RU2329500C1 - Method of determination of concentration of sour products of organic impurities thermolysis in steam of direct-flow power boilers - Google Patents
Method of determination of concentration of sour products of organic impurities thermolysis in steam of direct-flow power boilers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2329500C1 RU2329500C1 RU2007110158/04A RU2007110158A RU2329500C1 RU 2329500 C1 RU2329500 C1 RU 2329500C1 RU 2007110158/04 A RU2007110158/04 A RU 2007110158/04A RU 2007110158 A RU2007110158 A RU 2007110158A RU 2329500 C1 RU2329500 C1 RU 2329500C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concentration
- feed water
- steam
- acetic acid
- samples
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000001149 thermolysis Methods 0.000 title claims description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 hydroxyl ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 238000013494 PH determination Methods 0.000 description 1
- 241001338644 Retinia Species 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 150000004675 formic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 230000037230 mobility Effects 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- PJVWKTKQMONHTI-UHFFFAOYSA-N warfarin Chemical compound OC=1C2=CC=CC=C2OC(=O)C=1C(CC(=O)C)C1=CC=CC=C1 PJVWKTKQMONHTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к количественному определению содержания потенциально кислых органических веществ, присутствующих в питательной воде прямоточных энергетических котлов, которые в процессе парообразования подвергаются термической деструкции с образованием слабых кислот, принимающих участие в коррозионных процессах на металлах, контактирующих с паром и его конденсатом, и может быть использовано на тепловых электростанциях.The invention relates to a quantitative determination of the content of potentially acidic organic substances present in the feed water of direct-flow energy boilers, which during the process of vaporization undergo thermal degradation with the formation of weak acids, which take part in corrosion processes on metals in contact with steam and its condensate, and can be used in thermal power plants.
Питательная вода прямоточных котлов сверхкритических параметров характеризуется почти полным отсутствием минеральных примесей (удельная электропроводность χн<0,3 мкСм/см) и присутствием небольшого количества органических веществ. В условиях окислительного водно-химического режима при концентрации кислорода от 100 мкг/кг до 400 мкг/кг и возрастании температуры теплоносителя от 300°С на входе и до 550°С на выходе из котла органические вещества подвергаются глубокой термической деструкции (термолизу), часто с образованием продуктов кислого характера.The feed water of once-through boilers of supercritical parameters is characterized by an almost complete absence of mineral impurities (specific conductivity χn <0.3 μS / cm) and the presence of a small amount of organic substances. Under conditions of an oxidative water-chemical regime, when the oxygen concentration is from 100 μg / kg to 400 μg / kg and the temperature of the coolant increases from 300 ° C at the inlet and up to 550 ° C at the outlet of the boiler, organic substances undergo deep thermal degradation (thermolysis), often with the formation of acidic products.
Органические вещества поступают в питательную воду энергетических котлов с основным конденсатом (нефтепродукты, продукты деструкции ионитов блочной обессоливающей установки (БОУ), присосы охлаждающей воды в конденсаторах турбин и сетевой воды в сетевых подогревателях) и с добавочной водой их бака запаса конденсата. Наиболее вероятным продуктом термолиза таких веществ является уксусная кислота. Появление уксусной кислоты и других веществ кислого характера в паре прямоточных котлов повышает коррозионную агрессивность этой среды и нередко является причиной коррозионных повреждений трубок подогревателей высокого давления (ПВД) и сетевых подогревателей, использующих пар из отборов прочной части турбины.Organic substances enter the feed water of power boilers with basic condensate (petroleum products, degradation products of ion exchangers of a block desalting plant (BOC), cooling water suction in turbine condensers and network water in network heaters) and with additional water from their condensate storage tank. The most likely thermolysis product of such substances is acetic acid. The appearance of acetic acid and other acidic substances in a pair of once-through boilers increases the corrosiveness of this medium and is often the cause of corrosion damage to the tubes of high pressure heaters (LDPE) and network heaters using steam from the selection of the solid part of the turbine.
Нормы качества питательной воды и пара энергетических котлов Российских ТЭС в настоящее время не предусматривают контроль органических примесей - потенциально кислых веществ (ПКВ) ввиду отсутствия надежных измерителей.The quality standards of feed water and steam of energy boilers of Russian TPPs do not currently provide for the control of organic impurities - potentially acidic substances (PCV) due to the lack of reliable meters.
На зарубежных электростанциях такой контроль часто ведется по показателю «Общий органический углерод» (ТОС) и «Общий неорганический углерод» (ТТС) в питательной воде и паре, где установлена норма ТОС в 100 мкгС/кг [Мартынова О.И. Поведение органики и растворенной углекислоты в пароводяном тракте электростанций. // Теплоэнергетика. 2002. №7. С.67-70]. На отечественных электростанциях предпринимаются попытки оценки количества ПКВ по измерению удельной электропроводности и рН в питательной воде и паре прямоточных котлов [Пути совершенствования водно-химического режима энергоблоков СКД в системе ОА «Свердловэнерго» / Л.В.Корюкова, А.Ф.Белоконова, Н.А.Белоконова и др. // Теплоэнергетика. 1999. №7. С.30-34]. Такой способ осуществляется измерениями в охлажденных пробах автоматическими кондуктометрами и рН-метрами при непрерывном протоке пробы через датчики. Для оценки концентрации ПКВ способ малоинформативен ввиду многофакторности влияния на электропроводность и рН со стороны присутствующих в воде и паре примесей, например аммиака.In foreign power plants, such control is often carried out according to the indicators “Total Organic Carbon” (TOC) and “Total Inorganic Carbon” (TTC) in feed water and steam, where the TOC norm is set at 100 μg / kg [Martynova O.I. The behavior of organics and dissolved carbon dioxide in the steam-water tract of power plants. // Heat power engineering. 2002. No. 7. S.67-70]. At domestic power plants, attempts are being made to estimate the amount of PCB by measuring the specific conductivity and pH in feed water and a pair of once-through boilers [Ways to improve the water-chemical regime of SKD power units in the OA Sverdlovenergo system / L.V. Koryukova, A.F. Belokonova, N .A.Belokonova et al. // Thermal Engineering. 1999. No. 7. S.30-34]. This method is carried out by measurements in chilled samples by automatic conductometers and pH meters with continuous sample flow through the sensors. To assess the concentration of PCV, the method is uninformative due to the multifactorial effect on the electrical conductivity and pH of impurities present in water and steam, for example ammonia.
Анализ изменений χ и рН в питательной воде и паре прямоточных котлов ряда ТЭС показывает, что с переходом от питательной воды к пару удельная электропроводность проб (или удельная электропроводность Н-катионированных проб, если производится дозирование аммиака в питательную воду) увеличивается от 0,05 мкСм/см до 0,20 мкСм/см, а рН проб уменьшается на 0,1-0,3 единицы. Такие изменения носят устойчивый характер и относятся на счет термолиза органических примесей питательной воды [Michal A.S., Kevin J.S. Minimizing levels of Volatile Organic Acids and Carbon Diaxide in Steam / Water circnits. - Proc. Int. Con. Interaction of Organics and Organic Cycle Treatment Chemicals with Water, Steam. Germany, Stuttgart, 4-6 Oct. 2005].An analysis of the changes in χ and pH in feed water and a pair of once-through boilers of a number of thermal power plants shows that with the transition from feed water to steam, the specific conductivity of the samples (or the specific conductivity of H-cationized samples, if ammonia is dosed into feed water) increases from 0.05 μS / cm to 0.20 μS / cm, and the pH of the samples decreases by 0.1-0.3 units. Such changes are stable and relate to the thermolysis of organic impurities in feed water [Michal A.S., Kevin J.S. Minimizing levels of Volatile Organic Acids and Carbon Diaxide in Steam / Water circnits. - Proc. Int. Con. Interaction of Organics and Organic Cycle Treatment Chemicals with Water, Steam. Germany, Stuttgart, 4-6 Oct. 2005].
Известен способ расчетного определения рН на электростанциях по дифференциальному измерению электропроводимости до (электропроводимость прямой пробы, χ) и после Н-катионитного фильтра (электропроводимость Н-катионированной пробы, χн) [Анализатор FAM Deltacon рН. Технические данные №23.14. Представительство: Техноприбор. М.]. Сущность способа состоит в пересчете разности электропроводностей (χ-χн) на концентрацию аммиака (гидроксида аммония) и далее на концентрацию ионов гидроксила, концентрацию ионов водорода и расчете рН=-lgCH +.A known method for the calculated determination of pH in power plants by differential measurement of electrical conductivity before (direct conductivity, χ) and after the H-cation filter (electrical conductivity of the H-cated sample, χн) [FAM Deltacon pH analyzer. Technical data No. 23.14. Representation: Technopribor. M.]. The essence of the method consists in converting the difference in electrical conductivity (χ-χн) to the concentration of ammonia (ammonium hydroxide) and then to the concentration of hydroxyl ions, the concentration of hydrogen ions and the calculation of pH = -lgC H + .
Известен способ определения концентрации анионов слабых кислот - примесей воды (питательной воды, пара или конденсата турбины) методом жидкостной ионной хроматографии [О применении хроматографии для контроля качества воды и пара на ТЭС. / О.И.Мартынова, В.И.Кашинский, А.Ю.Петрова и др. // Теплоэнергетика. - 1996. №8. С.39-42], обеспечивающий количественное определение ацетатов, формиатов и др. Стоимость одного промышленного измерителя типа IC Online составляет от 150 тысяч Евро.A known method for determining the concentration of anions of weak acids - impurities of water (feed water, steam or turbine condensate) by liquid ion chromatography [On the use of chromatography to control the quality of water and steam at thermal power plants. / O.I. Martynova, V.I. Kashinsky, A.Yu. Petrova, etc. // Thermal engineering. - 1996. No. 8. S.39-42], providing a quantitative determination of acetates, formates, etc. The cost of one industrial meter type IC Online is from 150 thousand Euros.
Известен способ контроля качества питательной воды по величине удельной электропроводности прямой пробы воды и пробы, прошедшей Н-катионитовую колонку, при этом может быть определено общее солесодержание питательной воды, концентрации аммиака и углекислоты [Патент РФ №2168172. Способ контроля качества конденсата и питательной воды. // Н.А.Еремина, В.Г.Киет, А.Н.Коротков и др. М.: Изобретения. 2001. №13].A known method of monitoring the quality of feed water by the magnitude of the electrical conductivity of a direct sample of water and a sample that has passed through an H-cation exchange column, can be determined by the total salt content of the feed water, the concentration of ammonia and carbon dioxide [RF Patent No. 2168172. A method for controlling the quality of condensate and feed water. // N.A. Eremina, V.G. Kiet, A.N. Korotkov, etc. M .: Inventions. 2001. No. 13].
Недостатками перечисленных способов являются отсутствие определения органики по измерениям электропроводностей и применение дорогих и сложных в эксплуатации приборов (автоматический ионный хроматограф).The disadvantages of these methods are the lack of determination of organics by measuring electrical conductivity and the use of expensive and difficult-to-use instruments (automatic ion chromatograph).
Известен принимаемый в качестве прототипа способ контроля за содержанием коррозионно-опасных органических соединений в водопаровом тракте энергоблока с паровым котлом по величине отношения χОП/χПВ значений электропроводности соответственно острого пара и питательной воды, сравниваемого с заданным предельным значением такого отношения отдельно для испарительных участков и пароперегревательных участков котла. Превышение соотношения χОП/χПВ на испарительных участках выше 1,3 и на пароперегревательных выше 1,15 свидетельствует о наличие продуктов термолиза органических веществ кислого характера [Патент РФ №2231778. Способ контроля за содержанием коррозионно-опасных органических соединений в водопаровом тракте теплового энергоблока. // Вайнман А.Б., Малахов И.А. Опубликовано 2004.06.27].A known method of monitoring the content of corrosive organic compounds in a water-steam path of a power unit with a steam boiler according to the value of the ratio χ OD / χ PV of the conductivity values of sharp steam and feed water, respectively, is compared with a predetermined limit value of this ratio separately for the evaporation sections and boiler superheater sections. Exceeding the ratio χ OD / χ PV in the evaporation sections above 1.3 and on superheating above 1.15 indicates the presence of products of thermolysis of organic substances of an acidic nature [RF Patent No. 2231778. A method for monitoring the content of corrosive organic compounds in the water-vapor path of a thermal power unit. // Vainman A.B., Malakhov I.A. Published 2004.06.27].
Недостатком такого способа является необходимость измерения электропроводности охлажденных проб теплоносителя после каждой температурной зоны котла: до 160°С; до 280°С; до 440°С; до 545°С, а также получение результата лишь качественного характера без количественного определения концентрации органических веществ или продуктов их термического преобразования.The disadvantage of this method is the need to measure the electrical conductivity of cooled samples of the coolant after each temperature zone of the boiler: up to 160 ° C; up to 280 ° C; up to 440 ° C; up to 545 ° C, as well as obtaining a result of only a qualitative nature without quantitative determination of the concentration of organic substances or products of their thermal conversion.
Технический результат предлагаемого изобретения состоит в повышении информативности данных, получаемых от автоматических приборов кондуктометрического контроля путем количественной оценки содержания кислых продуктов термолиза органических примесей в паре прямоточных энергетических котлов в пересчете на концентрацию уксусной кислоты. Технический результат достигается тем, что проводят измерения удельной электропроводности Н-катионированной пробы питательной воды и острого пара прямоточного энергетического котла и полученные данные используют для расчета концентрации кислых продуктов термолиза органических примесей питательной воды в пересчете на концентрацию уксусной кислоты.The technical result of the invention consists in increasing the information content of the data obtained from automatic conductometric control devices by quantifying the content of acid products of thermolysis of organic impurities in a pair of direct-flow energy boilers in terms of the concentration of acetic acid. The technical result is achieved by measuring the electrical conductivity of the H-cationized sample of feed water and the hot steam of a direct-flow energy boiler, and the obtained data is used to calculate the concentration of acid products of thermolysis of organic impurities of feed water in terms of the concentration of acetic acid.
Уравнения электронейтральности записываются в следующем виде:Electroneutrality equations are written as follows:
а) для Н-катионированной пробы острого параa) for the N-cationic sample of steam
б) для Н-катионированной пробы питательной водыb) for the H-cationized sample of feed water
В уравнениях (1) и (2) концентрации ионов натрия и хлоридов в питательной воде и паре равны, т.е.
Концентрация ацетат-иона [СН3СОО-] в уравнении (3) может быть принята приближенно равной полной концентрации уксусной кислоты, т.е. [СН3СОО-]=Сук. Для Н-катионированной охлажденной пробы пара при обычных значениях рН около 6,0 и выше соотношения форм [СН3СОО-]/[СН3СООН] составляет 20:1 и более, а значит принятое допущение справедливо в пределах 5% ошибки.The concentration of the acetate ion [CH 3 COO - ] in equation (3) can be taken approximately equal to the total concentration of acetic acid, i.e. [CH 3 COO - ] = C uk . For an N-cationized cooled steam sample at ordinary pH values of about 6.0 and above, the ratio of the forms [CH 3 COO - ] / [CH 3 COOH] is 20: 1 or more, which means that the assumption is valid within 5% of the error.
Уравнения электропроводности в Н-катионированной пробе записываются в следующем виде:The equations of electrical conductivity in an H-cationized sample are written as follows:
а) для острого параa) for hot steam
б) для питательной водыb) for feed water
С учетом принятых выше допущений разность уравнений (4) и (5) с подстановкой выражения (3) позволяет получить выражение (6):Given the above assumptions, the difference between equations (4) and (5) with the substitution of expression (3) allows us to obtain expression (6):
где
Концентрация уксусной кислоты в охлажденной Н-катионированной пробе пара обычно существенно больше изменения концентрации гидрокарбонатов с переходом от питательной воды к пару, т.е.:The concentration of acetic acid in a chilled H-cationized steam sample is usually significantly higher than the change in the concentration of hydrocarbonates with a transition from feed water to steam, i.e.:
Тогда вторым слагаемым в правой части уравнения (6) можно пренебречь и разрешить его относительно концентрации уксусной кислоты в виде уравнения (8), мкмоль/дм3:Then the second term on the right side of equation (6) can be neglected and solved with respect to the concentration of acetic acid in the form of equation (8), mmol / dm 3 :
которое для 25°С приобретает простой вид, мкмоль/дм3:which for 25 ° C takes on a simple form, µmol / dm 3 :
где
В этом случае уравнение (9) дает концентрацию потенциально кислых веществ в питательной воде прямоточного котла, выраженную через концентрацию уксусной кислоты в паре этого котла по измеренным значениям удельной электропроводности Н-катионированных охлажденных проб пара и питательной воды. Если аммиак не дозируется в питательную воду, то расчет по уравнению (9) можно производить для значений удельной электропроводности как Н-катионированных, так и прямых проб острого пара (
Обычно концентрации примесей в питательной воде энергетических котлов выражают в мкг/дм3. Тогда из уравнения (9) можно получить следующее выражение концентрации условной уксусной кислоты, мкг/дм3:Typically, the concentration of impurities in the feed water of energy boilers is expressed in μg / DM 3 . Then from equation (9) you can get the following expression of the concentration of conventional acetic acid, µg / DM 3 :
Для проверки проведения косвенных измерений используется приборный комплекс по моделированию проб питательной воды и пара прямоточных котлов (фиг.1). Приборный комплекс состоит из двух ионоообменных фильтров: Н-катионитного (1) и ОН-анионитного (2) для глубокого обессоливания дистиллированной воды, дозировочного устройства (3) и измерительного блока, содержащего датчики кондуктометров до Н-колонки (4) и после (χ и χН).To verify the indirect measurements using the instrument complex for modeling samples of feed water and steam direct-flow boilers (figure 1). The instrument complex consists of two ion-exchange filters: H-cation exchange (1) and OH-anion exchange filters (2) for deep desalination of distilled water, a dosing device (3) and a measuring unit containing conductometer sensors to the H column (4) and after (χ and χ H ).
Дистиллированная вода поступает на Н-катионитный фильтр (1) и ОН-анионитный фильтр (2) для дообессоливания. Обессоленная вода после Н-ОН-ионитных фильтров имеет высокое качество (χ=0,2-0,15 мкСм/см) и очень малую концентрацию минеральных солей. После дозировки раствора (3) (аммиака и уксусной кислоты для имитации пробы пара) измеряется удельная электропроводность (χ) смешанного раствора (прямая проба), и затем вода поступает на Н-колонку (HR1). После Н-колонки измеряется удельная электропроводность Н-катионированной пробы (χН), и вода поступает в бак обессоленной воды.Distilled water enters the H-cation exchange filter (1) and OH-anion exchange filter (2) for additional desalination. Desalted water after H-OH ion-exchange filters has high quality (χ = 0.2-0.15 μS / cm) and a very low concentration of mineral salts. After dosing the solution (3) (ammonia and acetic acid to simulate a steam sample), the electrical conductivity (χ) of the mixed solution is measured (direct sample), and then water enters the H-column (HR 1 ). After the H-column, the electrical conductivity of the H-cationized sample (χ H ) is measured, and water enters the demineralized water tank.
При смешении имитируется водный теплоноситель, содержащий аммиак и образующуюся при термолизе органических примесей уксусную кислоту. В растворе происходит нейтрализация одного из этих компонентов, находящегося в меньшей эквивалентной концентрации. Однако в растворе остаются катионы NH4 + и анионы СН3COO-. При пропуске такого предельно разбавленного раствора через колонку с Н-катионитом катионы NH4 + замещаются катионами H+ из катионита, что вновь возвращает ацетат-ионы в равновесие с уксусной кислотой.When mixed, an aqueous coolant containing ammonia is simulated and acetic acid formed during the thermolysis of organic impurities. In the solution, one of these components, which is in a lower equivalent concentration, is neutralized. However, NH 4 + cations and CH 3 COO - anions remain in solution. When such an extremely dilute solution is passed through a column of H-cation exchanger, the NH 4 + cations are replaced by H + cations from the cation exchanger, which again returns the acetate ions to equilibrium with acetic acid.
Приготовление рабочего раствора смеси аммиака и уксусной кислоты для дозирования в глубокообессоленную воду производится введением раствора уксусной кислоты в раствор аммиака. Однако это не имеет существенного значения ввиду последующего пропуска предельно разбавленного раствора их смеси через катионит в Н-форме с заменой ионов NH4 + на ионы H+ и нейтрализацией OH--ионов.Preparation of a working solution of a mixture of ammonia and acetic acid for dosing into deeply desalted water is carried out by introducing a solution of acetic acid into an ammonia solution. However, this is not significant due to the subsequent passage of an extremely dilute solution of their mixture through cation exchange resin in the H-form with the replacement of NH 4 + ions with H + ions and neutralization of OH - ions.
Результаты опытов представлены в виде таблицы (табл.1) и графических зависимостей удельной электропроводности Н-катионированной пробы (фиг.2) от концентрации уксусной кислоты при разных концентрациях аммиака в пробах. Откуда видно, что электропроводность Н-катионированной пробы дает устойчивую линейную зависимость
Расчетные значения Сук в среднем в пределах 15% отклонения согласуются с измеренными значениями уксусной кислоты (табл.1).The calculated values of C yk on average within 15% of the deviation are consistent with the measured values of acetic acid (Table 1).
Предложенный способ использовался для расчетной оценки концентрации потенциально кислых веществ в питательной воде энергоблоков с прямоточными котлами Конаковской и Пермской ГРЭС. Некоторые результаты приведены в табл.2 и согласуются с данными исследований, приведенными в литературе.The proposed method was used to calculate the concentration of potentially acidic substances in the feed water of power units with once-through boilers of Konakovskaya and Perm state district power plants. Some results are shown in Table 2 and are consistent with research data cited in the literature.
Таким образом, предлагаемый способ определения концентрации кислых продуктов термолиза органических примесей в паре прямоточных энергетических котлов на ТЭС позволяет повысить информативность данных, получаемых от автоматических приборов, и количественно оценить содержание этих веществ в пересчете на концентрацию уксусной кислоты.Thus, the proposed method for determining the concentration of acid products of thermolysis of organic impurities in a pair of direct-flow energy boilers at thermal power plants allows to increase the information content of the data obtained from automatic devices and to quantify the content of these substances in terms of the concentration of acetic acid.
мкСм/смχ N, PV ,
μS / cm
мкСм/смχ PV
μS / cm
мкСм/смχ N, OD,
μS / cm
мкг/л
mcg / l
мкг/л
mcg / l
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007110158/04A RU2329500C1 (en) | 2007-03-19 | 2007-03-19 | Method of determination of concentration of sour products of organic impurities thermolysis in steam of direct-flow power boilers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007110158/04A RU2329500C1 (en) | 2007-03-19 | 2007-03-19 | Method of determination of concentration of sour products of organic impurities thermolysis in steam of direct-flow power boilers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2329500C1 true RU2329500C1 (en) | 2008-07-20 |
Family
ID=39809253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007110158/04A RU2329500C1 (en) | 2007-03-19 | 2007-03-19 | Method of determination of concentration of sour products of organic impurities thermolysis in steam of direct-flow power boilers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2329500C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2389014C1 (en) * | 2009-04-06 | 2010-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Method of determination of phosphates concentration in boiler water of drum-type power boilers |
| RU2402766C1 (en) * | 2009-05-18 | 2010-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Analyser of salt components of boiler water and method of determining said components |
| CN111735855A (en) * | 2020-07-31 | 2020-10-02 | 华能国际电力股份有限公司日照电厂 | Method, system, device and readable medium for acquiring pH value of cold water in generator |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU276018A1 (en) * | Ю. М. Кострикин , С. Д. Щербинина | METHOD FOR CONTINUOUS CONTROL OF THE CONTENT OF SUBSTANCE IN SOLUTION | ||
| GB1386207A (en) * | 1972-08-18 | 1975-03-05 | Larson T E Lane R W | Method and apparatus for measuring the amount of a weak acidic or basic chemical present in a liquid |
| SU987494A1 (en) * | 1981-04-03 | 1983-01-07 | Уральское Призводственно-Техническое Предприятие "Уралэнермет" | Method amd device for measuring boiler water salt content |
| RU2168172C1 (en) * | 2000-06-19 | 2001-05-27 | Еремина Наталья Александровна | Method of analysis of quality of condensate and feed water |
| RU2231778C1 (en) * | 2002-11-12 | 2004-06-27 | Аркадий Бенционович Вайнман | Technique controlling content of corrosion-dangerous organic compounds in steam path of thermal power set |
| RU2003135227A (en) * | 2003-12-03 | 2005-05-10 | Федеральное Государственное унитарное предпри тие "Центральный научно-исследовательский институт им. акад. А.Н. Крылова" (RU) | METHOD FOR MONITORING INDICATORS OF QUALITY OF BOILER WATER OF BOILER POWER INSTALLATIONS WITH NATURAL AND MULTIPLE-FORCED CIRCULATION |
-
2007
- 2007-03-19 RU RU2007110158/04A patent/RU2329500C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU276018A1 (en) * | Ю. М. Кострикин , С. Д. Щербинина | METHOD FOR CONTINUOUS CONTROL OF THE CONTENT OF SUBSTANCE IN SOLUTION | ||
| GB1386207A (en) * | 1972-08-18 | 1975-03-05 | Larson T E Lane R W | Method and apparatus for measuring the amount of a weak acidic or basic chemical present in a liquid |
| SU987494A1 (en) * | 1981-04-03 | 1983-01-07 | Уральское Призводственно-Техническое Предприятие "Уралэнермет" | Method amd device for measuring boiler water salt content |
| RU2168172C1 (en) * | 2000-06-19 | 2001-05-27 | Еремина Наталья Александровна | Method of analysis of quality of condensate and feed water |
| RU2231778C1 (en) * | 2002-11-12 | 2004-06-27 | Аркадий Бенционович Вайнман | Technique controlling content of corrosion-dangerous organic compounds in steam path of thermal power set |
| RU2003135227A (en) * | 2003-12-03 | 2005-05-10 | Федеральное Государственное унитарное предпри тие "Центральный научно-исследовательский институт им. акад. А.Н. Крылова" (RU) | METHOD FOR MONITORING INDICATORS OF QUALITY OF BOILER WATER OF BOILER POWER INSTALLATIONS WITH NATURAL AND MULTIPLE-FORCED CIRCULATION |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2389014C1 (en) * | 2009-04-06 | 2010-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Method of determination of phosphates concentration in boiler water of drum-type power boilers |
| RU2402766C1 (en) * | 2009-05-18 | 2010-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Analyser of salt components of boiler water and method of determining said components |
| CN111735855A (en) * | 2020-07-31 | 2020-10-02 | 华能国际电力股份有限公司日照电厂 | Method, system, device and readable medium for acquiring pH value of cold water in generator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2329500C1 (en) | Method of determination of concentration of sour products of organic impurities thermolysis in steam of direct-flow power boilers | |
| Vidojkovic et al. | Extensive feedwater quality control and monitoring concept for preventing chemistry-related failures of boiler tubes in a subcritical thermal power plant | |
| CN105202522A (en) | Once-through boiler corrosion and scaling risk diagnosis method | |
| ES2812535T3 (en) | Medium for the improvement of heat transfer in steam generation facilities | |
| CN214471626U (en) | System for monitoring condensate fine treatment mixed bed resin leakage in power plant | |
| CN212622559U (en) | Corrosion control device for water vapor system in power plant | |
| CN213750101U (en) | Hydrogen conductivity on-line measuring device | |
| CN106990141A (en) | A kind of stove water conductivity computational methods and system | |
| CN1699191A (en) | Method for testing scale and corrosion inhibition performance of reagent and apparatus for boiler water treatment | |
| RU2402766C1 (en) | Analyser of salt components of boiler water and method of determining said components | |
| Larin et al. | A calculation method for determining the concentration of potentially acid substances in feedwater of once-through boilers | |
| JP7568906B2 (en) | Cation removal device, cation removal method, and anion detection device | |
| Larin et al. | Modernization of automatic chemical control of TPP power units based on conductivity and pH measurements | |
| RU2724451C1 (en) | Method for control and adjustment of water-chemical mode of steam boiler | |
| RU2168172C1 (en) | Method of analysis of quality of condensate and feed water | |
| Larin et al. | A CALCULATION METHOD FOR IONIC EQUILIBRIUMS OF WATER COOLANT USING ELECTRICAL CONDUCTIVITY AND pH MEASUREMENTS | |
| RU2389014C1 (en) | Method of determination of phosphates concentration in boiler water of drum-type power boilers | |
| Larin et al. | The calculation of quality indices of the water heat carrier and estimation of the condition of water chemistry of drum boilers | |
| RU2267119C2 (en) | Mode of controlling indexes of quality of boiler water of boiler energy installations with natural and repeated compulsory circulation | |
| CN218675143U (en) | Integrated online measuring device for hydrogen/specific conductivity | |
| Xu et al. | Development of an anti-chloride interference and high sensitivity on-line analyzer for analysis of total phosphorus in industrial circulating cooling water | |
| Yegoshina et al. | Estimation of hydrocarbonates’ effect on ammonia concentration and pH in conditions of feed-water quality deterioration | |
| RU2771637C1 (en) | Method for operation of energy technological boilers | |
| RU2343346C1 (en) | Method of determination of relative steam humidity in steam generator of nuclear power station | |
| CN114354695B (en) | A device and method for measuring sodium ion content in effluent from a cation exchanger |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120320 |