МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ
СССР
Гл аатех управление
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО СТАБИЛИЗАЦИОННОЙ ОБРАБОТКЕ
ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ В ОБОРОТНЫХ СИСТЕМАХ ОХЛАЖДЕНИЯ С ГРАДИРНЯМИ
ОКСИЭТИЛИДЕНДИФОСФОНОВОЙ
КИСЛОТОЙ
РД 34.22.503-89
Мос». I
РАЗРАБОТАН |
Уральским филиалом ВТИ нм.Ф.Э Дзержинского |
жшодниши |
Е.Ф-Ъоднаръ, Р.К.Гронскж! |
утнерждин |
Главным нау^но-технхческвм управлением по эксплуатации энергосистем • 30 w ноября 1988 г.
Заместитель начальника
А.П.ЕЗ’СВДВВ |
© |
ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского, 1989 |
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМВНТ
методические УКАЗАНИЯ по слаб;шзационной
ОБРАБОТКЕ ОтШЩБЙ ВОДЫ В ОБОРОТНЫХ
РД 34.22.503-89
СИСТЕМАХ ОХЛАЖДЕНИЯ С ГРАДИРНЯМИ
оксютшвдещбэозфоновсй кжлотсй
Срок действия установлен с 01.07.89 до 01.07.94
Настояпше Методические указания устанавливают порядок проведения работ по применению оксиэтилжндендифосфоновой кислоты для обработки охлаждающей воды в оборотных системах охлаждения на тепловых электростанциях.
Методические указания предназначены для эксплуатационного и наладочного персонала.
С выпуском настоящих Методических указаний утрачивают силу •Руководящие указания по стабилизационной обработке охлаждающей воды в оборотных системах охлаждения с градирнями оксжэтжлжден-дифосфоновой кислотой" (М.: СПО "Союзтехэвврго", 1981).
Издание официальное
I. ОЩИЕ ПОДСИНИЯ
I Л. Ори эксплуатации оборотных с ютам о градирнями за счет концентрирования содей, в том числе содей жесткости, и удаления углекислоты в градирнях достигается пересыщение воды по карбонату кальция, что приводит к образованию накипи в трубках конденсаторов. Наличие отложений приводит к ухудшению теплообмена х вакуума в конденсаторах, перерасходу топлива, требует проведения периодических химических очисток конденсаторов.
1.2. Основным мероприятием по борьбе с загрязнением трубок конденсаторов минеральными отложениями следует считать обработку воды стабилизирующими реагентами, так как при периодических химических очистках в межпромывочный период конденсаторы работают с ухудшенным вакуумом.
1.3. Обработка воды оксиэтилидещщ^юсфоновой кислотой (ОЭДФ) позволяет предотвратить образование минеральных отложений в трубках конденсаторов при карбонатной жеоткости циркуляционной воды до 7,5 мг-экв/кг. В зависимости от значения карбонатной жесткости концентрация ОЭДФ в воде составляет 0,25-2,0 мг/кг.
1.4. По сравнению с обработкой воды неорганическими полифосфатами при обработке ОЭДФ допускается повышение коэффициента упаривания и соответствующее снижение подпитки и продувки: ОЭДФ расходуется в 5-10 раз меньше, чем неорганические полифосфаты. Стойкость ОЭДФ к гидролизу исключает образование фосфатного вха-ма. Введение ОЭДФ в рекомендуемом количестве не приводит к изменению pH воды.
1.5. По сравнению с подкислением воды серной кислотой ори обработке ОЭДФ практически не увеличивается минерализация воды ж не усиливаются её коррозионно-агрессивные свойства. Расход ОЭДФ в 100-200 раз меньше, чем серной кислоты, что упрощает тран-
- 5 -
спортировку, хранение ж дозирование реагента.
Х.б. Обработка ОЭДФ не предотвращает образования биологических и наносных отложений. Поэтому при необходимости обработка вода ОЭДФ должна сочетаться с другими способами (хлорированием, шариковой очисткой и др.) в соответствии с "Руководящими указаниями по предотвращение образования минеральных и органических отложений в конденсаторах турбин и их очистке" (М.: СПО 0Р1РЭС, 1975).
1.7. Целесообразность обработки вода ОЭДФ должна определяться на основании технико-экономических расчетов с учетом других способов предотвращения накипеобразования (подкисления, фосфатн-рованин, рекарбонизации и др.). При расчетах следует учитывать, что при сокращении подпитки и продувки, допускаемом при обработке вода ОЭДФ, возрастает минерализация вода.
1.8. Прж работе с ОЭДФ должны соблюдаться действующие "Правила техники безопасности при обслуживании оборудования химических цехов электростанций и сетей", а также мвда предосторожности, приведенные в рекомендуемом приложении I.
2. СВОЙСТВА ОЭДФ
2.1. Оке жзтилидендифос фоновая кислота относится к классу дифосфоновых кислот, обладающих высокой комплексообразупцей способностью ж стойкостью к гидролизу.
Формула ОЭДФ:
ОН ОН он
I
О = Р-с-Р * О
- 6 -
Оке иэтялжценднфос фоновая кислота представляет собой белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде (до 60 г на 100 г растворителя при комнатной температуре). Температура плавления 198-199°С. Константы кислотной диссоциации: pKj * 1,7, pKg= 2,47, pKg= 7,28, рК4= 10,29, pKg- 11,13.
2.2. В растворах, пересыщенных по карбонату кальция, ОЭДФ образует прочный комплекс с ионами Саг* (константа устойчивости рК = 15,99). В виде тетракальциевого комплекса ОЭДФ сорбируется поверхностью ранее образовавшихся кристаллов и образующихся зародышей кристаллов карбоната кальция и препятствует их направленному росту и агломерации. Отсутствие активных центров кристаллизации за счет блокирования поверхности кристаллов обеспечивает поддержание раствора в пересыщенном состоянии без выделения накипи.
2.3. При температуре, характерной для оборотных систем охлаждения конденсаторов турбин, ОЭДФ не подвергается гидролитическому разложению и сохраняет стабилизирующие свойства.
2.4. Гидролитическое разложение ОЭДФ наблюдается только при температуре более 200°С с образованием ортофосфорной кислоты и этап ода:
с,н»р, * гн*° —-роч * с, »sch.
2.5. В условиях оборотных систем охлаждения ОЭДФ находится
п г+
в виде комплексного соединения с ионами , что снижает реак
ционную способность этого соединения как комплексообразователя по отношению к конструкционным материалам. Так, при концентрации ОЭДФ до 5 мг/кг коррозионно-агрессивные свойства воды по отношению к цветным металлам и сплавам, нержавеющей к углеродистой стали практически не изменяются.
2.6. Хлор ж его производные, используемые для предотвращения биологических обрастаний, не оказывают влияния на стабилизирующие
- 7 -
свойства ОЭДФ. в присутствии ОЭДФ улучшается защитное действие ингибиторов коррозии.
2.7. Наличие ОЭДФ в воде, подвергаемой умягчению известкованием, вызывает торможение кристаллизации карбоната кальция за счет сорбирования ОЭДФ на поверхности кристаллов. Заметное ухудшение процесса умягчения наблюдается при концентрации ОЭДФ более I мг/кг. Остаточное содержание ОЭДФ в умягченной воде обычно не превышает 0,1 мг/кг.
2.8. Обработка воды ОЭДФ несовместима с магнитной обработкой. ОЭДФ тормозит рост кристаллов, генерируемых в магнитном поле, что подавляет эффект магнитной обработки. Появление новых кристаллов при магнитной обработке приводит к потере ОЭДФ за счет сорбирования на поверхности кристаллов.
3. РЕЖИМ ОБРАБОТКИ ВОДЫ
3.1. При обработке воды ОЭДФ необходимо наладить режим подпитки и продувки циркуляционной системы, исключающий резкие изменения расхода продувочной воды, что упростит поддержание заданной концентрации реагента. Если невозможно обеспечить равномерную продувку, дозировку ОЭДФ следует рассчитывать с учетом максимального возможного коэффициента упаривания для гарантии безнакнпво-го режима.
3.2. Требуемая концентрация ОЭДФ определяется в зависимости от карбонатной жесткости циркуляционной воды (черт.I). При отсутствии стабилизации воды перед началом обработки ОЭДФ карбонатная жесткость циркуляционной воды (Жк)ц£ за счет осаждения карбоната кальция не соответствует расчетному значению
(Х*)Н£ + (**)**,. >(Ж*)^ - ?(#*)** i
Зависимость требуемой концентрации ОЭДФ от карбонатной жесткости циркуляционной
9-
f - коэффициент упаривания воды;
fablgoS - карбонатная жесткость добавочной воды, мг-экв/кг.
В этом случае требуемую концентрацию ОЭДФ следует выбирать по расчетному значению карбонатной жесткости •
Если продувочная вода сбрасывается в водоем хозяйственнопитьевого и культурно-бытового пользования, карбонатная жесткость циркуляционной воды поддерживается не более 5,2 мг-экв/кг; при сбросе в рыбохозяйственный водоем - до 5,8 мг-экц/кг. При этом требуемая для стабилизации воды концентрация ОЭДФ не превысит Ш (см.п.6.2).
3,3. При необходимости сокращения подпитки и продувки циркуляционной системы допустимый коэффициент упаривания при обработке воды ОЭДФ определяется по формуле
(j _ (
Т л
где
- допустимая карбонатная жесткость циркуляционной воды при выбранном режиме обработки к черт. I) Необходимый расход добавочной воды (м3/ч) определяется по формуле
Эе* * 1 ’
где - потери воды с испарением в градирнях, м3/ч.
Продувка (м3/*) составляет
^'прод
где Д.#у - потери воды о капельным уносом в градирнях, м3/ч.
Оптимальный режим подпитки и продувки определяется путем сравнения нескольких вариантов обработки воды по заданным (не более 7,5 мг-экв/кг) значениям карбонатной жесткости циркуляцнон-ной воды ■
Снижение подпитки и продувки требует увеличения концентрации ОЭДФ ввиду повышения карбонатной жесткости циркуляционной
- 10-
вода. Оптимальный режим подбирается на основании сравнения различных вариантов, приемлемых для данной электростанции.
Бели при принятом режиме подпитки и продувки карбонатная жесткость циркуляционной воды будет превышать 7,0 мг-экв/кг в течение значительного времени (более 2-х месяцев в году), целесообразно сочетать обработку ОЭДФ с подкислением серной кислотой. При этом щелочность циркуляционной воды поддерживается на уровне 5,0-6,0 мг-экв/кг. Комбинированная обработка позволяет снизить расход ОЭДФ при относительно небольшом расходе серной кислоты и может применяться при наличии ограничений по концентрации ОЭДФ в продувочной воде.
3.4. В начале обработки ОЭДФ вводится в количестве (кг), определяемом по формуле
с- ю,
где V - объем воды в циркуляционной системе, м3;
С - заданная концентрация ОЭДФ (черт.1) мг/кг.
3.5. В дальнейшем реагент вводится непрерывно для поддержания заданной концентрации с расходом (кг/ч), равным
-i
Суточный расход ОЭДФ (кг/сут) составляет ^ e S<?cS С
З.б. Океиэтжлидещщфосфоновая кислота дозируется в циркуляционную систему в виде 0,1 - 10%-ного раствора в точку, где обеспечиваются постоянный проток и последующее перемешивание со всем объемом воды (черт.2).
Концентрация рабочего раствора ОЭДФ (%) рассчитывается по формуле
Ср.е*