Введение
ГЛАВА 1. Анализ состояния вопроса. Задачи исследования 16
1.1. Химико-технологическая характеристика водного теплоносителя ТЭС и АЭС 16
1.1.1. Минеральные и органические примеси природных вод 16
1.1.2. Требования к качеству отдельных потоков теплоносителя 19
1.2. Математическое моделирование химико-технологических процессов и использование его в теплоэнергетике 23
1.2.1. Ограничения и перспективы развития расчетных методов в химико-технологических системах 23
1.2.2. Предпосылки и направления разработки математических моделей химико-технологических процессов на ТЭС и АЭС 29
1.3. СХТМ ВХР энергоблоков электростанций 41
1.3.1. Структураи содержание СХТМВХР 41
1.3.2. Проблемы развития СХТМ 51
1.4. Разработка расчетных методов ионных равновесий научной школы ИГЭУ 54
1.5. Цель и задачи исследования 61
ГЛАВА 2. Обоснование выбора измерительной базы и метода математического моделирования химико-технологических процессов на ТЭС 62
2.1. Классификационная характеристика технологических вод и водных растворов, используемых на ТЭС 62
2.2. Обоснование выбора измерительной базы 67
2.3. Обоснование выбора метода математического моделирования химико-технологических процессов 73
2.4. Методика выполнения лабораторных исследований и промышленных испытаний 74
2.4.1. Методика выполнения лабораторных исследований 74
2.4.2. Методика проведения промышленных испытаний 79
2.5. Метрологическая оценка результатов измерения и расчетов 82
2.5.1. Оценка погрешности расчета косвенных показателей 88
2.6. Выводы по второй главе 90
ГЛАВА 3. Разработка и исследование математической модели электропроводности водных растворов 91
3.1. Математическая модель электропроводности растворов электролитов, используемых на ТЭС 91
3.2. Разработка алгоритма и программы расчета удельной электропроводности водных растворов электролитов 107
3.2.1. Расчет удельной электропроводности по известному составу ионных примесей 108
3.2.2. Оценка адекватности ММ электропроводности технологических вод ТЭС 110
3.3. Примеры использования расчетного метода для технологических нужд 112
3.4. Расчет концентрации ионов (электролита) по измеренной электропроводности 120
3.5. Математическая модель АХК регенерации ионитов с использованием измерения электропроводности 122
3.6. Выводы по третьей главе 131
ГЛАВА 4. Разработка математических моделей ионных равновесий примесей теплоносителя на основе измерения удельной электропроводности и РН 132
4.1. Обобщенная математическая модель ионных равновесий для теплоносителя ТЭС и вторых контуров АЭС 132
4.1.1. Описание обобщенной ММ 132
4.1.2. Температурные зависимости основных констант ионных равновесий 135
4.1.3. Метод решения ММ на базе принятой измерительной системы 140
4.2. ММ ионных равновесий отдельных потоков конденсатно-питательного тракта водного теплоносителя 145
4.2.1. ММ ионных равновесий в обессоленной воде (добавочной воде энергоблоков) 145
4.2.2. ММ ионных равновесий в конденсате и питательной воде энергетических котлов ТЭС при аммиачной обработке 149
4.3. ММ ионных равновесий в котловой воде барабанных котлах при фосфатном ВХР 155
4.4. ММ ионных равновесий в питательной воде прямоточного котла с целью определения потенциально-кислых веществ 162
4.5. Разработка компьютерной программы по косвенному определению ионных примесей в теплоносителе основе измерения удельной электропроводности и рН 171
4.6. Выводы по четвертой главе 173
ГЛАВА 5. Экспериментальная проверка и практическая реализация математических моделей ионных равновесий в теплоносителе энергоблоков ТЭС 175
5.1. Лабораторные исследования 175
5.2. Промышленные испытания 181
5.2.1. Результаты измерений и расчетов качества теплоносителя энергоблока на Костромской ГРЭС 181
5.2.2. Результаты измерений и расчетов качества теплоносителя энергоблока на Канаковской ГРЭС 186
5.2.3. Результаты измерений и расчетов качества теплоносителя, энергоблока на Печорской ГРЭС 187
5.2.4. Результаты измерений и расчетов качества теплоносителя энергоблока на ТЭЦ-26 ОАО «Мосэнерго» 190
5.2.5. Результаты измерений и расчетов качества теплоносителя энергоблока на ТЭЦ-9 ОАО «Мосэнерго» 194
5.2.6. Результаты измерений и расчетов качества теплоносителя энергоблока на Ивановской ТЭЦ-3 205
5.2.7. Применение методики расчета ПКВ в питательной воде и паре промышленных энергоблоках с прямоточных котлов 208
5.3. Разработка анализатора примесей конденсата и питательной воды энергетических котлов ТЭС (АПК-051) 212
5.4. Метрологическая оценка результатов расчета 217
5.5. Разработка метода калибровки кондуктометра в условиях сверхчистых вод 222
5.6. Разработка метода калибровки рН-метра в условиях сверхчистых вод 226
5.7. Совершенствование СХТМ ВХР энергоблоков ТЭС 231
5.8. Выводы по пятой главе 236
ГЛАВА 6. Разработка и исследование математических моделей схем обработки воды на ТЭС 238
6.1. Математическая модель схемы обработки воды на ТЭС 238
6.1.1. Составление ММ изменения показателей качества воды по стадиям обработки 244
6.1.2. Обоснование критериев выбора оптимальных схем ВПУ 252
6.2. Разработка инструментального средства для проектирования и анализа работы действующих ВПУ 255
6.3. Расчет и анализ основных и перспективных схем обессоливания воды на ТЭС 266
6.3.1. Исследование изменения технологических, экологических и технико-экономических характеристик обессоливания воды в широком диапазоне минерализации 266
6.3.2. Расчет и анализ основных схем обессоливания воды при изменении производительности установки 279
6.4. Анализ состояния водоподготовки и возможные пути ее совершенствования на действующих ТЭС 284
6.5. Выводы по шестой главе 289
ГЛАВА 7. Результаты внедрения в промышленность и в учебный процесс отдельных разработок с использованием математических моделей 291
7.1. Разработка компьютерного тренажера по организации ВХР на ТЭС с прямоточными котлами 291
7.1.1. Разработка динамических ММ оценки состояния ВХР на энергоблоках ТЭС и АЭС 292
7.1.2. Использование математической модели для поиска нарушений ВХР конденсатно-питательного тракта 295
7.1.3. Реализация компьютерного тренажера 300
7.2. ММ системы АХК обработки продувочной воды парогенераторов наАЭСсВВЭР -. 305
7.3. Реализация ММ в учебном процессе 310
7.4. Выводы по седьмой главе 311
Основные результаты и выводы 312
Список литературы 315
Приложение 333
