Проблема образования отложений в технологическом и теплообменном оборудований и трубопроводах, страница 4

Для большинства природных вод карбонатная жёсткость при pH < 8.3 равна общей щёлочности воды Щ.

Коэффициент концентрирования бикарбонатов  при отсутствии обработки воды, как правило, меньше коэффициента концентрирования не выпадающих в осадок солей . Причём, если процесс распада бикарбоната интенсивный, при менее интенсивном распаде: . Глубина распада бикарбонатов определяется из выражения: .

Определение параметров процесса стабилизации.

Величина предельно допустимой (стабильной) карбонатной жёсткости циркуляционной воды, при которой обеспечивается безнакипный режим работы теплотехнического оборудования, определяется специализированной наладочной организацией по результатам экспериментального исследования стабильности воды. Для предварительных расчётов и при проектировании может приниматься равной 7,5 мг-экв/кг.

Поддержание карбонатной жёсткости охлаждающей воды, не превышающей предельной стабилизируемой Композицией ККФ, достигается путём продувки, ограничивающей степень упаривания воды в системе.

Размер продувки определяется по предельной карбонатной жёсткости циркуляционной воды (ЖПР), найденной экспериментально или по формуле (3), и карбонатной жёсткости подпиточной воды (ЖПВ) из уравнения

.                                                                           (5)

Допустимая степень упаривания воды  системе определяется по формуле

.                                                                                           (6)

При невозможности предотвратить накипеобразование продувкой системы необходимо предусмотреть снижение карбонатной жёсткости подпиточной воды подкислением серной кислотой или известкованием части подпиточной воды.

Оптимальный режим подпитки и продувки определяется путём сравнения вариантов обработки воды по заданным значениям карбонатной жёсткости циркуляционной воды ЖПР. Снижение подпитки и продувки может вызвать необходимость увеличения концентрации реагента ввиду повышения карбонатной жёсткости циркуляционной воды. Оптимальный режим подбирается на основании сравнения различных вариантов, приемлемых для данной ТЭС.

При низкой карбонатной жёсткости подпиточной воды и больших потерях воды из системы охлаждения за счёт капельного уноса степень упаривания может установиться ниже допустимой, соответственно установится и карбонатная жёсткость циркуляционной воды ниже предельной, при этом продувка системы не требуется.

В таких случаях сначала определяется степень упаривания (): ,                                                                                           (7)

а затем карбонатная жёсткость циркуляционной воды, которая должна стабилизироваться Композиций ККФ,

.                                                                                   (8)

Для ограничения концентрации сульфата кальция во избежание выпадения гипсовой накипи в некоторых случаях возникает необходимость в продувке системы, который определяется на оснований критерия полученного в результате физико-химических расчётов, учитывающих произведение растворимости гипса, ионную силу раствора, коэффициент активности и степень упаривания воды в системе.

Выпадение гипса из раствора не будет происходить, если произведение активных концентраций кальция и сульфат-ионов меньше произведения растворимости сульфата кальция:

,                                                                 (9)

где – коэффициент активности двухвалентных ионов, зависящей от ионной силы раствора или сухого остатка воды;  - содержание кальция в добавочной воде, г-ион/л;  - содержание сульфат-ионов в добавочной воде, г-ион/л;  - произведение растворимости сульфата кальция, принимаемое при температуре 25 – 6000С равным 4·10-5 (г-ион/л)2.

Произведем расчет потерь воды из системы охлаждения и степень упаривания её в системе при беспродувочном и принудительно продувочном режимах работы циркуляционной системы во все сезоны года.

Расчёт степени упаривания в циркуляционных системах произведём при .

Для летнего сезона и по формуле 2 и таблицы 1 найдём потери воды из системы за счёт испарения