УДК 62-503.51

ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ ЗА ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВОМ ВОДНОГО РЕЖИМА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Заргарян Елена Валерьевна1, Заргарян Юрий Артурович2, Мищенко Александр Сергеевич3, Лимарева Наталья Викторовна4
1Южный Федеральный Университет, к.т.н, доцент кафедры систем автоматического управления
2Южный Федеральный Университет, к.т.н., ассистент кафедры систем автоматического управления
3Южный Федеральный Университет, студент кафедры систем автоматического управления
4Южный Федеральный Университет, студентка кафедры систем автоматического управления

Аннотация
В данной статье описывается основная задача контроля за химическим составом водного режима. Так же в данной статье рассмотрены возможности организации контроля за химическим составом водного режима, которые предусматривают решение основной задачи химического контроля в рамках АСУ ТП. Данный химический контроль необходим для оценки фактического состояния водного режима, его соответствия действующим нормам.

Ключевые слова: водный режим, гидроэлектростанция, система мониторинга, химический контроль


ORGANIZATION OF CHEMICAL CONTROL OF THE WATER REGIME OF THERMAL POWER EQUIPMENT

Zargaryan Elena Valerevna1, Zargaryan Yuriy Arturovich2, Mishenko Aleksandr Sergeevich3, Limareva Natalya Viktorovna4
1Southern Federal University, Ph.D., assistant professor of automatic control systems department
2Southern Federal University, Ph.D., assistant of automatic control systems department
3Southern Federal University, student of automatic control systems department
4Southern Federal University, student of automatic control systems department

Abstract
This article describes the main task of the chemical control of the water regime. It is associated with the assessment of the state of being operated thermal power equipment against corrosion and various types of deposits. Also in this article principles of organization of the chemical control of the water regime, which include solving the problems of chemical control within the ACS. This chemical control is necessary to assess the actual condition of the water regime , its compliance with current regulations.

Keywords: chemical control, hydroelectric system monitoring, water regime


Библиографическая ссылка на статью:
Заргарян Е.В., Заргарян Ю.А., Мищенко А.С., Лимарева Н.В. Организация контроля за химическим составом водного режима теплоэнергетического оборудования // Современная техника и технологии. 2014. № 3 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/03/3353 (дата обращения: 05.10.2017).

Основная задача контроля за химическим составом водного режима связана с оценкой состояния теплоэнергетического оборудования, введенного в эксплуатацию, в отношении образования коррозии и создания различного вида отложений [1].

Определение количества и состава отложений, взятых во время остановов оборудования с вырезанных образцов труб экранов, пароперегревателей снятых с рабочих и направляющих лопаток турбин, дает возможность судить об эффективности контролирования водного режима за предшествующий период.

Визуальные осмотры не могут дать количественной характеристики коррозионных повреждений и загрязнений оборудования отложениями. Оценку состояния водного режима на работающей установке, наблюдение за физико-химическими процессами можно осуществлять только на основе анализа изменений концентраций тех примесей в рабочей среде, которые могут участвовать в этих процессах.

На рис. 1 показана типовая схема газомазутного водогрейного котла, имеющего Т-образную сомкнутую компоновку с прямоточным движением среды, и перечислены основные контролируемые параметры [4].


Рис.1

Существуют и другие схемы котлов [1], но общим для них является подача питательной воды под давлением и определенной температурой. К качеству (составу) воды предъявляются определенные требования и выполнение этих требований (нормативов) осуществляется вводно-химическим режимом (ВХР).

Результаты изучения реальных процессов [2] говорят о том, управление водно-химическим режимом состоит в поддержании состава воды и пара в пределах требуемых норм, что обеспечивается подготовкой добавочной воды, фосфатированием котловой воды, аммианированием, деаэрацией, гидразинной обработкой питательной воды.

Изменения температуры и давления воды вызывают изменения теплофизические и физико-химические свойства пара и воды. В теплофикационных контурах, в системах охлаждения турбин существуют примеси, что вызывает образование на поверхностях, соприкасающихся с паром и водой, твердых отложений, содержащих соли кальция, магния, натрия и свободную кремнекислоту.

Солевые отложения образовываются на поверхностях нагрева котлов, в пароперегревателях, на лопатках турбин, а также на трубках конденсаторов со стороны охлаждающей воды. Отложения кремнекислоты имеются в проточной части турбин.

Примеси О2 и СО2 способствуют образованию отложений, содержащих окислы железа и меди. Эти отложения присутствуют в котлах, пароперегревателях, турбинах, подогревателях высокого давления и другой теплообменной аппаратуре.

Контроль за химическим составом
рабочей среды на участках пароводяного тракта предназначен для оценки текущего состояния водного режима, его соответствия необходимым нормам, а также выявлению текущих значений отклонений от действующих норм.

Нормы качества питательной, котловой воды, качества пара содержат тот перечень определенных показателей (нормируемых показателей) с тем указанием существующих пределов, в которых может меняться величина каждого показателя из существующих.

Для получения информации о качестве пара и питательной, котловой воды на всех частях пароводяного тракта нужно получить пробы текущей среды и периодически выполнять анализы. Такой постоянный контроль называется эксплуатационным контролем за химическим составом воды [1,2].

Определение таких показателей является необходимым, но не достаточным для того, чтобы выяснить и определить причины возникновения изменений в водном режиме. Если с помощью химического контроля, полученного во время эксплуатации получено отклонение качества воды или пара от текущих норм, то требуется определить причины такого отклонения. Получив причины, нужно принять меры для их устранения и подвести к норме водно-химический режим того участка, где наблюдается его отклонение от заданных норм.

Причины нарушений водно-химического режима идентифицируют не только средствами химического контроля. Применяют такие виды контроля, как контроль температуры и давлений в рабочей среде, контроль режимными факторами работающего оборудования и прочее.

Таким образом, основной задача химического контроля – выявление неисправностей и недостатков водного режима, что осуществляется за счет определения качества отдельных потоков пара и воды в работающем оборудовании, качества и количества реагентов, вводимых в контуры установки, химического состава отложений, образовавшихся в аппаратуре. Заметим, что решение данной задача на современном уровне осуществляется автоматизированным путем, т.е. в рамках функционирования автоматизированной системы управления технологическим процессом [2,3].

Обобщая описание ВХР сформулируем перечень задач при организации ВХР:

- отображение состояния ВХР в реальном времени и сигнализация о нарушениях ВХР;

- представление информации в виде протоколов средних значений и протоколов отклонений, расчет индекса качества ведения химико-технологического процесса;

- оценка сложившихся ситуаций и выдача рекомендаций о принятии решений для технолога-оператора;

- создание базы данных по показателям ВХР, позволяющей отображать динамику изменения показателей ВХР во времени, осуществлять диагностику и прогнозирование поведения примесей, своевременно принимать управляющие решения по устранению возникших отклонений ВХР, снизить аварийность на ТЭС и уменьшить повреждаемости поверхностей нагрева.

Существуют и другие задачи, решаемые на непостоянно работающем оборудовании. Это задачи химического контроля при консервации оборудования, при водных и химических промывках, при наладке и режимных испытаниях нового или модернизированного оборудования. В этом случае контроль результатов водных и химических промывок позволяет наблюдать за соблюдением технологии промывки, за эффективностью удаления отложений и коррозией металла под действием моющих реагентов.

Методы анализа, применяемые при контроле чистоты рабочей среды, на тепловых электростанциях, унифицированы, что обеспечивает получение надежной и сопоставимой информации, которая помогает обобщать опыт ведения водных режимов на разных установках.

Организация химического контроля в АСУВХР с применением автоматических приборов-анализаторов позволяет эффективно организовать процесс управления вводно-химическим режимом на ГРЭС.

Хотя и существует тенденция увеличения доли контроля показаний непрерывно действующих автоматических приборов, но их применение возможно только в контурах автоматизированного управления. В этом случае решающее правило принятия решений остается за технологом-оператором.

Преобразованная в электрический сигнал информация с приборов-анализаторов поступает к вторичным регистрирующим приборам. Чтобы персонал своевременно знал об отклонениях контролируемых показателей от нормы, предусматриваются на табло сигнальные устройства (световые и звуковые). Кроме этой сигнализации есть сигнализация о нарушениях в работе приборов-анализаторов и устройств подготовки пробы.

В данной статье рассмотрены принципы организации химического контроля водного режима предусматривающие решение основной задачи химического контроля в рамках АСУ ТП (подсистема АСУ ВХР).


Библиографический список
  1. Субботина Н.П. Водный режим и химический контроль на тепловых электростанциях. – М.: Энергия, 1974. – 328 с.
  2. Система автоматического химико-технологического мониторинга водно – химического режима блоков 150 МВт Невинномысской ГРЭС. Инструкция по эксплуатации ИЭ 4252-006-27493440-00. ООО “ИНЭКОТЕХ”, г. Невиновысск, 2000 г.
  3. Решетов А., Лопаткин Б., Елов А. Универсальный программно-технический комплекс для АСУ ТП химводоподготовки.//Современные технологии автоматизации. – М.: «ПРОСОФТ», 2001, №3. С. 48 – 58.
  4. Финаев В.И., Павленко Е.Н. Методы искусственного интеллекта в задачах организации водно-химического режима тепловых электростанций. – Таганрог: ТРТУ, 2004.
  5. Скубилин М.Д., Битюцкая Н.И., Заргарян Е.В., Мамутов Б.В. Система экологического мониторинга. Сборник научных трудов Sworld. 2010. Т. 3. № 2. С. 3-11.
  6. Заргарян Ю.А. Формализация энергосбытовой деятельностиИзвестия Южного федерального университета. Технические науки. 2008. Т. 84. № 7. С. 213-220.


Все статьи автора «Заргарян Елена Валерьевна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: