Лабораторные приборы, используемые для измерения рН, X, О2, Н2, ЕP1, Na в стационарных и пусковых режимах, должны иметь проточные датчики, допускать измерение параметров в широком диапазоне изменения:
– кондуктометры 0–10000 мкСм/см с различными диапазонами измерения: 0–1000 мкСм/см
0–100 мкСм/см
0–10 мкСм/cм
– рН-метры- 0–14 ед. рН
– кислородомеры 0–50 мкг/дм3
0–500 мкг/дм3
0–1000 мкг/дм3
0–20000 мкг/дм3
– водородомеры 0–20 мкг/дм3
0–200 мкг/дм3
– ЕP1 ± 1000 мВ
± 2000 мВ
– Na-меры 0–10000 мкг/дм3
Применяемые лабораторные приборы должны иметь основную погрешность не более 5 %, допускать изменение температуры пробы до 70 °С, а также иметь температурную компенсацию. Целесообразно наличие цифрового порта для подключения к компьютеру или унифицированного аналогового выхода. Для приборов, применяемых в составе переносных диагностических комплексов также желательно наличие электронной записной книжки для хранения результатов последних измерений.
В объем технических средств СХТМ должен входить комплект образцовых приборов для проверки и калибровки автоматических приборов химического контроля.
Сравнение технических характеристик приборов
различных фирм производителей
Технические характеристики приборов НПП «Техноприбор»
| Технические характеристики приборов | Кондуктометр КАЦ-017ТК | Кондуктометр КАЦ-037* | Кислородомер КМА-08М.З | Анализатор натрия АН-012 | рН-милливольтметр рН-011 | Сигнализатор истощения фильтров СИФ-031 |
| Диапазон измерения | 0,01 - 0,1 0,1 - 1 1 – 10 10 – 100 100 – 1000 1000 - 10000 мкСм/см | ДК-1 (приведенная к 25 °С0,06 – 100 ДК-2: 1,5 - 3000; ДК-3: 50 - 100000 мкСм/см | 0 - 19,99 0 - 199,9 0 - 1999 0 – 19990 мкг/дм3 | 0,1-10 1-100 0,001 - 1,000 0,01 - 10,00 0,1 - 100,0 мг/дм'4 | 0 - 14 рН с шагом 1 - 2000 ÷ + 2000 мВ с шагом 100 | 0 – 1000 0 - 10000 мкСм/см. |
| Температура пробы | + 10 ÷ + 70 °С | + 1 ÷ + 95 °С | + 5 ÷ + 50 °С | + 5 ÷ + 50 °С | + 5 ÷ + 50 °С | + 5 ÷ + 50 °С |
| Расход пробы | 10 ± 2 л/ч** 2 - 30 л/ч*** | 10 ± 2 л/ч 3 - 30 л/ч | 2,5 – 10 дм3/ч | не более 5 дм3/ч | не более 5 дм3/ч | - |
| Давление пробы | не более 1 МПа | не более 1 МПа | - | не более 1 МПа | не более 0,1 МПа | не более 0,5 МПа |
| Относительная погрешность комплекта прибора | - | ± 1,5 % (на рабочих шкалах) ± 2,5 % (на перегрузочной) | ± 4 % | - | рН - ± 0,05 % ЭДС - ± 5 % | 10 % |
| Основная погрешность измерительного преобразователя температуры | ± 1 % | - | - | Основная погрешность электронного блока при измерении рН - ± 0,05 %, ЭДС - ± 0,02 % | Основная погрешность электронного блока при измерении рН - ± 0,02 %, ЭДС - ± 2 % | |
| Основная погрешность измерительного преобразователя во всех диапазонах измерения | ± 2 % | - | - | Основная приведенная погрешность преобразования значений в унифицированный сигнал ± 0,5 % | Основная приведенная погрешность преобразования значений в унифицированный сигнал для 1 рН и 100 мВ ± 1 %, для остальных - ± 0,5 % | - |
| Время установления рабочего режима | 20 мин | - | 15 мин | - | - | - |
| Время установления показаний | 60 сек | - | 3 мин | 15 мин | 15 мин | - |
| Наличие индикации показаний на приборе | + | + | + | + | + | + |
| Наличие стабилизации расхода | - | - | - | + | + | - |
| Выходной сигнал | 0 – 5 0 – 20 4 – 20 мА | 0 – 5 0 – 20 4 – 20 мА | 0 – 5 0 – 20 4 – 20 мА | 0 – 5 0 – 20 4 – 20 мА | 0 – 5 0 – 20 4 – 20 мА | 0 - 5мА |
Примечания.
* – прибор имеет дополнительную погрешность, вызванную влиянием емкости кабеля.
** – с фильтром.
*** – без фильтра.
Технические характеристики приборов Кооператива «КВАРЦ» и ТОО «Взор»
| Технические характеристики приборов | Преобразователь pН «КВАРЦ-рН/1» | Преобразователь электропроводимости «КВАРЦ-1» | Анализатор растворенного кислорода «МАРК-403» | Малогабаритный анализатор растворенного кислорода МАРК-301Т | Малогабаритный анализатор растворенного водорода МАВР-501 |
| Кооператив «КВАРЦ» | ТОО «Взор» | ||||
| Диапазон измерения | Ширина диапазона 2,5 рН с общей шкалой 1–14 рН | Пo модификациям (мкСм/см) 00: 0,05–0,5 01: 0,2–2 02: 0,5–5 03: 2–20 04: 5–50 05: 20–200 06: 50–500 07: 200–2000 08: 500–5000 09: 2000–20000 | 0–20,0 0–200,0 0–2000 0–20000 мкг/дм3 | 0,1–19,99 0,001–1,999 мкг/дм3 | 0–500 0,1–199,9 мкг/дм3 |
| Температура пробы | 0…+ 40 °С | + 5…+ 50 °С | 0…+ 70 °С | + 5…+ 50 °С | + 5…+ 50 °С |
| Расход пробы | 10–40 л/ч (для УЭП < 5 мкСм/см 20–35 л/ч | 5–200 л/ч | 200–600 мл/мин | 200–600 мл/мин | – |
| Давление пробы | 0,05 МПа | 0,02 МПа | 0,02 МПа | 0,02 МПа | |
| Относительная погрешность комплекта прибора | 2 % | На любом диапазоне рассчитывается по формуле (не более 2,5 %) | ± (3 мкг/дмЗ ÷ 4 % от изм. величины) | ± (0,002 ± 0,1 Y), где Y – измеренное значение в мкг/дм3 | ± (0,2 ÷ 0,05 Y), где Y – измеренное значение в мкг/дм3 |
| Время установления рабочего режима | 2 мин | 15 с | 3 мин | 3 мин | 3 мин |
| Время установления показаний | При изменении температуры на 10 °С – 10 мин При изменении рН – 1 мин | При изменении температуры на 15 °С – 8 мин | 10 мин | 10 мин | 10 мин |
| Наличие индикации показаний на приборе | – | – | + | + | + |
| Выходной сигнал | 0– 5 мА | 0–5мА | 0–5 мА 4–20 | – | - |
Технические характеристики приборов Фирма Технопрокур (Полиметрон)
| Технические характеристики приборов | Автоматический кондуктометр MONEC 9125 | Автоматический рН-метр Polymetron Мопес 9135* | Анализатор растворенного кислорода Модель 9078** | Анализатор натрия «SODIMAT » Модель 9073** | Анализатор кремния Silkostat 9097 | Анализатор общего органического углерода UltraTOC 1500 |
| Диапазон измерения | а) при использовании двухэлектродной ячейки: 0,01 ÷ 200 мкСм/см 0,1 ÷ 2 мСм/см 1 ÷ 20 мСм/см б) при использовании индуктивной ячейки: 50 мкСм/см + 1 мСм/см | 0 ÷ 14 ед.рН Редокс: - 1500 ÷ + 1500 мВ | 0 ÷ 10 мкг/дм3 0 ÷ 50 мкг/дм3 0 ÷ 200 мкг/дм3 до 9999 мкг/дм3 | 0,01 мкг/дм3 ÷ 10,000 мкг/дм3 | 0 ÷ 1000 0 ÷ 5000 мкг/дм3 | 2 мкг/дм3 ÷ 4000 мкг/дм3 |
| Температура пробы | - | - | + 5 ÷ + 50 °C | + 5 ÷ + 45 °C | + 5 ÷ + 50 °C | 0 ÷ + 80 °С |
| Расход пробы | - | - | 2 ÷ 10 л/ч | 3 ÷ 5 л/ч | 2 ÷ 10 л/ч | 2 ÷ 8 мл/мин |
| Давление пробы | - | - | близкое к атмосферному | 0,5 ÷ 6 бар | 0,2 ÷ 6 бар | атмосферное |
| Относительная погрешность комплекта прибора | 1 % | - | ± 5 % | ± 5 % | ± 2 % | ± 2 % |
| Основная погрешность измерительного преобразователя во всех диапазонах измерения | - | ± 0,01 рН/± 1 мВ | ± 1 мкг/дм3 | ± 0,05 мкг/дм3 | ± 0,5 мкг/дм3 | ± 1 мкг/дм3 |
| Время установления показаний | - | - | Менее 1 мин | - | - | 3 мин (в зависимости от концентрации) |
| Наличие индикации показаний на приборе | + | + | + | + | + | + |
| Наличие стабилизации расхода | - | - | - | - | - | + |
| Выходной сигнал*** | 0 ÷ 20 мА 4 ÷ 20 мА | 0 ÷ 20 мА 4 ÷ 20 мА | 0 ÷ 20 мА 4 ÷ 20 мА | 0 ÷ 20 мА 4 ÷ 20 мА | 0 ÷ 20 мА 4 ÷ 20 мА | 0 ÷ 20 мА 4 ÷ 20 мА |
Примечания
* Диапазоны измерения свободно программируемы.
** Диапазон сопротивления для автодиагностики: - стеклянный электрод: 5 МОм ÷ 1 ГОм; электрод сравнения: 1 кОм ÷ 1 МОм.
*** Выходы 0 ÷ 20 мА; 4 ÷ 20 мА свободно программируются во всех моделях (линейная или билинейная (перегрузочная) шкала).
Примечание. Прил. 5 из выписки «Руководящий документ по объему технологических измерений, сигнализаций, автоматическому регулированию на тепловых электростанциях» РД 153-34.1-37.531-00.
Список литературы
1. Акользин П.А. Предупреждение коррозии оборудования технологического водо- и теплоснабжения.: М. Металлургия. 1988. 96 с.
2. Акользин П.А. Коррозия и защита металлов теплоэнергетического оборудования. М.: Энергоиздат. 1982. 304 с.
3. Акользин П.А. и др. Водный режим паротурбинных блоков сверхкритических параметров / П.А. Акользин, Т.Х. Маргулова, О.И. Мартынова. М.: Энергия 1972. 175 с.
4. Абдулаев К.М. и др. Водоподготовка на ТЭС при использовании городских сточных вод / К.М. Абдуллаев, И.А. Малахов, Л.Н. Полетаев, А.С. Соболь. М.: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ. 1988. 271 с.
5. Акользин П.А., Иванов Е.Н., Современная техника противокоррозионной защиты теплоэнергетического оборудования. Лекция. М. 1979. 34 с.
6. Белан Ф.И., Сутоцкий Г.П. Водоподготовка промышленных котельных. М.: Энергия. 1969. 327 с.
7. Белан Ф.И. Водоподготовка. М.: Энергия. 1980. 256 с.
8. Белоконова А.Ф. Водно-химические режимы тепловых электростанций М.: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ. 1985. 246 с.
9. Вихрев В.Ф., Шкроб М.С. Водоподготовка. М.: Энергия. 1973. 416 с.
10. Громогласов А.А., Копылов А.С., Пильщиков А.П. Водоподготовка: процессы и аппараты. М.: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ. 1990. 272 с.
11. Инструкции по щелочению паровых и водогрейных котлов. ЦЕНТРОЭНЕРГОМОНТАЖ. М.: СЦНТИ ОРГРЭС 1970. 17 с.
12. Инструкция по эксплуатационному анализу воды, пара на тепловых электростанциях. М.: СПО «СОЮЗТЕХЭНЕРГО». 1979. 12 с.
13. Кострикин Ю.М. Инструкция по анализу воды, пара и отложений в теплосиловом хозяйстве. М.: Энергия 1967. 296 с.
14. Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А., Коровина О.В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справочник. М.: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ. 1990. 252 с.
15. Лапотышкина Н.П., Сазонов Р.П. Водоподготовка и водно-химический режим тепловых сетей. М.: ЭНЕРГОИЗДАТ. 1982. 201 с.
16. Лифшиц О.В. Справочник по водоподготовке котельных установок. М.: Энергия. 1976. 238 с.
17. Мещерский Н.А. Эксплуатация водоподготовительных установок электростанций высокого давления. М.: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ. 1984. 407 с.
18. Методические указания по приложению ионитов на водоподготовительных установках тепловых электростанций. РД 34.37.526-94. М.: 1994. 38 с.
19. Пааль Л.Л. и др. Очистка природных и сточных вод. Справочник / Л.Л. Пааль, Я.Я. Кару, Х.А. Мельдер, Б.Н. Репин. М.: Высш. шк. 1994. 336 с.
20. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. (МИНЭНЕРГО России М.:СПО ОРГРЭС, 2003.
21. Рекомендации по выбору систем теплоснабжения (открытых, закрытых) с учетом качества водопроводной воды. М.: СОЮЗТЕХЭНЕРГО. 1989. 7 с.
22. Стерман Л.С., Покровский В.Н. Химические и термические методы обработки воды на ТЭС. М.: Энергия. 1981. 232 с.
23. Стерман Л.С., Покровский В.Н. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС. М.: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ. 1991. 328 с.
24. Сутоцкий Г.П. 100 случаев аварийных ситуаций в теплоэнергетике по вине водно-химического режима. Екатеринбург. 1993. 234 с.
25. Питьевая вода и водоснабжение населенных мест: СанПиН 2.1.4.559-96. М.: 1996. 110 с.
26. Водоснабжение, наружные сети и сооружения: СНиП 2.04.02-84. М.: 1985. 134 с.
27. Типовая инструкция по эксплуатационным химическим очисткам водогрейных котлов. М.: СОЮЗТЕХЭНЕРГО. 1980. 28 с.
28. Тебенихин Е.Ф., Гусев Б.Т. Обработка воды магнитным полем в теплоэнергетике. М.: ЭНЕРГИЯ. 1970. 144 с.
29. Тебенихин Е.Ф. Безреагентные методы обработки воды в энергоустановках. М.: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ. 1985. 142 с.
30. Копылов А.С., Лавыгин В.М., Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике. М.: Изд-во МЭИ, 2003.
31. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов ПБ 10-574-03. М., 2003.
32. Типовой эксплуатационный регламент водно-химического режима барабанных котлов высокого давления РД 153-34.1-37531-00.
33. Руководящий документ по объему технологических измерений, сигнализации, автоматического регулирования на тепловых электростанциях РД, 2000.
Содержание
Предисловие........................................................................................................................... 3
Часть I. Водоподготовка
Глава 1. Основные характеристики природной воды........................................................ 5
1.1. Поступление примесей в воду....................................................................................... 5
1.2. Классификация, характеристика вод и их примесей.................................................. 7
1.3. Характеристика ионизированных примесей............................................................... 8
1.4. Кремнесодержащие соединения и органические примеси......................................... 9
1.5. Закономерности изменения количественного состава
примесей по районам и сезонам для поверхностных
и подземных вод............................................................................................................ 10
1.6. Технологические, качественные показатели воды.................................................... 12
1.7. Биологические показатели качества воды.................................................................. 17
Глава 2. Вода в теплоэнергетике........................................................................................ 18
2.1. Применение................................................................................................................... 18
2.2. Принципиальные схемы обращения воды в тракте.................................................. 20
2.3. Источники загрязнения................................................................................................ 24
2.4. Влияние примесей воды на надежность работы
теплоэнергетического оборудования.......................................................................... 25
2.5. Выбор водоисточников и производительности ВПУ............................................... 27
Глава 3. Основы процессов водоподготовки.................................................................... 30
3.1. Классификация и выбор технологических процессов
обработки воды.............................................................................................................. 30
Глава 4. Предварительная очистка воды и физико-химические
процессы................................................................................................................. 32
4.1. Очистка воды методом коагуляции............................................................................ 32
4.2. Осаждение методом известкования и содоизвесткования....................................... 36
Глава 5. Фильтрование воды на механических фильтрах............................................... 38
Глава 6. Обессоливание воды............................................................................................. 42
6.1. Физико-химические основы ионного обмена............................................................ 43
6.2. Ионообменные материалы и их характеристики...................................................... 44
6.3. Технология ионного обмена........................................................................................ 47
6.4. Малосточные схемы ионитных водоподготовок....................................................... 52
6.5. Автоматизация водоподготовительных установок................................................... 53
6.6. Перспективные технологии водоочистки.................................................................. 56
6.7. Основные принципиальные схемы ВПУ................................................................... 59
6.8. Технологический расчет фильтров.............................................................................. 60
Глава 7. Термический метод очистки воды....................................................................... 62
7.1. Метод дистилляции....................................................................................................... 62
7.2. Предотвращение накипеобразования в испарительных установках
физическими методами................................................................................................. 65
7.3. Предотвращение накипеобразования в испарительных установках
химическими, конструктивными и технологическими методами.......................... 67
Глава 8. Очистка высокоминерализированных вод........................................................ 70
8.1 Обратный осмос............................................................................................................. 70
8.2. Электродиализ............................................................................................................... 72