RU2267119C2 - Mode of controlling indexes of quality of boiler water of boiler energy installations with natural and repeated compulsory circulation - Google Patents
Mode of controlling indexes of quality of boiler water of boiler energy installations with natural and repeated compulsory circulation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2267119C2 RU2267119C2 RU2003135227/28A RU2003135227A RU2267119C2 RU 2267119 C2 RU2267119 C2 RU 2267119C2 RU 2003135227/28 A RU2003135227/28 A RU 2003135227/28A RU 2003135227 A RU2003135227 A RU 2003135227A RU 2267119 C2 RU2267119 C2 RU 2267119C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boiler
- water
- alkali
- boiler water
- free alkali
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики и касается вопросов контроля водно-химических режимов котельных установок с естественной и многократно-принудительной циркуляцией, а более конкретно к экспрессному определению показателей качества котловой воды (общего солесодержания, содержания свободной щелочи и относительной щелочности).The invention relates to the field of power engineering and concerns the monitoring of water-chemical regimes of boiler plants with natural and multiple forced circulation, and more particularly to the rapid determination of boiler water quality indicators (total salt content, free alkali content and relative alkalinity).
Известны химико-аналитические способы определения указанных показателей, применяемые, например, для судовых котельных установок. Солесодержание (соленость) котловой воды оценивают на судах по содержанию в ней ионов хлора, являющихся основной примесью в солевом составе воды судовых котлов. Содержание ионов хлора контролируют титрованием пробы котловой воды раствором азотнокислой ртути или азотнокислого серебра в присутствии индикатора (Методики анализа воды и водных сред судовых энергетических установок, с.с.53 и 57, РД 5.ИМЯН. 037-88).Known chemical-analytical methods for determining these indicators, used, for example, for ship boiler plants. The salt content (salinity) of boiler water is evaluated on ships by the content of chlorine ions in it, which are the main impurity in the salt composition of water in ship boilers. The content of chlorine ions is controlled by titration of the boiler water sample with a solution of mercuric nitrate or silver nitrate in the presence of an indicator (Methods of analysis of water and aqueous media of marine power plants, pp. 53 and 57, RD 5.IM.YN. 037-88).
Содержание свободной щелочи (щелочное число) на судах определяют титрованием пробы воды раствором серной кислоты в присутствии индикатора (фенолфталеина или тимолового синего), (там же, с.111).The content of free alkali (alkaline number) on ships is determined by titration of a water sample with a solution of sulfuric acid in the presence of an indicator (phenolphthalein or thymol blue), (ibid., P. 111).
Относительная щелочность котловой воды оценивается по отношению содержания свободной щелочи к сухому остатку котловой воды (Ю.М.Кострикин, Н.А.Мещерский, О.В.Коровина «Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления», справочник, Энергоатомиздат, 1990 г, с.60). Сухой остаток определяется выпариванием отмеренного объема профильтрованной воды, высушиванием остатка при 105-110°С и взвешиванием (Методики анализа воды и водных сред судовых энергетических установок, с.65, РД 5.ИМЯН. 037-88). То есть, для определения относительной щелочности квалифицированному специалисту необходимо выполнить ряд трудоемких операций.The relative alkalinity of the boiler water is estimated by the ratio of the free alkali content to the dry residue of the boiler water (Yu.M. Kostrikin, N.A. Meshchersky, O.V. Korovina “Water treatment and water regime of energy objects of low and medium pressure”, reference book, Energoatomizdat, 1990 g, p. 60). The dry residue is determined by evaporation of the measured volume of filtered water, drying the residue at 105-110 ° C and weighing (Methods of analysis of water and aqueous media of marine power plants, p.65, RD 5.IMYAN. 037-88). That is, to determine the relative alkalinity, a qualified person needs to perform a number of laborious operations.
В стационарной энергетике содержание свободной щелочи оценивается с помощью отношения щелочности по фенолфталеину к общей щелочности (Методические указания по организации и объему химического контроля водно-химического режима на тепловых электростанциях, РД 34.37.303-88, табл. 5 и 6). Общая щелочность определяется химико-аналитическим методом (титрованием пробы котловой воды раствором кислоты поочередно с индикаторами фенолфталеином и метиларанжем).In stationary energy, the content of free alkali is estimated using the ratio of alkalinity for phenolphthalein to total alkalinity (Guidelines for the organization and scope of chemical control of the water-chemical regime in thermal power plants, RD 34.37.303-88, Tables 5 and 6). Total alkalinity is determined by the chemical-analytical method (titration of a sample of boiler water with an acid solution alternately with phenolphthalein and methyl orange indicators).
Основным недостатком практически всех химико-аналитических методов является сложность и трудоемкость выполнения анализов, требующая специальной подготовки оператора и необходимости применения специфического оборудования.The main disadvantage of almost all chemical analytical methods is the complexity and complexity of the analysis, which requires special operator training and the need for specific equipment.
Известен также метод инструментального определения солесодержания котловой воды, применяемый в стационарной энергетике (Методические указания по организации и объему химического контроля водно-химического режима на тепловых электростанциях, РД 34.37.303-88, табл. 6) - прототип.Also known is the method of instrumental determination of the salt content of boiler water used in stationary energy (Methodological guidelines for the organization and volume of chemical control of the water-chemical regime in thermal power plants, RD 34.37.303-88, table 6) - prototype.
Он заключается в замере удельной электрической проводимости (УЭП) пробы котловой воды, прошедшей обработку на Н-катионитовой колонке. В результате ионного обмена катионов солей, присутствующих в котловой воде (в основном катионов натрия), на катион водорода в датчик прибора (кондуктометра) поступает раствор кислоты с высокой удельной электрической проводимостью. При этом щелочь, присутствующая в котле, на колонке нейтрализуется с образованием воды по схемеIt consists in measuring the specific electrical conductivity (SEC) of a boiler water sample that has been processed on an H-cation exchange column. As a result of the ion exchange of the cations of salts present in the boiler water (mainly sodium cations), an acid solution with a high electrical conductivity is supplied to the hydrogen cation in the device’s sensor (conductivity meter). In this case, the alkali present in the boiler is neutralized on the column with the formation of water according to the scheme
(Н+-К - обменный ион на Н-катионите) и не влияет на величину УЭП фильтрата (воды после колонки). По УЭП этого фильтрата рассчитывается солесодержание котловой воды.(H + -K is the exchange ion on H-cation exchanger) and does not affect the value of the electric conductivity of the filtrate (water after the column). According to the UEP of this filtrate, the salt content of the boiler water is calculated.
Существенным недостатком этого метода является относительно малая обменная емкость Н-катионитовой колонки, а следовательно, быстрая выработка ее ресурса, что требует проведения частой регенерации Н-катионита или его замены. При высоком содержании растворенных примесей, характерном для котловой воды, частая регенерация Н-катионитовой колонки затрудняет ведение оперативного контроля ее солесодержания. Кроме того, на результат замера оказывает влияние скорость прохождения воды через колонку и температура отбираемой пробы, что необходимо учитывать при применении этого метода контроля солесодержания.A significant drawback of this method is the relatively small exchange capacity of the H-cation exchange column and, therefore, the rapid development of its resource, which requires frequent regeneration of the H-cation exchange resin or its replacement. With a high content of dissolved impurities, typical for boiler water, the frequent regeneration of the H-cation exchange column makes it difficult to conduct operational control of its salinity. In addition, the speed of water passing through the column and the temperature of the sample taken affect the measurement result, which must be taken into account when using this method for controlling salinity.
Особенностью минерального состава котловой воды является то, что она представляет собой, в основном, щелочной раствор солей натрия, в котором должно выполняться условие Щфф≥0,5Щобщ (Правила технической эксплуатации электрических станций и тепловых сетей РФ, РД 34.20.501-95, п.4.8.25). То есть, щелочной составляющей котловой воды являются гидраты. Поэтому содержание в ней свободной щелочи (щелочное число) с достаточной для эксплуатации котельных установок точностью может быть определено с помощью величины рН.A feature of the mineral composition of the boiler water is that it is mainly an alkaline solution of sodium salt, which must satisfy the condition w ff ≥0,5SCH Society (technical operation of thermal power stations and RF networks RD 34.20.501-95 p. 4.8.25). That is, the alkaline component of boiler water is hydrates. Therefore, the content of free alkali in it (alkaline number) with accuracy sufficient for the operation of boiler plants can be determined using the pH value.
Задачей заявляемого изобретения является существенное упрощение оперативного контроля водного режима котельных установок за счет экспрессного определения инструментальными средствами общего солесодержания, содержания свободной щелочи и относительной щелочности котловой воды.The task of the invention is to significantly simplify the operational control of the water regime of boiler plants due to the rapid determination by instrumental means of total salt content, free alkali content and relative alkalinity of boiler water.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе контроля показателей качества котловой воды котельных энергетических установок с естественной и многократно-принудительной циркуляцией, включающем замер в котловой воде удельной электрической проводимости, величины рН и температуры, по полученным в результате замера параметрам определяют общее солесодержание, содержание свободной щелочи (щелочное число) и относительную щелочность, и с использованием нормируемых значений этих показателей судят о состоянии водного режима котельных установок.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method for monitoring the quality of boiler water of boiler power plants with natural and multiple forced circulation, including measuring the electrical conductivity in the boiler water, pH and temperature, the total salt content is determined by the parameters obtained as a result of measurement, the content of free alkali (alkaline number) and relative alkalinity, and using the normalized values of these indicators judge the state of water No mode boiler plants.
Замеры общего солесодержания и щелочного числа и поддержание их нормируемых значений позволяют обеспечить требуемое качество пара и защиту внутренних поверхностей котла от коррозии, а соблюдение требований к значению относительной щелочности - предотвращение щелочной коррозии (каустической хрупкости) металла.Measurements of the total salinity and alkaline number and the maintenance of their normalized values make it possible to ensure the required steam quality and protection of the boiler internal surfaces against corrosion, and compliance with the requirements for the relative alkalinity value is to prevent alkaline corrosion (caustic brittleness) of the metal.
Концентрация свободной щелочи, а также вклад этой щелочи в УЭП котловой воды определяется по величине рН, с использованием аналитических зависимостей и учетом температуры замеряемой среды. Общее солесодержание определяется по разности замеренной УЭП котловой воды и определенной УЭП щелочи, пересчитанной на концентрацию солей. Относительная щелочность оценивается по отношению концентрации щелочи к сумме концентраций солей и щелочи.The concentration of free alkali, as well as the contribution of this alkali to the UEP of boiler water, is determined by the pH value, using analytical dependences and taking into account the temperature of the medium being measured. The total salinity is determined by the difference between the measured UEP of the boiler water and the determined UEP of the alkali, calculated on the concentration of salts. Relative alkalinity is estimated by the ratio of alkali concentration to the sum of the concentrations of salts and alkali.
Предлагаемый способ определения общего солесодержания, щелочного числа и относительной щелочности может быть реализован с помощью штатных приборов (рН-метра и кондуктометра), используя специальные таблицы, номограммы или графики, а также созданием нового прибора, замеряющего в котловой воде три параметра (УЭП, рН и температуру), а информацию о качестве этой среды сообщающего по шести показателям (УЭП, рН, температуре, общем солесодержании, щелочном числе и относительной щелочности). При этом не требуется специфического оборудования, необходимого при химико-аналитических способах контроля, и определение этих показателей может выполняться оператором, не имеющим специальной подготовки.The proposed method for determining the total salinity, alkaline number and relative alkalinity can be implemented using standard devices (pH meter and conductivity meter), using special tables, nomograms or graphs, as well as creating a new device that measures three parameters in boiler water (UEP, pH and temperature), and information on the quality of this medium reporting on six indicators (UEP, pH, temperature, total salinity, alkaline number and relative alkalinity). In this case, specific equipment required for chemical-analytical methods of control is not required, and the determination of these indicators can be performed by an operator who does not have special training.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003135227/28A RU2267119C2 (en) | 2003-12-03 | 2003-12-03 | Mode of controlling indexes of quality of boiler water of boiler energy installations with natural and repeated compulsory circulation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003135227/28A RU2267119C2 (en) | 2003-12-03 | 2003-12-03 | Mode of controlling indexes of quality of boiler water of boiler energy installations with natural and repeated compulsory circulation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003135227A RU2003135227A (en) | 2005-05-10 |
| RU2267119C2 true RU2267119C2 (en) | 2005-12-27 |
Family
ID=35746697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003135227/28A RU2267119C2 (en) | 2003-12-03 | 2003-12-03 | Mode of controlling indexes of quality of boiler water of boiler energy installations with natural and repeated compulsory circulation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2267119C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2724451C1 (en) * | 2020-01-14 | 2020-06-23 | Иван Андреевич Тихонов | Method for control and adjustment of water-chemical mode of steam boiler |
-
2003
- 2003-12-03 RU RU2003135227/28A patent/RU2267119C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МОСТАФИН А.А. Расчет значений рН и удельной электропроводности водных растворов NH СО. Водоподготовка, водный режим и химконтроль на паросиловых установках. - М. - Л.: Энергия, 1966, с.178-186. ЖИВИЛОВА Л.М., ТАРАКОВСКИЙ В.В. Система и средства автоматизации контроля водно-химического режима тепловых электростанций. - Теплоэнергетика, 1998, №7, с.14-19. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2724451C1 (en) * | 2020-01-14 | 2020-06-23 | Иван Андреевич Тихонов | Method for control and adjustment of water-chemical mode of steam boiler |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003135227A (en) | 2005-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3085535B2 (en) | Boiler driving method | |
| EP2601515A1 (en) | Simultaneous determination of multiple analytes in industrial water system | |
| US5788828A (en) | Apparatus for detecting anions in water | |
| RU2731092C1 (en) | Water softening device and operation method of water-softening device | |
| US7842507B1 (en) | Sensor for direct measurement of carbonate ions in seawater | |
| RU2348031C1 (en) | Analyser of condensate admixtures and method of their determination | |
| US6214627B1 (en) | Rapid colorimetric method for measuring polymers in aqueous systems | |
| RU2267119C2 (en) | Mode of controlling indexes of quality of boiler water of boiler energy installations with natural and repeated compulsory circulation | |
| CN108267485A (en) | The assay method of salinity in a kind of water | |
| RU2402766C1 (en) | Analyser of salt components of boiler water and method of determining said components | |
| CN103293195A (en) | A method of detecting water temporary hardness | |
| RU2168172C1 (en) | Method of analysis of quality of condensate and feed water | |
| Larin et al. | Prediction Methods Based on Electrical Conductivity and pH Measurements in Water Coolant Chemical-Monitoring Systems | |
| CN218675143U (en) | Integrated online measuring device for hydrogen/specific conductivity | |
| CN108490036A (en) | The assay method of salinity in a kind of water | |
| RU2771637C1 (en) | Method for operation of energy technological boilers | |
| Matino et al. | Application of unconventional techniques for evaluation and monitoring of physico-chemical properties of water streams | |
| RU2329500C1 (en) | Method of determination of concentration of sour products of organic impurities thermolysis in steam of direct-flow power boilers | |
| RU2389014C1 (en) | Method of determination of phosphates concentration in boiler water of drum-type power boilers | |
| Larin et al. | The measurement of pH in superpure condensate and feedwater of power units | |
| US20240183776A1 (en) | Analysis System for the Determination of Ions in an Ion-Containing Liquid Medium, and an Analysis Process Performed with the Analysis System | |
| CN117368270A (en) | Method and device for measuring total organic carbon ion value in high-pressure boiler feed water | |
| RU2573453C1 (en) | METHOD OF DETERMINING pH OF LOW-BUFFER MAXIMALLY DILUTED CONDENSATE-TYPE AQUEOUS SOLUTIONS | |
| SU1385071A1 (en) | Method of determining nitriletrimethylphosphonic acid | |
| Panchagnula | Analysis of Water Samples by Electroanalytical and Spectral Techniques |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061204 |