Разъяснения по карбонатной жесткости уже вошли в раздел Уроки ВХР, но здесь они оставлены, чтобы не разрывать связность текста. Кроме того, эти разъяснения и возникли именно в контексте проблем цирксистемы. В переписке есть мои выкладки по оценке предельной жесткости в цирксистеме, в том числе с учетом тепловых потоков в конденсаторе турбины.
Доброго времени суток, Николай Григорьевич!
У нас с Валентиной Алексеевной возник вопрос, на который мы не смогли на данный момент дать для себя вразумительный ответ. Понятие "карбонатная жесткость" не дает нам спокоя. Как она определяется, рассчитывается? В РД 34.22.503-88 "МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО СТАБИЛИЗАЦИОННОЙ ОБРАБОТКЕ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ В ОБОРОТНЫХ СИСТЕМАХ ОХЛАЖДЕНИЯ С ГРАДИРНЯМИ ОКСИЭТИЛИДЕНДИФОСФОНОВОЙ КИСЛОТОЙ" расчет основывается именно на карбонатной жесткости. Не могли бы Вы изложить свое мнение касательно этого показателя, если, конечно, будет время?
Добрый вечер! Попытаюсь ответить на ваш вопрос о карбонатной жесткости.
К сожалению, РД составляют такие же, как мы, и редко бывает, чтобы чего-то не нахомутали. Но пойдем далее.
Понятия жесткость, щелочность и производные от них не являются научными, а придуманы для технологов, чтобы проще было им рассуждать на пальцах. Щелочность - это то, что титруется сильной кислотой до рН, при котором индикатор меняет окраску. В общем случае щелочность дают бикарбонаты, карбонаты, анионы кремнекислоты и органики. Для простоты технологи считают (и не сильно ошибаются), что в добавочной и циркуляционной водах присутствуют только бикарбонаты, а общая щелочность воды равна бикарбонатной и равна концентрации в воде ионов НСО3 в мг-экв/л. Жесткость - это сумма ионов кальция и магния в мг-экв/л. Если щелочность и жесткость равны, то жесткость называют карбонатной. Если не равны, то карбонатной жесткостью называют меньшую часть из них, то есть ту часть, которая отвечает сумме соединений Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2. Если жесткость меньше или равна щелочности, то вся она будет карбонатной. Если жесткость больше, то только равная щелочности часть жесткости будет называться карбонатной. А часть жесткости, равная разнице Жобщ-Жкарб, называется некарбонатной жесткостью, которая, пренебрегая мелкими деталями, считается равной сумме анионов сильных кислот (практически сульфатов и хлоридов) за вычетом содержания ионов натрия (все концентрации в мг-экв/л).
Обычная ситуация - это когда жесткость больше щелочности. Когда покисляют циркводу серной кислотой, то часть бикарбонатов переходит в Н2СО3 и в виде СО2 переходит в атмосферный воздух. Таким образом, при подкислении циркводы понижаются одновременно и карбонатная щелочность и карбонатная жесткость, а часть бикарбонатных ионов заменяются сульфат-ионами. Отложения в цирксистеме (в основном на поверхностях теплообменных аппаратов) образуются преимуществеенно из карбонатов кальция. Кальция больше, чем магния, и если забыть о "мелких" деталях, то можно считать, что процесс осаждения соединений жесткости определяется содержанием в циркводе Ж(НСО3)2, то есть содержанием карбонатной жесткости или содержанием карбонатной щелочности - по-крестьянски можно говорить и так и так.
Считается, с некоторым приближением, что для каждой циркводы есть своя предельная карбонатная жесткость, при которой жесткостные отложения еще не образуются. Понизить карбонатную жесткость циркводы можно и подкислением и увеличением размера продувки цирксистемы и тем и другим разом. Но можно еще и увеличить предельно допустимую карбонатную жесткость за счет разных корректирующих добавок. В частности, за счет ввода в циркводу ОЭДФК, которая обладает способностью образовывать комплексные соединения с катионами жесткости и этим препятствовать осаждению жесткостных соединений. Разные органические соединения, присутствующие в воде, тоже обладают аналогичной способностью, хотя и в меньше мере, чем ОЭДФК. Это все для рассуждения "на пальцах", что в общем-то и достаточно для практических целей. Но если, например, взять и ввести в цирксистему CaCl2, то карбонатная жесткость циркводы может и не измениться, а вот предельная карбонатная жесткость, при которой будут выпадать отложения жесткости, станет меньше. Но... соотношение разных компоненнтов в исходной добавочной воде обычно меняется не очень существенно, поэтому считается, что для каждого конкретного источника добавочной воды есть своя характерная величина - предельно допустимая карбонатная жесткость циркводы. По этой же причине (примерного постоянства соотношения разных ингредиентов в исходной воде) предельной карбонатной жесткости может отвечать вполне определенная величина предельно допустимых хлоридов, или щелочности, или электропроводности циркводы.
Последнюю величину можно использовать для автоматического регулирования величины продувки цирксистемы. Найденную экспериментально норму на предельно допустимую величину можно немного понизить (ужесточить) по здравому смыслу, учитывая, что соотношения компонентов исходной добавочной воды все же не строго постоянно. Кроме того, надо иметь ввиду, что приведенные выше рассуждения относятся к процессам интенстивного образования отложений, что можно обнаружить по балансу и по сравнению кратностей типа Clц/Clд и Жц/Жд, о чем я уже ранее писал. И еще надо иметь ввиду, что предельно допустимая карбонатная жесткость циркводы может повышаться в зависимости от дозы ОЭДФК. Но увеличение дозы дает существенный эффект только (насколько мне помниться) до некоторого предела, сверх хоторого она уже не дает большой дополнительный эффект. Поэтому иногда целесообразны сочетания, вроде одновременного подкисления циркводы и ввода в нее ОЭДФК.
Творческих и прочих вам успехов! 22.06.11 Протасов Н.Г.
P.S. Пожалуй без некоторых уточнений нам не обойтись. В добавочной воде содержанием карбонат-ионов (СО3) можно пренебречь. В циркуляционной воде их может быть не много, но именно они определяют выпадение CaCO3. В этой связи можно говорить о карбонатной и бикарбонатной щелочности или о карбонатной и бикарбонатной жесткости. Может быть какие-нибудь умники до этого уже и доросли. И даже где-то записали, хотя бы потому, что люди ищут разные способы зарабатывать себе на хлеб. Но раньше за карбонатную жесткость принимали общую щелочность, если она меньше, чем общая жесткость, не учитывая в ней соотношение карбонатов и бикарбонатов. То есть, карбонатная жесткость интерпретировалась, как я перед этим написал (других интерпретаций я не помню). Но в более общем случае могут возникнуть разные нюансы. Например, если подкислить циркводу дымовыми газами, где много СО2, то получится такой фокус: общая щелочность не изменится (потому что при титровании растворенная углекислота снова дотитруется до Н2СО3), а вот щелочность по фенолфталеину станет меньше. При этом не изменится и карбонатная жесткость, раз не изменилась общая щелочность, но увеличится количество НСО3 ионов, понизится рН, уменьшится количество СО3 ионов и уменьшится выпадение в осадок или в отложения СаСО3. Соотношение карбонат и бикарбонат ионов зависит от рН. Иногда его приводят в книгах. Ну а более детально эти процессы, включая осаждение, рассчитываются на основе теории ионных равновесий, что не для слабонервных. А для практических целей, если вы не собираетесь общаться с дымовыми газами, достаточно тех простых представлений, которые я перед этим описал. Как говорил когда-то наш покойный Озеров (Валентина его возможно помнит): излишнее знание рождает скорбь. А та примитивная интерпретация карбонатной жесткости, которую я приводил, стала настолько общепринятой и привычной, что расшифровкой этого термина в методиках по обработке циркводы обычно и не занимались.
Честно сказать, мне не очень нравятся собственные разъяснения, но вы ведь все равно не будете рассчитывать процессы на основе теории ионных равновесий. И я не буду. Хотя бы потому, что не знаю всех компонентов цирксистемы и всех их констант, к тому же зависящих от разных факторов, в особенности от температуры. Потом, каждый неточно определенный фактор вносит свою погрешность и на практике чем больше пытаешься учесть в расчетах факторов, тем более ошибочен результат. Я слишком хорошо это знаю, потому что стат.обработкой данных занимался профессионально. Если заранее известны поправки на влияние разных факторов, то из этого что-то выходит, но если несколько факторов пытаешься определить экспериментально в реальных условиях, а не на стенде, то из этого получается только сплошная чушь. Знание в общем-то вещь полезная, но в наших работах бывает гораздо полезнее обходиться простыми представлениями и здравым смыслом. Поэтому я уже и писал раньше, что надо определять простые вещи: хлориды, жесткость, щелочность и не мудрить. Во всяком случае, прежде всего не мудрить, а если что получится по простым прикидкам, то для понта можно и в добавок помудрить.
Еще раз повторю: можно различать, например, карбонатную и бикарбонатную жесткость и трудно против этого возразить, если кто-то из вас настаивает на подобных нюансах. Но в принятой терминалогии я этих нюансов пока что не встречал. Вот Смирный тоже как-то начал рассуждать, что концентрациия аммиака в NH3 это не то, что концентрация в NH4OH. Я сказал, что не надо морочить этим голову - принято считать на NH3 и все дела!
Спите спокойно и не старайтесь перемудрить докторов наук.
27.06.2011, 06:59
Здравствуйте, Николай Григорьевич!
Отдельное спасибо за прояснение понятия "карбонатная жесткость". Теперь оно предстало перед моими глазами намного яснее (сказать что на 100% не могу, но "я не волшебник, я только учусь"!).
Возник, точнее продолжает висеть, еще один вопрос. Регулирование размера продувки цирксистема в зависимости от электропроводности циркводы. Я перерыл кучу документов, но каких то конкретных значений электропроводности (зависимости продувки от электропроводности) так и не нашел. КиПовцы писали официальное письмо проектантам (еще в начале весны я так понял) по поводу значения уставки на регулятор продувки. Ответ пришел 1000 мкСм/см. Пояснений откуда такая цифра взялась не было. У меня есть предположение, что это обусловлено ПДК в сбросных водах в водоем, но пока что еще не проверял. Хотелось бы, по возможности, конечно, получить какие либо Ваши соображения (рекомендации) по этому вопросу.
C наилучшими пожеланиями, Сорокин Ю.
Добрый день, Юлиус!
Об электропроводности циркводы. Прежде всего не надо думать, что это нечто очень сложное. В первом приближении все это очень простые вещи, а второе приближение уже заключается в разных мелочах, без которых, владея здравым смыслом, вполне можно обойтись. Представь, что цирксистема - это стакан. Ты налил в стакан воду и через день-два, в зависимости от погоды она упарилась наполовину. В данном случае кратность упаривания (кратность упаривания воды) равна двум. При этом, если вода еще не успела пересытиться по жесткости (соли жесткости остались в растворенном состоянии), то содержание всех компонентов в упаренной воде увеличилось в два раза. И элекпроводность ТОЖЕ увеличилась в два раза. Конечно, есть мелкие нюансы с электропроводностью: она и от температуры зависит, и по отношению к концентрации солей она не совсем пропорциональна, да и степень диссоциации ионов углекислоты тоже не строго постоянна. Но нужны ли нам все эти нюасы? - просто можем сделать допуск или "запас прочности", когда установим какую-то норму на электропроводность.
Теперь представь, что у тебя стакан с дыркой. И ты так подливаешь воду, чтобы каждая порция воды успевала упариваться в стакане в два раза. Это тоже будет кратность упаривания, равная двум. При этом расход добавляемой воды будет в два раза больше, чем "продувки" - воды, вытекающей из стакана. Если жесткость не достигла надравновесного состояния, то содержание хлоридов, электропроводность и жесткость воды в стакане тоже будут в два раза выше, чем в добавочной воде. Если, конечно, воду ты подливаешь равномерно и аккуратно, иначе баланс солей в стакане будет "гулять" непредсказуемым путем.
Идем дальше. Весь фокус заключается в том, чтобы подобрать такую кратность упаривания, чтобы жескость циркводы не достигала надравновесного состояния. То есть, чтобы соли жесткости (в основном это карбонат кальция) не выпадали в осадок. Я не знаю, какой может быть предельная жескость для "вашей" циркводы. Полагаю, что не менее трех с запасом, а при дозировании ОЭДФК и того больше. Итак, возьмем в качестве ориентира Жц=3 мг-экв/л - это та жесткость, которая находится в растворенном состоянии. А в добавочной воде имеем в среднем Жд=1,2 мг-экв/л и Эд=100 мкСм/см (средние данные я взял, ориентировочно, из таблицы Валентины, хотя эти данные дергаются, как хрен знае что). Так вот, при этих данных по добавочной воде должно выдерживаться соотношение Куп=Clц/Clд=Эц/Эд=Жц/Жд=3/1,2=2,5. А предельно допустимая электропроводность циркводы составит 100*2,5=250 мкСм/см. Можно сказать по другому. Раз Жц не должна быть больше 3 мг-экв/л, то при Жд=1,2 мг-экв/л и Эд=100 мкСм/см, мы не должны упаривать воду по электропроводности более, чем до 100*3,0/1,2=250 мкСм/см. Если бы, скажем, имели в среднем Жд=1,5 мг-экв/л и Эд=200 мкСм/см, то в циркводе можно было бы держать электропроводность не более 3,0/1,5*200=400 мкСм/см. Но если вдруг в результате супертехнологии турок можно иметь Жц=7,5 мг-экв/л, то тогда, аналогичным образом, можно получить для циркводы и 7,5/1,5*200=1000 мкСм/см. Все это, повторяю, очень простые вещи и решаются на уровне здравого смысла, потому что всякие тонкости все равно лежат за пределами точности измерений.
Я назвал предельную Жц=3 мг-экв/л от фонаря. Фигурой высшего пилотажа было бы оценить эту предельную жесткость "в натуре". Если сократить продувку цирксистемы, то Жц и выйдет на свою предельную величину, после чего почти не будет меняться. То есть, когда кратность упаривания превысит предельную величину, то надравновесная жесткость будет выпадать в отложения или осадок. Но некоторое пересыщение по жесткости остается, поэтому она будет немного (или очень немного) нарастать по мере упаривания воды. Поэтому, если есть много данных, за предельно допустимую жесткость могут принимать просто максимальную зафиксированную жескость - вернее уровень максимальной жесткости, потому что надо отбрасывать случайные данные, вроде ошибок на порядок и т.п. Вы, если "расхрабритесь", можете и провести опыт с сокращением продувки, и использовать эксплуатационные данные по старой цирксистеме, если они есть. Ну а детали на этот счет я уже более-менее оговаривал в одном из прошлых своих сообщений. Сначала постарайся уяснить действительно простые вещи, без нюансов. Ну а прочее, это примерно, как соль и перец, - добавляются по вкусу.
Если требуются еще какие-то разъяснения - обращайся. 27.06.11 Протасов Н.Г.
P.S. Я выше привел примеры с разным соотношением жесткости и электропроводности добавочной воды. Так я попытался сделать свое объяснение более понятным. Но обычно эти и прочие соотношения по ингредиентам меняются в меньшей мере, чем общее солесодержание воды. Об этом я тоже раньше говорил, и именно поэтому для каждого источника добавочной воды можно установить свои предельную жесткость и, соответственно, предельную электроводность циркводы. То же можно проделать и по прочим показателям - можно установить предельные значения по хлоридам, щелочности, карбонатной жесткости и т.п., и прочая. Вопрос в том, следует ли засорять этими лишними деталями своим согражданам мозги.
Прочие вещи. Валентина передала исходные данные и расчеты от Берцовой <<фамилия изменена>>. С уровнем кандидатской диссертации вы все равно не справитесь, особенно, если там не все стыкуется одно к одному. Да и исходные данные как-то подозрительно выглядят. В любом случае я дал вам ориентиры в практическом плане. Я и в натуре получал очень четкие экспериментальные зависимости. Жесткость в циркводе для перестраховки возьмем не более 3 мг-экв/л. Предельная электропроводность берется из соотношения жесткости и электропроводности в исходной воде, как я уже об этом говорил. Далее нужны точные замеры жесткости и электропроводности по добавочной и цирк. воде. Будут более подробные и надежные данные, тогда можно и еще о чем-то поговорить. Все же жесткость добавочной воды у Берцовой раза в три ниже, чем в данных, что прислала Валентина. Есть и еще одна закономерность, которую не мешает иметь ввиду. Исходная вода стремится набрать такую жесткость, которая отвечает ее растворимости в данной воде. Поэтому если уж очень низка жесткость исходной воды, то и не надо ее слишком высоко "загонять" для циркводы. Можно для начала держать электропроводность циркводы на уровне 300 мкСм/см, а дальше посмотреть, что из этого получится. В качестве прямого эксперимента, а не теоретизирования, можно провести опыт с уменьшенным размером продувки цирксистемы, о чем уже говорил. Вполне возможно, что дозирование в цирксистему ОЭДФК для этой воды не обязательно.
Знаете, я встречал расчеты по циркводе и почище, чем у Берцовой. С восьмью эмпирическими и полуэмпирическими константами. <<Это было в докладе на конференции в Карпатах – если не ошибаюсь 2010 год.>> Но наладчик должен решать вопросы более надежными способами... на уровне лаптя или сапога.
Дерзайте! 30.06.11 Протасов Н.Г.
Добрый день, Валентина и Юлиус! Чтобы разобраться с таблицей Берцовой по цирксистеме, что передала Валентина, со всеми нюансами, включая тепловые, надо плотно поработать целый день.
Первое, на что мы обращаем внимание, – необычное качество исходной воды. И первый вопрос – а какие проектные данные по воде? В общей пояснительной записке этих данных нет - такой вот прокол у меня... У-ух, нашел наконец. Файл называется Том 5.7.изм.1.doc и там в авторах первая Берцова. Усредненный качественный состав исходной воды из р.Яйва (по данным Заказчика) за 2003-2007г.г. приведен в таблице 1. Жо -1,796 мг-экв/л, Що - 1,628 мг-экв/л, Na - 6,9 мг/л, Cl -13,66 мг/л, SO4 -14,85 мг/л, кремнекислота - 5,692 мг/л, окисляемость перманг. - 6,81 мг/л, солесодержание - 86,4 мг/л. Так вот, а в таблице, что мне передана, Жо не более 0,5 мг-экв/л. У меня сразу возникает вопрос: ведь Берцова в таблице приводит свои прогнозные расчеты - так зачем, интеллигентно выражаясь, она берет какие-то случайные данные, а не средние или, лучше было бы, не проанализировала по минимальным, средним и максимальным показателям.
Сумма катионов, сумма анионов и солесодержание - на уровне 50 мг/л в таблице. Это вы тоже умеете посчитать? При всей подозрительности содержания жесткости по солесодержанию выходим примерно на тот же средний уровень, что и таблице, что Валентина сбрасывала на мою почту. И электропроводность в среднем 100 мкСм/см тоже отвечает этому уровню солесодержания 50 мг/л. Смотрим далее. Расход циркуляционной воды 21960 т/ч - это столько гоняют насосы через конденсатор и прочие теплообменники, с которыми связана цирксистема. Температура воды до и после охладителя 45 и 35 градусов. Это до хрена - для нас необычно. Что такое охладители - это градирню она имеет ввиду? Мне чаще приходилось подходить с другого конца: до конденсатора охлаждающая вода, скажем 25 градусов, а после 32. Но в любом случае, похоже, что в такой воде вы не искупаетесь. Разве что зимой где-то с краешку, если задержитесь там. Далее Берцова считает потери на испарение и брызгоунос по нормативам. Откуда-то берет 0,15-0,2 процента на продувку (от расхода циркводы). Видимо был у нее и прямой замер продувки и это, получается на уровне 30-40 т/ч. Потом пытается проверить продувку балансовым расчетом по какой-то муре. Есть очевидная формула Куп=Р/(Р2+Р3) - по ней оценивают продувку, если нет прямого замера Р3. Возможно, Берцова хотела показать, что достаточно было бы иметь меньший размер продувки, при котором жесткость циркводы не превысила бы предельно допустимой величины. При этом, согласно синдрому Петильки (Валентине я о нем писал), Берцова считает, что достаточно того, что она сама держит в своей голове какое-то не объявленное значение Жпред.
Кстати, пока не забыл, кратность упаривания можно неплохо считать и по кремневке, правда, если коллоидная кремневка как-то не навредит.
Дальше смотрим. "Водоотведение продувочных вод - цирксистема". Не цирксистема, а из цирксистемы - учитесь и вы выражаться по-русски, а не типа моя твоя мало понимай. "Источник приема продувочных вод - река Яйва". Источник приема - это тоже не по-русски. Но главное, я не завидую рыбкам, если они попадут в струю в 35 градусов, где и кислорода уже тоже не густо. Для рыбок было бы лучше, если бы сбрасывалось меньше продувочной воды. Вы, может быть, подумаете, что если больше продувка, то и продувочная вода будет холоднее? Это не так (почти не так), потому что "погоду" в значительной мере определяет расход циркулирующей воды, а он огромный. По ПДК на солесодержание в 1000 мг/л или примерно в 20000 мкСм/см резерв для Куп огромный - до 15-ти. А по сульфатам, если брать их по средним данным, - всего лишь около 7-ми. Исходя из того, что соотношение сульфатов и электропроводности сохраняется примерно постоянным, электропроводность продувочной воды по условиям ПДК не должна превышать 1000 мкСм/см. Такое значение Юлиус мне уже приводил и, видимо, его именно так и посчитали (по соотношению электропроводности и сульфатов, умножив его на ПДК сульфатов).
Снова смотрим дальше. Пункт 10, содержание Н2СО3 - 3 мг/л. Мартынова О.И. (МЭИ) в своей статье приводит данные, где суммарная растворимость Н2СО3+СО2 при температуре воды 35 град. и контакте с нормальным атмосферным воздухом находится на уровне 0,45 мг/л. Может быть соседство дымовой трубы может как-то сказаться? Так или иначе, но расчетные данные по рН циркводы у Берцовой ниже, чем в таблице, что Валентина сбрасывала мне на почту, при том, что кратности упаривания "у вас" были значительно меньше, чем в расчетах Берцовой. То есть, прогнозный рН циркводы у Берцовой занижен. Я тоже могу его посчитать, если кому-то сильно в этом отношении "приспичит" - есть и готовые расчеты где-то в моих файлах по ВХР на цеховом компьютере.
Далее Берцова считает предельную карбонатную жесткость по формуле Крушеля и делает прогнозный вывод: раз щелочность охлаждающей воды при расчетном Куп меньше, чем предельная карбонатная жесткость по Крушелю, то накипь не образуется. Вообще-то накипь все равно образуется - вопрос в том, насколько интенсивно. Теперь о формуле Крушеля. Она среднестатистическая и может быть также представительна в конкретном случае, как средняя температура больных. За неимением конкретных данных по Жпред эту формулу используют проектанты. Но конкретная органика, входящая в эту формулу через окисляемость, может обладать и большей и меньшей растворяющей (комплексообразующей) способностью по отношению к катионам жесткости (здесь более важен катион кальция). Это одно соображение насчет того, что с оценкой Жпред надо быть осторожным. Потом у Берцовой окисляемость исходной воды на уровне 13 мг/л, а по средним данным только 6,8 мг/л. В результате Берцова выдает, не очень осторожно, возможно завышенный прогноз на уровне Жпред=3,9 мг-экв/л для циркводы. Для Астраханской ТЭЦ-2 у меня получилось примерно то же. Но там исходная жесткость была более 3 мг-экв/л, а в Яйве в 2-3 раза, а то и того более меньше. А это (то что меньше) может быть связано и с меньшей расворимостью жесткостных соединений для яйвинской воды.
В общем, я уже называл предварительный ориентир для яйвинской циркводы - 3 мг-экв/л, и из него предлагаю для начала исходить. По средним данным для исходной воды, напоминаю, Жо=1,796 мг-экв/л и солесодержание - 86,4 мг/л. Электропроводность будет на уровне 86,4*2=172,8 мкСм/см. Предельно допустимая электропроводность для циркводы при условии Жпред=3 мг-экв/л составит 3*172,8/1,796=289 - то есть, примерно 300 мкСм/см.
Еще раз напоминаю средние данные Жо -1,796 мг-экв/л и Що - 1,628 мг-экв/л. А это значит, что так называемая карбонатная жесткость для исходной воды в среднем составляет 1,628 мг-экв/л, хотя реально в исходной воде находятся только бикарбонаты и какое-то количество СО2 и Н2СО3. Ионы СО3, правда, тоже есть, но их определить можно только расчетным путем - это намного меньше, чем один микрограмм-экв/л.
Теперь о главном. Вы, конечно, должны разбираться в этих вещах, чтобы было о чем телепать языком. Но не надо вступать в конфликт с расчетами Берцовой. Она, вполне возможно, не только умная, но и во всех отношениях приятная женщина. Но у каждого свой хлеб. Мы, как наладчики, существуем для того, чтобы устанавливать истину не домыслами, а конкретным путем. За расчеты и оценки Берцовой громадное спасибо, но для нас, применительно к конкретному объекту, - это только предварительный ориентир, который (вскользь можно сказать) мы и сами умеем, как сделать. Но, как наладчики, мы начинаем с более осторожных позиций, а далее, если нам дают возможность и деньги на хлеб с маслом, уточняем ситуацию посредством испытаний или другим экспериментальным способом.
Дерзайте! Я потратил полдня вместе с поисками дополнительных материалов. Силы вроде бы пока еще остались. Может быть и еще что-то вам сброшу, но уже со своими вопросами. Есть вопросы, которые лучше задать раньше. Вот Перит промелькнул и я не успел задать пару нужных вопросов - он уже в отпуске. 01.07.11 Протасов Н.Г.
2.07.11 Здравствуйте Николай Григорьевич!
Спасибо, что в условиях нехватки времени, уделяете время и на рассмотрение наших вопросов. По цирксистеме я уже просчитал и расчет Берцовой (правда без рН) и обработал местные данные. Правда потратил на всевозможные варианты расчета уйму времени. Заметил одну закономерность (зависимость). Карбонатная жесткость исходной воды относится к ее солесодержанию всегда (по крайней мере для данной реки) как 1/0,016 (это в среднем, а так диапазон 0,014-0,02). Иллюзия ли это, или так оно и есть? И могу ли я имея значения Жк спрогнозировать значения с/с? Мне это нужно для определения зависимости размера продувки цирксистемы от электропроводности циркводы.
С уважением, Сорокин Ю.
Добрый день, Юлиус! Я не все понял в твоем вопросе, но разберем варианты. То, что между карбонатной жесткостью и солесодержанием воды данного источника существует более-менее устойчивое соотношение - это не открытие. И об этом я так или иначе уже несколько раз говорил. Зная карбонатную жесткость (или щелочность) добавочной воды, можно по среднему соотношению назвать ее солесодержание, электропроводность, содержание натрия, кальция и даже кремнекислоты. Если ты выбрал уже для циркводы предельно допустимое значение жесткости (или карбонатной жесткости, если так тебе больше нравится), то по установленному тобой среднему соотношению ты можешь назвать и предельно допустимое значение солесодержания или электропроводности циркводы.
Что делать, если предельно допустимое значение электропроводности (или жесткости, или чего-то там еще) циркводы превышено или, напротив, чересчур уж мало? - "элементарно Ватсон!" Соответственно увеличиваешь или уменьшаешь размер продувки. Можно поступить еще проще. Поскольку добавочная вода просто замечательного качества, то можно установить какой-то постоянный размер продувки, установить постоянный режим для насосов-дозаторов, и ходи себе посвистывай или рассказывай анекдоты. Тебя это не устраивает? - Разберем другие варианты.
Обозначим. Р - расход добавочной воды; Ри - расход на испарение; Рр - расход воды на продувку. Расход на брызкокапельный унос мал и непредсказуем и мы им, "для ясности" пренебрежем. Зачем нам ловить блох, если они нас не кусают. А хочешь, можешь считать, что Рр - полный расход на продувку, то бишь, собственно продувка и продувка за счет капельного уноса. Ну а после, "если приспичит" можешь ввести уточнение посредством вычитания из Рр размера капельного уноса. Далее обозначим Сд - концентрация ингредиента в добавочной воде (это может быть и Ж, в т.ч. карбонатная, и Щ, и с/с, и даже электропроводность и кремневка - по твоему выбору или вкусу). Сц - концентрация ингредиента в циркводе. Сцр - предельно допустимое содержание в циркводе.
При стационарном (установившемся и стабильном) режиме цирксистемы в области Сц<=Сцр имеем: Сц=Спродувочной воды; Р=Ри+Рр; Сд*(Ри+Рр)=Сц*Рр и Рр=Сд*(Ри+Рр)/Сц. Поскольку значение Сцр ты выбираешь не под завязку, а с запасом на непревышение критического значения (когда процессы осаждения пойдут интенсивно), то для рационального размера продувки ты имеешь соотношение Рр=Сд*(Ри+Рр)/Сцр.
После несложных преобразований находим: Рр=Сд*Ри/(Сцр-Сд). Вот теперь ты можешь прогнозировать процесс! Величина Сцр известна (ты ее сам задал, т.е. установил, как целевую). Остаются в правой части формулы только две переменные величины: Сд и Ри. Зная значения этих величин в данный момент, можно сосчитать и вовремя скорректировать размер продувки на данный момент так, чтобы целевое значение для циркводы Сц=Сцр не нарушалось в какой-то следующий (не слишком отдаленный) момент.
Нормативное значение Ри тоже известно - оно есть и в характеристиках системы, что мне присылали, и в расчетах Берцовой. Но ты жаждешь понимания? - Это не помешает, особенно, когда ситуация случается не стандартной. Детали ты, при желании, найдешь через Интернет, а я попробую разобрать проблему на пальцах.
По инструкции ВХР Солодковой (а более детально я не стал копаться) можно оценить, что в номинале ПГУ на паровую турбину должно идти где-то 360 т/ч. Отборов на ПНД, ПВД и производство здесь нет. Значит, весь пар пойдет в конденсатор (точнее, там еще есть конденсатор пара уплотнений, но не будем мелочиться, тем более, что в дальнейших выкладках это мало что меняет). Каждый килограмм пара отдает охлаждающей воде 550 ккал/кг - примерно так считают турбинисты для наших турбин. Итого получим 550*360/1000=198 Гкал/ч. Эти гигакалории уйдут, в основном, на испарение циркводы. Теплота парообразования в диапазоне 25-35 градусов примерно 580 ккал/кг или 580 Мкал/т, или 0,58 Гкал/т. Делим 198/0,58 и получаем 341 тонну пара в час. То есть, на испарение циркводы идет почти столько, сколько поступило пара на турбину. У Берцовой на испарение пошло 1,548*21960/100=340 т/ч. Расход пара на турбину или суммарную выработку котла обозначим Дп. Далее берем соотношение Ри/Дп=340/360=0,94 и находим, что Ри=0,94*Дп.
Теперь вместо Рр=Сд*Ри/(Сцр-Сд) мы можем записать Рр=0,94*Сд*Др/(Сцр-Сд). Вот теперь ты знаешь все для своего "прогнозирования". Если, скажем, ожидаемые значения: Дп=200 т/ч и Сд=100 мкСм/см при требуемом Сцр=300 мкСм/см, то устанавливаемый согласно прогнозу размер продувки будет Рр=0,94*100*200/(300-100)=94 т/ч. Аналогично найдем требуемый при этом размер подпитки Р=0,94*200+94=282 т/ч и ожидаемое значение Куп=282/94=3. Но если котел остановлен, то и испарение циркводы в больших количествах не будет происходить. Ну а как учесть неравномерность нагрузки котла, временные остановы и тому подобное теперь ты, надеюсь, сам разберешься. В основном привыкай считать на пальцах - это надежнее, чем пытаться мудрить.
Творческих успехов! 2.07.11 Протасов Н.Г.