлено рис. 2.4 и показывает идентичный характер зависимостей при больших опытных значениях для всех температур. Превышение опытных данных над расчетными в этом случае определяется недостаточной «чистотой» воды в опыте и растворением конструкционных материалов, о чем свидетельствует несовпадение «прямого хода» с «обратным ходом». 1 - расчетная зависимость; 2- опытные данные «прямого хода» 3- опытные данные «обратного хода» В связи с тем, что значение ионного произведения Kw изменяется с изменением температуры, водородный показатель рН воды также зависит от температуры и для чистой воды может быть записан в виде: (2.11)
Изменение рН абсолютно чистой воды в зависимости от температуры представлено на рис. 2.5. В условиях автоматического химконтроля за качеством теплоносителя энергоблоков ТЭС и АЭС принимается показатель — удельная электропроводность пробы воды, приведенная к стандартной температуре 25 С. Расчетное уравнение приведения удельной электрической проводимости к значению при температуре 25 С для чистой воды получено в виде:
Для условий предельно разбавленного водного раствора электролитов, каким является питательная вода энергоблоков, задачу приведения измененной удельной электрической проводимости охлажденной пробы теплоносителя при температуре приведенной к температуре 25 С рекомендуется решать по формуле [99]:
В отличие от формул (2.10) и (2.12) здесь используется только первое слагаемое разложения в ряд аппроксимирующей записимости, что ограничивает диапазон температур значениями в пределах 25 ± 10 С. В практических целях автоматического химконтроля теплоносителя этого достаточно. Однако и в таком диапазоне температур (15 - 40 С) удельная электрическая проводимость чистой воды изменяется нелинейно и более интенсивно, чем удельная электрическая проводимость соли. Поэтому при значениях измеренной электрической проводимости мкСм/см (питательная вода блоков сверхкритического давления) приведение к стандартной температуре целесообразно выполнять раздельно для соли и воды, основываясь на законе аддитивности электропроводности:
Тогда приведение удельной электрической проводимости, измеренной при температуре t к значению при температуре 25 С для воды можно выполнять по уравнению (2.12), а для соли по (2.13). изучение влияния температуры на удельную электропроводность глубоко обессоленной воды применительно к проточным низкочастотным контактным датчикам автоматических кондуктометров; изучение взаимосвязи рН и удельной электропроводностью различных типов вод по ступеням обработки воды. 2.3.Описание экспериментальной водоподготовительной установки с использованием системы автоматического химического контроля.
Лабораторный стенд, моделирующий работу системы химико технологического мониторинга, представляет разомкнутый цикл подготовки воды с возможностью отбора пробы различных типов вод. Стенд обеспечивает подачу воды различного качества, а именно: осветленную, умягченную, пермеат после обратноосмотических мембран и глубокообессоленную после установки для получения теоретически сверхчистой воды; предоставляет возможность изменять значения удельной электрической проводимости воды в диапазоне 0,06–300 мкСм/см. Принципиальная схема стенда представлена на рисунке 2.6. Исходная (водопроводная) вода подается на вход фильтра обезжелезивания. Далее вода либо подается на анализаторы химического контроля, либо поступает на фильтр для умягчения воды, с помощью которого происходит удаление ионов кальция и магния. Затем вода последовательно проходит через блок предварительной очистки, в состав которого входят механический фильтр, фильтр дехлорирования, и подается на блок обессоливания, включая обратно-осмотическую установку и фильтр смешанного действия. Далее вода либо подается на датчики анализаторов путем открытия запорного клапана, либо поступает на лабораторную установку получения сверхчистой воды. Затем проба может подаваться на анализаторы химического контроля. Блок предварительной очистки Система хранения и
Проба через вентиль 16 поступает на кондуктометр 22 ,где происходит измерение удельной электрической проводимости, и для измерения УЭП Н-катионированной пробы. Через вентиль 17 проба поступает на анализатор растворенного кислорода 23, где происходит измерение растворенного кислорода. Через вентиль 18 проба поступает на анализатор растворенного водорода 24для измерения растворенного водорода. Через вентиль 19 проба подается на гидропанель 25 для измерения рН. Через вентиль 20 проба подается на гидропанель 26 для измерения ионов натрия. Затем поступает на лабораторный химический контроль для отбора пробы или на переносные автоматические анализаторы для подачи пробы. Через вентиль 21 проба подается на анализатор натрия 27.
Измерения электропроводимости проводились в проточных низкочастотных (герметичных) ячейках. Время установления рабочего режима составляло не более 20 минут. Пределы допускаемых значений основной абсолютной погрешности кондуктометра составляют ± (0,004 + 0,02 в диапазоне измерения 0…2000 мкСм/см. Непрерывные измерения величины рН проводились в проточных потенциометрических ячейках. Прибор был настроен на диапазон измерения от 1 до 12. Относительная погрешность комплекта прибора равна ± 0,05. Время установления показаний анализатора после подачи питания не превышала 20 минут.
Для получения различных теператур использование термостат LT- 124. Диапазон задаваемых температу от 0 до +100 С. Предел допускаемой погрешности воспроизведения заданной температуры не более ± 0.2 С. Нестабильность поддержания заданной температуры, не более ± 0.1 С.
Описание экспериментальной водоподготовительной установки с использованием системы автоматического химического контроля
Полученные экспериментальные данные показывают взаимосвязь между УЭП и рН различных типов вод. Как видно из рис. 2.10, с улучшением качества воды взаимосвязь между рН и электропроводностью уменьшается в 8 раз. Коэффициент корреляции осветленной воды составил 0,849; умягченной воды – 0,968, пермеата – 0,919; обессоленной - 0,106 при температуре анализируемой воды равной 25 С. Зависимость коэффициента корреляции от типа воды при текущей температуре: 1 - осветленная вода; 2- умягченная вода; 3- пермеат; 4- обессоленная вода. Как видно из рис. 2.11, с улучшением качества воды взаимосвязь между рН и электропроводностью уменьшается в 5 раз. Коэффициент корреляции осветленной воды составил 0,957; умягченной воды - 0,986, пермеата - 0,958; обессоленной - 0,429 при текущей температуре.
Отмечено влияние типа воды на взаимосвязь показатели качества химического контроля, чем чище вода тем взаимосвязь между параметрами химического контроля менее явная, что характеризует коэффициент корреляции, уменьшающийся для обессоленной воды в 5 раз по сравнению с остальными типами вод при текущей температуре и уменьшающийся для обессоленной воды в 8 раз по сравнению с остальными типами вод при температуре 25С. Выявлено влияние температурной компенсации на взаимосвязь параметров химического контроля, что подтверждает снижение коэффициента корреляции при 25 С по отношению коэффициенту корреляции при текущей температуре.
На рис. 2.12 представлена аппроксимирующая зависимость рН от удельной электрической проводимости и экспериментальные данные для осветленной воды при 25 С. Экспериментальные значения рН осветленной воды изменялись в пределах 7,29…7,31; удельная электропроводность осветленной воды в диапазоне 354,5…357 мкСм/см.
Зависимость рН от удельной электрической проводимости осветленной воды при текущей температуре. На рис. 2.13 представлена аппроксимирующая зависимость рН от удельной электрической проводимости и экспериментальные данные для осветленной воды при текущей температуре. Экспериментальные значения рН осветленной воды изменялись в пределах 7,43…7,48; удельная электропроводность осветленной воды в диапазоне 291…318 мкСм/см. Рис. 2.14 – Зависимость рН от удельной электрической проводимости умягченной воды при температуре 25 С. На рис. 2.14 представлена аппроксимирующая зависимость рН от удельной электрической проводимости и экспериментальные данные для умягченной воды при 25 С. Экспериментальные значения рН умягченной воды изменялись в пределах 7,19…7,22; удельная электропроводность умягченной воды в диапазоне 353…357 мкСм/см.
На рис. 2.15 представлена аппроксимирующая зависимость рН от удельной электрической проводимости и экспериментальные данные для умягченной воды при текущей температуре. Экспериментальные значения рН умягченной воды изменялись в пределах 7,26…7,35; удельная электропроводность умягченной воды в диапазоне 308…335 мкСм/см. Рис. 2.16 – Зависимость рН от удельной электрической проводимости обессоленной воды при температуре 25 С. На рис. 2.16 представлена аппроксимирующая зависимость рН от удельной электрической проводимости и экспериментальные данные для обессоленной воды при 25 С. Экспериментальные значения рН обессоленной воды изменялись в пределах 6,52…6,66; удельная электропроводность обессоленной воды в диапазоне 0,092…0,093 мкСм/см.
На рис. 2.17 представлена аппроксимирующая зависимость рН от удельной электрической проводимости и экспериментальные данные для обессоленной воды при текущей температуре. Экспериментальные значения рН обессоленной воды изменялись в пределах 6,55…6,82; удельная электропроводность обессоленной водыв диапазоне 0,07…0,07 мкСм/см.
На рис. 2.18 представлена аппроксимирующая зависимость рН от удельной электрической проводимости и экспериментальные данные для пермеата при 25 С. Экспериментальные значения рН для пермеата изменялись в пределах 5…5,04; удельная электропроводность для пермеата в диапазоне 4…4,45 мкСм/см.
Зависимость рН от удельной электрической проводимости пермеата при текущей температуре. На рис. 2.19 представлена аппроксимирующая зависимость рН от удельной электрической проводимости и экспериментальные данные для пермеатапри текущей температуре. Экспериментальные значения рН для пермеата изменялись в пределах 5…5,04; удельная электропроводность для пермеата в диапазоне 3,4…3,8 мкСм/см. Таким образом, получены экспериментальные зависимости между электропроводностью и рН при температурах текущей и 25 С для различных типов вод, используемых на электростанциях.
Отмечено, снижение коэффициента корреляции в 8,6 раза между электропроводностью и рН для обессоленной воды при температуре 25 С и в 5 раз при текущей температуре. Выявлено влияние температурной компенсации на взаимосвязь между электропроводностью и рН, что подтверждается снижением коэффициента корреляции во всех типах вод для приведенной температуры 25 С.
Схема экспериментальной установки автоматического дозирования корректирующих реагентов и ее описание
В ходе эксперимента в обрабатываемую воду дозировался аммиак. При изменении производительности насоса-дозатора от 21 до 100 % измерялась электропроводность прямой и H-катионированной пробы воды, концентрация аммиака (фотометрическим методом с реактивом Несслера), водородный показатель, концентрация ионов натрия и концентрация аммиака в обрабатываемой воде. Полученные и расчетные значения pH и концентрация аммиака сведены в таблицу 3.4.
В эксперименте исходное качество воды следующее: удельная электропроводность обрабатываемой воды составляла 0,07 мкСм/см; концентрация растворенного кислорода равна 7,8 мг/л; pH обрабатываемой воды равна 7,0±0,5; расход обрабатываемой воды равен 20 л/ч; температура пробы составляла 25 С; максимальная производительность насоса-дозатора составляла 1,6 л/ч. Таблица 3.4 - Экспериментальные данные
На рис. 3.9 показана аппроксимирующая зависимость и экспериментальные данные между рН и удельной электропроводностью обработанной воды. Экспериментальные значения рН обработанной воды изменялись в пределах 8,75…9,32; удельная электропроводность обработанной воды - в диапазоне 2…5,8 мкСм/см, что обусловлено присутствием ионов аммония в обессоленной воде.
На рис. 3.10 показана аппроксимирующая зависимость и экспериментальные данные между рН Н-катионированной пробы и удельной электропроводностью Н-катионированной пробы обработанной воды. Экспериментальные значения рН Н-катионированной пробы обработанной воды изменялись в пределах 6,2…6,8; удельная электропроводность Н-катионированной пробы обработанной воды в диапазоне 0,21…0,61 мкСм/см.
Зависимость удельной электропроводности Н-катионированной пробы обработанной воды от концентрации аммиака. На рис. 3.11 показана аппроксимирующая зависимость и экспериментальные данные между удельной электропроводностью Н катионированной пробы обработанной воды и концентрацией аммиака.
Экспериментальные значения удельной электропроводностью Н катионированной пробы обработанной воды изменялись в пределах 0,21…0,61 мкСм/см; концентрация аммиака в диапазоне 200…900 мкг/дм3.
Зависимость удельной электропроводности обработанной воды от концентрации аммиака. На рис. 3.12 показана аппроксимирующая зависимость и экспериментальные данные между удельной электропроводностью обессоленной воды и концентрацией аммиака. Экспериментальные значения удельной электропроводности обработанной воды изменялись в пределах 2…5,8 мкСм/см; концентрация аммиака в диапазоне 200…900 мкг/дм3.
На рис. 3.13 показана аппроксимирующая зависимость и экспериментальные данные между рН обработанной воды и концентрацией аммиака. Экспериментальные значения рН обессоленной воды изменялись в пределах 8,75…9,32; концентрация аммиака в диапазоне 200…900 мкг/дм3. Зависимость удельной электропроводности обработанной воды от концентрации натрия. На рис. 3.14 показана аппроксимирующая зависимость и экспериментальные данные между удельной электропроводностью и концентрации натрия обработанной воды. Экспериментальные значения удельной электропроводностьи обработанной воды изменялись в пределах 2…5,8 мкСм/см; концентрация натрия обработанной воды в диапазоне 2,3…3,9 мкг/дм3. показана аппроксимирующая зависимость и экспериментальные данные между удельной электропроводностью Н катионированной пробы и концентрацией натрия Н-катионированной пробы обработанной воды. Экспериментальные значения удельной электропроводности Н-катионированной пробы обработанной воды изменялись в пределах 0,21…0,61 мкСм/см; концентрация натрия Н-катионированной пробы - в диапазоне 1,4…2,8 мкг/дм3.
Получены экспериментальные зависимости между рН и удельной электропроводностью обработанной воды с добавлением в контур рабочего раствора аммиака.
Исходя из приведенных данных видно, что при изучении взаимосвязи между рН и удельной электропроводностью обессоленной воды с добавлением в контур рабочего раствора аммиака более устойчива зависимость между удельной электропроводностью и концентрацией аммиака имеет более высокий коэффициент корреляции, что подтверждают полученные экспериментальные данные.
В результате выполнения экспериментального исследования с целью выявления оптимального параметра управления в системе автоматического дозирования были получены следующие результаты, приведенные на рис. 3.17, 3.18 и 3.23, 3.24. Результаты эксперимента показали взаимосвязь между рН и удельной электрической проводимостью, как при увеличении, так и при уменьшении производительности насоса-дозатора. Кроме того, необходимо отметить высокую скорость изменения общей удельной
Описание схемы химического контроля парогазовой установки
В ходе эксперимента в обрабатываемую воду дозировался хеламин. При изменении производительности насоса-дозатора от 21 до 100 % измерялась электропроводность прямой и H-катионированной пробы воды, водородный показатель, концентрация ионов натрия и концентрация хеламина в обработанной воде. Полученные и расчетные значения pH и концентрация хеламина сведены в таблицу 3.7.
В эксперименте исходное качество воды следующее: удельная электропроводность обрабатываемой воды составляла 0,1 мкСм/см; pH обрабатываемой воды равна 6,6; расход обрабатываемой воды равен 20 л/ч; температура пробы составляла 25 С; концентрация хеламина в рабочем растворе равна 0,01%; максимальная производительность насоса-дозатора составляла 1,6 л/ч. Марка хеламина используется BRW 150H. Концентрация хеламина определялась на основании аттестованной методики с Бенгальским розовым с помощью фотоколориметра КФК-2мп.
На рис. 3.33 показана аппроксимирующая зависимость и экспериментальные данные между удельной электропроводностью обрабатываемой воды и концентрацией хеламина. Экспериментальные значения удельной электропроводности обрабатываемой воды изменялись в пределах 1.55…6,43 мкСм/см; концентрация хеламина в диапазоне 3,2…12 мг/дм3. Рис. 3.34 – Зависимость рН обработанной воды от концентрации хеламина На рис. 3.34 показана аппроксимирующая зависимость и экспериментальные данные между рН обработанной воды и концентрацией хеламина. Экспериментальные значения рН обработанной воды изменялись в пределах 8,61…9,32; концентрация хеламина - в диапазоне 3,2…12 мг/дм3.
На рис. 3.35 показана аппроксимирующая зависимость и экспериментальные данные между концентрацией натрия обработанной воды и концентрацией хеламина. Экспериментальные значения натрия обработанной воды изменялись в пределах 30,5…157 мкг/дм3; концентрация хеламина - в диапазоне 3,2…12 мг/дм3. Полученные коэффициенты корреляции между рН и хеламином в прямой пробе – 0,967; между электропроводностью и хеламином – 0,923 подчеркивают высокую взаимосвязь между показателями качества теплоносителя и хеламином и высокую сходимость между рН и концентрацией хеламина.
Обработка показателей качества Н-катионированной пробы с помощью метода наименьших квадратов уравнение регрессии коэффициент корреляции хеламин Н хеламин 0,959 хеламин Н хеламин 0,930 хеламин Н хеламин 0,842 Зависимость удельной электропроводностьи Н катионированной пробы обработанной воды от концентрации хеламина Н-катионированной пробы.
На рис. 3.36 показаны аппроксимирующая зависимость и экспериментальные данные между удельной электропроводностью Н катионированной пробы обрабатываемой воды и концентрацией хеламина Н катионированной пробы. Экспериментальные значения удельной электропроводности Н-катионированной пробы обрабатываемой воды изменялись в пределах 0,35…0,81 мкСм/см; концентрация хеламина Н катионированной пробы в диапазоне 0,7…5,8 мг/дм3.
На рис. 3.37 показаны аппроксимирующая зависимость и экспериментальные данные между рН Н-катионированной пробы обрабатываемой воды и концентрацией хеламина Н-катионированной пробы. Экспериментальные значения рН Н-катионированной пробы обработанной воды изменялись в пределах 6,22…5,90; концентрация хеламина Н-катионированной пробы - в диапазоне 0,7…5,8 мг/дм3.
На рис. 3.38 показаны аппроксимирующая зависимость и экспериментальные данные между концентрацией натрия Н катионированной пробы обрабатываемой воды и концентрацией хеламина Н-катионированной пробы. Экспериментальные значения концентрации натрия Н-катионированной пробы обрабатываемой воды изменялись в пределах 24,6…44,3 мкг/дм3; концентрация хеламина Н-катионированной пробы находилась в диапазоне 0,7…5,8 мг/дм3.
Полученные коэффициенты корреляции между рН и концентрацией хеламина Н-катионированной пробы – 0,930; между электропроводностью Н-катионированной пробы и концентрацией хеламина Н-катионированной пробы – 0,959 показывают взаимосвязь между показателями качества
На рис 3.41 показана аппроксимирующая зависимость и экспериментальные данные между рН Н-катионированной пробы и удельной электропроводностью Н - катионированной пробы обработанной воды. Экспериментальные значения рН Н-катионированной пробы обработанной воды изменялись в пределах 6,22…5,90; удельная электропроводность Н-катионированной пробы обработанной воды в диапазоне 0,35…0,81 мкСм/см.
Зависимость концентрации натрия Н–катионированной пробы от удельной электропроводности Н-катионированной пробы обработанной воды На рис. 3.42 показана аппроксимирующая зависимость и экспериментальные данные между концентрацией натрия Н катионированной пробы и удельной электропроводностью Н 108 катионированной пробы обработанной воды. Экспериментальные значения натрия Н-катионированной пробы обработанной воды изменялись в пределах 24,6…44,3 мкг/дм3; удельная электропроводность Н-катионированной пробы обработанной воды в диапазоне 0,35…0,81 мкСм/см. Полученные коэффициенты корреляции между рН Н-катионированной пробы и удельной электропроводностью Н-катионированной пробы – 0,971; между концентрацией натрия Н-катионированной пробы и удельной электропроводностью Н-катионированной пробы – 0,894 подчеркивают высокую взаимосвязь между показателями качества теплоносителя и удельной электропроводностью и высокую сходимость между рН и удельной электропроводностью Н-катионированной пробы.
Следующей задачей эксперимента было получение кривой разгона при дозировании аминосодержащего реагента на установке дозирования химических реагентов. Входным воздействием являлось увеличение производительности насоса-дозатора от 21% до 68 %. Выходным воздействием - изменение величины pH или УЭП.
В процессе опыта значения pH и УЭП обработанной воды фиксировались каждые 5 с, начиная с момента изменения производительности насоса-дозатора. Эксперимент продолжался до установления показаний анализаторов pH-метра и кондуктометра в течение 60 с. По результатам опыта построены кривые разгона, полученные зависимости аппроксимированы, получены оптимальные настройки ПИ-регулятора установки и рассчитаны переходные процессы системы автоматического дозирования аминосодержащего реагента.