Кроме того, может быть осуществлено автоматическое дозирование кислоты дозатором, обеспечивающим поддержание оптимального значения рН оборотной воды путем регулирования подачи кислоты в воду при отклонении значений рН от заданного, или электронным прибором типа "Каскад-2" по сигналу разности электрической проводимости воды до и после ввода кислоты из раздельных потоков (рис. 4, 5).
4.2.15. Расчеты производительности установки и элементов схемы производятся в отдельности для каждого конкретного случая в зависимости от химического состава и количества добавочной воды.
При расчете установки емкость баков-хранилищ серной кислоты необходимо выбирать из условия обеспечения месячной потребности в кислоте. Расходный бак должен обеспечивать двух-трехсуточный запас кислоты.
Место расположения установки для обработки воды кислотой необходимо выбирать с учетом удобства ее обслуживания и ремонта, а также транспортировки и разгрузки серной кислоты.
Рис. 3. Схема подкислительной установки:
1 - цистерна с серной кислотой; 2 - разгрузчик кислоты; 3 - вакуум-насос; 4 - кислотный насос; 5 - бак для хранения серной кислоты; 6 - расходной бак; 7 - бачок-дозатор; 8 - ершовый смеситель; 9 - устройство для зарядки сифона; 10 - подводящий канал; 11 - циркуляционный насос; I - сжатый воздух; II - добавочная вода; III - охлаждающая вода
Рис. 4. Схема подкисления циркуляционной воды с автоматическим регулированием значения рН:
1 - градирня; 2 - циркуляционный насос; 3 - холодильник; 4 - бак для крепкой кислоты;
5 - кислотный насос с регулированием подачи в зависимости от значения рН воды;
6 - смеситель; 7 - датчик рН-метра; 8 - прибор для регистрации значения рН и передачи сигналов насосу
4.2.16. В процессе эксплуатации правильность режима обработки контролируется сравнением произведения
(максимально возможной карбонатной жесткости оборотной воды при подкислении) с фактической ( ) и предельно допустимой (Жпр.п) карбонатными жесткостями оборотной воды.Если
, то обработка ведется правильно.Если
, то расход кислоты завышен. Следует выяснить причины и уменьшить расход кислоты.Если
, то в системе идет процесс накипеобразования. Следует, установив причину, увеличить расход кислоты.Остаточная карбонатная (после подкисления) жесткость добавочной воды (
) определяется химическим анализом. Если это невозможно, то она определяется расчетом по расходу серной кислоты, мг-экв/кг: (22)Предельно допустимая карбонатная жесткость оборотной воды при подкислении (Жпр.п) определяется экспериментально, путем определения стабильности воды.
Контроль за процессом накипеобразования в охлаждающей воде ведется по соотношению j и y (см. п. 2.10), где
.Рис. 5. Схема автоматического регулирования дозировки кислоты электронным прибором по сигналу электрической проводимости при подкислении циркуляционной воды:
1 - датчик регистратора; 2 - датчик электропроводимости кислой воды; 3 - датчик электропроводимости исходной воды; 4 - регистратор КСМ-056 от РЭС-106; 5 - электронный регулирующий прибор "Каскад-2"; 6 - задатчик ЗУ-05 или ЗУ-11; 7 - переключатель управления ПМОФ45; 8 - усилитель У22; 9 - исполнительный механизм МЭО; 10 - указатель положения M42101; 11 - бак серной кислоты;
I - исходная вода; II - в циркуляционную систему
4.3. Фосфатирование воды
Сущность метода заключается в добавлении к воде небольших количеств различных фосфатных соединений, тормозящих кристаллизацию карбоната кальция и стабилизирующих пересыщенные растворы бикарбоната кальция, т.е. тем самым повышающих предельно допустимую карбонатную жесткость охлаждающей воды.
Для стабилизации охлаждающей воды используется неорганические полифосфаты (гексаметафосфат натрия, триполифосфат натрия) и органические фосфаты, в частности, ОЭДФК.
4.3.1. Обработка воды неорганическими полифосфатами
4.3.1.1. Для стабилизации бикарбонатов кальция полифосфатами достаточно поддерживать в охлаждающей воде концентрацию фосфатов (в пересчете на P2О5), равную 1,5-2,0 мг/кг.
4.3.1.2. Предельная карбонатная жесткость воды, стабилизируемая полифосфатами (Жпр.ф), составляет 5,0-5,5 мг-экв/кг.
4.3.1.3. Поддержание карбонатной жесткости охлаждающей воды, не превышающей предельную, стабилизируемую фосфатами, достигается путем продувки, ограничивающей коэффициент упаривания воды в системе.
Продувки при фосфатировании Р3 (% расхода охлаждающей воды) определяется по формуле
. (23)При высокой карбонатной жесткости добавочной воды продувка увеличивается. В таких случаях предотвратить накипеобразование обработкой полифосфатами невозможно.
4.3.1.4. Доза вводимого фосфата (¶ф) при заданной концентрации P2О5 в воде 1,5 мг/кг и с учетом восполнения убыли в связи с образованием малорастворимых соединений составляет, кг/м3:
, (24)где K – содержание P2O5 в дозируемом реагенте гексаметафосфата и триполифосфата натрия K= 50-55, %;
V - объем системы охлаждения, м3.
Расход фосфата (
) составляет, кг/ч: (25)4.3.1.5. Фосфаты дозируются в растворенном виде. Фосфатный раствор подается непосредственно в циркуляционную или добавочную воду. Для приготовления фосфатного раствора и подачи его в систему охлаждения монтируется специальная установка (рис. 6). В баке для растворения фосфатов готовится 5%-ный фосфатный раствор путем подачи небольшого количества добавочной воды. Для лучшего растворения фосфатов в холодной воде бак должен быть снабжен мешалкой. Приготовленный в баке концентрированный раствор фосфата поступает через поплавковый клапан в расходный бак и затем в дозатор. Из дозатора раствор по сифону подается в воронку, где он разбавляется 30-50-кратным количеством добавочной или циркуляционной воды до концентрации 0,1-0,2 %. Разведенный раствор подается в смеситель, где перемешивается с остальным потоком добавочной воды и стекает во всасывающий колодец циркуляционных насосов или бассейн градирни. Место ввода фосфатного раствора выбирается в зависимости от местных условий.
4.3.1.6. Если по химическому составу воды определилась целесообразность фосфатирования ее, то по расходам продувки и добавочной воды проверяется возможность пропуска необходимого количества добавочной воды и сброса продувочной воды. При недостаточной пропускной способности подводящего и сбросного водоводов фосфатирование минеральными фосфатами невозможно.
4.3.1.7. Если вопрос обработки воды полифосфатами рассматривается на стадии проектирования ТЭС, то на основании расчетных данных о количестве продувочной и добавочной воды выбираются соответствующие диаметры водоводов.
4.3.1.8. Расчет производительности установки и отдельных ее элементов (вместимость бака для растворения и дозирования фосфатного раствора, размеры смесителя и др.) выполняется в зависимости от дозы фосфатов и количества добавочной воды. Аппаратуру для приготовления и дозирования растворов следует выполнять с защитным антикоррозионным покрытием.
4.3.1.9. Режим обработки оборотной воды минеральными фосфатами контролируется сравнением показателей коэффициента упаривания воды в системе, определяемых по хлор-иону (j) и карбонатной жесткости (y) (см. п. 2.10). Если j = y, то обработка воды фосфатами обеспечивает отсутствие накипеобразования. При j > y необходимо увеличить продувку, обеспечивающую поддержание в системе предельной стабилизируемой фосфатами карбонатной жесткости (y).
Рис. 6. Схема форматирования охлаждающей воды:
1 - бак с мешалкой для растворения фосфата; 2 - расходный бак слабого фосфатного раствора; 3 - дозирующий бачок с поплавковым клапаном; 4 - сифон дозатора с регулирующим винтовым зажимом; 5 - ершовый смеситель; 6 - колодец оборотной системы;
7 - циркуляционный насос; 8 - искусственный охладитель воды;
I - добавочная вода; II - продувочная вода; III - охлаждающая вода
4.3.2. Обработка воды оксиэтил-идендифосфоновой кислотой (ОЭДФК)
Метод обработки воды ОЭДФК описан в "Руководящих указаниях по стабилизационной обработке охлаждающей воды в оборотных системах охлаждения с градирнями оксиэтилидендифосфоновой кислотой" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1981).