Способ корректировки дозирования раствора фосфатов в котловую воду барабанных котлов

Авторы патента:

Козюлина Екатерина Владимировна (RU)

F22B35/00 - Системы управления паровыми котлами (управление или регулирование паросиловых установок F01K 7/00; для регулирования подачи питательной воды F22D; для регулирования температуры перегрева F22G 5/00; регулирование горения F23N)

Владельцы патента RU 2518865:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) (RU)

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для корректировки дозирования раствора фосфатов в котловую воду барабанных котлов. Сущность: раствор фосфатов дозируют насосом-дозатором в котловую воду барабанных котлов в зависимости от величины продувки. Периодически измеряют удельную электропроводность Н-катионированных проб питательной воды и котловой воды барабанного энергетического котла. Рассчитывают концентрацию фосфатов в форме в котловой воде. По результатам расчетов корректируют дозирование раствора фосфатов насосом-дозатором. Технический результат: повышение точности дозирования раствора фосфатов в котловую воду, улучшение водно-химического режима, повышение надежности работы оборудования.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для дозирования раствора фосфатов, вводимых в форме тринатрий фосфата Na₃PО₄ в котловую воду барабанных котлов для обеспечения безнакипного водного режима.

Согласно отраслевым нормам качества котловой воды барабанных энергетических котлов с давлением 13,8 МПа (Правила технической эксплуатации энергетических станций и сетей РД 34.20.501 - 95. М., 1996, 200 с.) с 1996 года и по настоящее время концентрация фосфатов нормируется в пределах 0,5-2,0 мг/дм³ для чистого отсека и 5-12 мг/дм³для солевого отсека барабанного котла. Концентрация фосфатов определяется способом ручного химического анализа охлажденных проб котловой воды в лабораторных условиях (Кострикин М. Ю. Инструкция по анализу воды, пара и отложений в теплосиловом хозяйстве. М., Энергоатомиздат, 1967).

Недостатками указанного способа являются большая систематическая погрешность и отсутствие возможности использования для управления дозировкой раствора фосфатов.

Известен способ определения концентрации фосфатов в котловой воде барабанных энергетических котлов по дифференциальному измерению удельной электропроводности исходной и Н-катионированной охлажденной пробы питательной и котловой воды солевого отсека барабанного котла (Ларин Б. М., Бушуев Е. Н, Тихомирова Ю. Ю., Киет С. В. Определение концентрации фосфатов в котловой воде путем измерения электропроводности // Теплоэнергетика, 2008, № 7, стр. 21-27).

Недостатком указанного способа является отсутствие возможности корректировки дозировки фосфатов.

За прототип принят способ управления дозированием раствора фосфатов в барабан котла по величине продувки (инструкция филиала ОАО «ОГК-2»; Псковская ГРЭС, по эксплуатации комплекса автоматизированного химического контроля блоков №1 и №2, 2003 г.), в котором дозирование раствора фосфатов в котловую воду осуществляется в зависимости от величины продувки:

$q_{п р} \cdot С_{п р}^{P O_{4}^{3 -}} = q_{p p}^{P O_{4}^{3 -}} \cdot C_{p p}^{P O_{4}^{3 -}},$ где

q_пр - расходы котловой воды в продувку,

$q_{p p}^{P O_{4}^{3 -}}$ - расходы рабочего раствора фосфатов,

$С_{п р}^{P O_{4}^{3 -}}$ - концентрация фосфатов в продувочной воде,

$C_{p p}^{P O_{4}^{3 -}}$ - концентрация фосфатов в рабочем растворе.

Недостатком указанного способа дозировки является то, что не учитывается фактическая концентрация фосфатов котловой воды и используются лабораторные (ручные) методы анализа концентраций фосфатов в продувочной воде и рабочем растворе. Об изменении концентрации фосфатов в котловой воде можно судить только по результатам лабораторного химического контроля, выполняемым один раз в смену, согласно «Правилам технической эксплуатации электрических станций и тепловых сетей» РД 34.20.501 - 95. М., 1996, 200 с.). Такой способ может привести к вводу недостаточного или избыточного количества фосфатов в котловую воду.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении точности дозирования раствора фосфатов в котловую воду, в улучшении водно-химического режима и в повышении надежности работы оборудования, путем количественного контроля и поддержания концентрации фосфатов в котловой воде на рекомендуемом уровне.

Технический результат достигается тем, что в способе корректировки дозирования раствора фосфатов в котловую воду барабанных котлов, включающем дозирование раствора фосфатов в котловую воду насосом дозатором по величине продувки, дополнительно периодически измеряют удельную электропроводность Н-катионированной пробы питательной воды и удельную электропроводность Н-катионированной пробы котловой воды барабанного энергетического котла, рассчитывают концентрацию фосфатов в форме $P O_{4}^{3 -}$ в котловой воде и по результатам расчетов корректируют дозирование раствора фосфатов насосом дозатором.

Способ реализуется следующим образом. С заданной периодичностью измеряют удельную электропроводность охлажденной Н-катионированной пробы котловой воды и питательной воды автоматическими кондуктометрами или одним двух канальным кондуктометром в штатном режиме. Дозирование раствора фосфатов в котловую воду осуществляют насосом-дозатором по величине продувки. По результатам измерений рассчитывают действительную концентрацию фосфатов в котловой воде, например, по способу определения концентрации фосфатов в котловой воде барабанных энергетических котлов по дифференциальному измерению удельной электропроводности исходной и Н-катионированной охлажденной пробы питательной и котловой воды солевого отсека барабанного котла (Ларин Б. М., Бушуев Е. Н, Тихомирова Ю. Ю., Киет С. В. Определение концентрации фосфатов в котловой воде путем измерения электропроводности // Теплоэнергетика, 2008, № 7, стр. 21-27.), сравнивают действительную концентрацию фосфатов в котловой воде с допустимыми значениями, указанными в руководящих документах (Правила технической эксплуатации энергетических станций и сетей РД 34.20.501 - 95. М., 1996, 200 с.). Корректируют работу насоса-дозатора: при превышении допустимой

концентрации снижают дозу фосфатов в котловую воду, а при недостаточной концентрации увеличивают дозу фосфатов в котловую воду. Период для измерения электропроводности охлажденной Н-катионированной пробы котловой воды и питательной воды соответствует периодичности измерений штатных приборов автоматического химконтроля и корректировки дозирования раствора тринатрий фосфата производится при достижении верхней и нижней уставок по концентрации фосфатов.

При пуске котел заполняется «чистой» - обессоленной водой, поэтому заявляемый способ не применим при пуске барабанного котла.

Пример.

Производилось дозирование фосфатов по величине продувки с периодическим включением насосов-дозаторов для барабанного котла (р=13,8 МПа) ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго» по заявляемому способу. Из таблицы 1 видно, что дозирование тринатрий фосфата по традиционной схеме ведет к периодическому нарушению норм по избытку фосфатов в котловой воде.

Таблица 1 Величина избытка фосфатов в зависимости от величины продувки
Время	Паропроизводительность котла, G пп, т/ч	Избыток [PО₄ ^-3] в чистом отсеке барабана котла, мг/л (по величине продувки)	Избыток [PО₄ ^-3] в чистом отсеке барабана котла, мг/л (с использованием заявляемого способа)	Норма избытка [РО₄ ^3-] для чистого отсека барабана котла по правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации, мг/л
7.00	240	1,30	0,84	0,5÷2,0
7.30	240	0,90	0,84
8.00	240	0,70	0,83
8.30	240	0,70	0,84
9.00	240	0,90	0,85
11.00	240	2,1	0,86

Применение заявленного способа позволяет повысить точность дозирования раствора фосфатов в котловую воду, улучшить водно-химического режим и повысить надежность работы энергетического оборудования.

Способ корректировки дозирования раствора фосфатов в котловую воду барабанных котлов, включающий дозирование раствора фосфатов в котловую воду насосом-дозатором по величине продувки, отличающийся тем, что дополнительно периодически измеряют удельную электропроводность Н-катионированной пробы питательной воды и удельную электропроводность Н-катионированной пробы котловой воды барабанного энергетического котла, рассчитывают концентрацию фосфатов в форме в котловой воде и по результатам расчетов корректируют дозирование раствора фосфатов насосом-дозатором.

Изобретение относится к устройствам и способам обнаружения образования накипи в водонагревателе. .

Паровой энергетический котел // 2186291

Изобретение относится к котлостроению и может быть использовано в энергетических паровых барабанных котлах с многоступенчатым водяным экономайзером и пароперегревателем, с регулированием температуры перегретого пара впрыском собственного конденсата, вырабатываемого с помощью конденсатора, работающих на нескольких видах топлива (например, на газе и мазуте) и входящих в состав паротурбинной установки, вырабатывающей тепло и электричество.

Способ экономического регулирования производительности водогрейных котлов // 2123153

Котельная установка // 2117859

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в различных устройствах промышленности и сельского хозяйства для получения пара из воды, а также для нагревания и получения горячей воды из холодной.

Способ каскадного регулирования технологического параметра теплоэнергетического объекта // 2049290

Способ вывода в ремонт парового котла // 2045701

Регулятор давления перегретого пара в многотопливном парогенераторе // 2044214

Изобретение относится к теплотехнике и используется при совместном сжигании нескольких видов топлива, расходом одного из которых можно управлять, а расходы остальных могут изменяться довольно часто произвольным образом.

Способ распределения нагрузок между котельными агрегатами // 2024791

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях, производственно-отопительных котельных и в энергосистемах. .

Способ автоматического регулирования котлов с общим паровым коллектором // 1765612

Система автоматического регулирования температуры перегретого пара // 1758335

Паровой котел // 2585344

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котельных установках. Паровой котел содержит экраны и трубы потолочного пароперегревателя, установленные в топке котла, подовые горелки, снабженные регулятором угла раскрытия факела, который соединен с датчиками температуры, установленными на нижней части труб потолочного пароперегревателя, расположенных над подовыми горелками и обращенных в топку. Изобретение позволяет исключить перегрев труб потолочного пароперегревателя, расположенных над подовыми горелками, и тем самым повысить надежность котла. 1 ил.