ИССЛЕДОВАНИЕ  ИЗМЕНЕНИЙ  ПОКАЗАТЕЛЕЙ  КАЧЕСТВА  ВОДЫ,  ИСПОЛЬЗУЕМОЙ  НА  ТЭЦ,  В  ЗАВИСИМОСТИ  ОТ  ВРЕМЕНИ  ГОДА

Сатубаев  Айдос  Асқарұлы

студент,  кафедра  «Техническая  физика  и  теплоэнергетика»,  инженерно-технологический  факультет,  Государственный  университет  имени  Шакарима  города  Семей,  Республика  Казахстан,  г.  Семей

Степанова  Ольга  Александровна

научный  руководитель,  канд.  техн.  наук,  доцент,  кафедра  «Техническая  физика  и  теплоэнергетика»,  инженерно-технологический  факультет,  Государственный  университет  имени  Шакарима  города  Семей,  Республика  Казахстан,  г.  Семей

Актуальность  темы  исследования.  Уровень  и  качество  водоподготовки  имеют  большое  значение  для  обеспечения  бесперебойной  работы  оборудования  ТЭЦ  и  котельных.  При  использовании  воды  несоответствующего  качества  есть  возможность  появления  таких  проблем,  как    перерасход  топлива;  снижение  КПД  котельных  агрегатов  и  тепловых  сетей;  перегревание  поверхностей  нагрева;  выход  оборудования  из  строя.  Главная  задача  системы  водоподготовки  —  это  предотвращение  образования  минеральных  отложений.  В  настоящее  время  существуют  различные  технологии  для  обработки  воды.  Расчет  и  проектирование  ведется,  исходя  из  качества  исходной  жидкости  и  требований,  которые  к  ней  предъявляются  [1,  2].  Качество  воды  регламентируется  нормативными  документами.  Постоянная  потребность  в  воде  на  ТЭЦ  и  котельных  связана  с  наличием  потерь  воды  и  пара  в  технологическом  процессе.  Установлены  жесткие  ограничения  наличия  отложений  (солей  кальция  и  магния)  на  поверхностях  нагрева.  Отложения  образуются  в  результате  нагрева  воды,  поступающей  в  водяной  тракт  энергетического  объекта,  в  результате  чего  происходит  отложение  солей  кальция  и  магния.

Целью  работы  —  исследование  изменений  показателей  качества  питательной  воды  ТЭЦ  в  зависимости  от  времени  года.

Для  решения  цели  были  поставлены  задачи:

·     определение  показателей  качества  воды  в  разные  периоды  года;

·     анализ  качественных  показателей  питательной  воды  для  ТЭЦ  и  котельных  г.  Семей. 

На  рисунке  1  представлены  этапы  проведения  работы.

Рисунок  1.  Этапы  проведения  работы

Методы  исследования.  Определение  качества  питательной  воды  определял  согласно  требований  [3].  Забор  воды  на  ТЭЦ-1  г.  Семей  осуществляется  из  реки  Иртыш.  На  участке  г.  Усть-Каменогорск-г.  Семипалатинск-г.  Павлодар  индекс  загрязненности  воды  реки  Иртыш  составляет  от  1,04  до  1,81,  что  соответствует  3  классу  —  «умеренно  загрязненные»,  при  содержании  в  воде  реки  меди  (до  2,1  ПДК)  и  азота  аммонийного  (2,7  ПДК).  Вода  реки  пресная,  мягкая.  Минерализация  воды  колеблется  в  зависимости  от  сезона  от  (136÷253)  мг/дм³  в  половодье  до  (300÷324)  мг/  дм³  в  зимний  период. 

Результаты  исследования.  Щелочность  котловой  воды   нейтрализует  вредное  коррозионное  воздействие  на  металл  котельного  агрегата  растворенных  в  воде  газов:  кислорода  и  углекислоты.  Однако  большое  количество  щелочности  вызывает  вспенивание  воды  в  парогенераторах  и  частичное  ее  выбрасывание  вместе  с  паром.  Вспенивание  котловой  воды  затрудняет  наблюдение  за  уровнем  воды  в  барабане  по  водоуказлтельным  стеклам,  а  выброс  воды  с  паром  в  паропровод  приводит  к  гидравлическим  ударам  в  паропроводе,  которые  могут  привести  к  его  разрыву.

На  рисунке  2  показано  изменение  щелочности  питательной  воды  в  зависимости  от  времени  года.

Рисунок  2.  Изменение  щелочности  питательной  воды  в  зависимости  от  времени  года

Полученные  данные  показали,  что  изменение  концентрации  щелочности  имеет  периодичность.  В  первый  период  (1—3)  наблюдается  рост  концентрации,  и  достигает  максимума  при  i=3  (2,42  мг-экв/дм³).  Во  второй  период  (3—5)  происходит  снижение  концентрации  до  минимума  при  i=5  (1,59  мг-экв/дм³).  Третий  период  характеризуется  повышением  концентрации,  максимум  при  i=8  (2,48  мг-экв/дм³).  Четвертый  период  характеризуется  понижением  концентрации  до  минимума  при  i=10  (2,11  мг-экв/дм³).

Жёсткость  воды  обуславливается  содержанием  в  ней  растворимых  солей  кальция  и  магния. 

На  рисунках  3,  4  представлены  результаты  исследований  по  определению  содержания  Са  2+  и  Мg  2+  в  питательной  воде  в  зависимости  от  времени  года.

Рисунок  3.  Изменение  содержания  Са  2+  в  питательной  воде  в  зависимости  от  времени  года

Рисунок  4.  Изменение  содержания  Мg  2+  в  питательной  воде  в  зависимости  от  времени  года

На  графиках  (рисунки  2,  3)  можно  наблюдать  периодичность  изменения  концентрации  жесткости,  Са²⁺  и  Мg  ²⁺.  Первый  период  (1—3)  характеризуется  ростом  концентраций,  которые  достигают  максимума  при  i=3:  жесткость  —  2,4  мг-экв/дм³,  Са⁺²  —  2,38  мг-экв/дм³,  Мg  ⁺²  —  2,28  мг-экв/дм³.  Второй  период  (3—5)  можно  характеризовать,  как  падение  этих  концентраций  до  минимума  при  i=5:  жесткость  —  1,55  мг-экв/дм³,  Са⁺²  —  1,53  мг-экв/дм³,  Мg  ⁺²  —  1,49  мг-экв/дм³.  Третий  период  (5—8)  характеризуется  увеличением  концентраций,  максимум  достигается  при  i=8:  жесткость  —  2,5  мг-экв/дм³,  Са⁺²  —  2,52  мг-экв/дм³,  Мg  ⁺²  —  2,46  мг-экв/дм³.  Четвертый  период  (8—10)  характеризуется  падением  концентраций  до  минимума  при  i=10:  жесткость  —  2,05  мг-экв/дм³,    Са⁺²  —  2,07  мг-экв/дм³,  Мg  ⁺²—  2  мг-экв/дм³.

Анализ  зависимости  показателей  качества  воды  от  времени  года  показывает,  что  на  качество,  поступающей  на  ТЭЦ  питательной  воды,  влияет  ряд  факторов,  среди  которых  смыв  органики  в  реку  в  период  весенних  паводков,  поступление  в  реку  ливневых  вод.  Полученные  зависимости  дают  возможность  планирования  работы  службы  водоподготовки  ТЭЦ  с  целью  своеременной  замены  фильтров.

Список  литературы:

1.Водоподготока  котельных  установок.  Официальный  сайт    ООО  «Энергия».  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.kip-energ.ru/sistema-vodopodgotovki  (дата  обращения  14.04.2014).

2.Методы  водоподготовки  котельных  и  котлов.  Официальный  сайт  ООО  «Аква  композит».  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://akva-kompozit.ru/index.php/solution-choosing/282-metody-vodopodgotovki  (дата  обращения  14.04.2014).

3.Приложение  к  приказу  первого  вице-министра  индустрии  и  новых  технологий  Республики  Казахстан  от  05.03.2013  года  №  59.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  www.kgen.gov.kz/images/stories/metod_240114_14.docx    (дата  обращения  14.04.2014).