СПОСОБ КОРРЕКТИРОВКИ ДОЗИРОВАНИЯ РАСТВОРА ФОСФАТОВ В КОТЛОВУЮ ВОДУ БАРАБАННЫХ КОТЛОВ
METHOD FOR CORRECTING OF PHOSPHATE SOLUTION DOSES INTO BOILER WATER OF DRUM BOILERS

3
4
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для дозирования раствора фосфатов, вводимых в форме тринатрий фосфата NaPО в котловую воду барабанных котлов для обеспечения безнакипного водного режима.
3
3
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/дм для чистого отсека и 5-12 мг/дмдля 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:
<mrow><msub><mi>q</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi></mrow></msub><mo>⋅</mo><msubsup><mi>С</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi></mrow><mrow><mi>P</mi><msubsup><mi>O</mi><mn>4</mn><mrow><mn>3</mn><mo>−</mo></mrow></msubsup></mrow></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>q</mi><mrow><mi>p</mi><mi>p</mi></mrow><mrow><mi>P</mi><msubsup><mi>O</mi><mn>4</mn><mrow><mn>3</mn><mo>−</mo></mrow></msubsup></mrow></msubsup><mo>⋅</mo><msubsup><mi>C</mi><mrow><mi>p</mi><mi>p</mi></mrow><mrow><mi>P</mi><msubsup><mi>O</mi><mn>4</mn><mrow><mn>3</mn><mo>−</mo></mrow></msubsup></mrow></msubsup><mo>,</mo></mrow>
где
пр
q - расходы котловой воды в продувку,
<mrow><msubsup><mi>q</mi><mrow><mi>p</mi><mi>p</mi></mrow><mrow><mi>P</mi><msubsup><mi>O</mi><mn>4</mn><mrow><mn>3</mn><mo>−</mo></mrow></msubsup></mrow></msubsup></mrow>
- расходы рабочего раствора фосфатов,
<mrow><msubsup><mi>С</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi></mrow><mrow><mi>P</mi><msubsup><mi>O</mi><mn>4</mn><mrow><mn>3</mn><mo>−</mo></mrow></msubsup></mrow></msubsup></mrow>
-
концентрация фосфатов в продувочной воде,
<mrow><msubsup><mi>C</mi><mrow><mi>p</mi><mi>p</mi></mrow><mrow><mi>P</mi><msubsup><mi>O</mi><mn>4</mn><mrow><mn>3</mn><mo>−</mo></mrow></msubsup></mrow></msubsup></mrow>
-
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.
<mrow><mi>P</mi><msubsup><mi>O</mi><mn>4</mn><mrow><mn>3</mn><mo>−</mo></mrow></msubsup></mrow>
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
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 [PО<sub>4</sub> <sup>-3</sup>]  в чистом отсеке барабана котла, мг/л (по величине продувки)
Избыток [PО<sub>4</sub> <sup>-3</sup>] в чистом отсеке барабана котла, мг/л (с использованиемзаявляемого способа)
Норма избытка [РО<sub>4</sub> <sup>3-</sup>] 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.