Использование преобразованного уравнения электронейтральности при проведении технологических расчетов водоподготовки на ТЭС и АЭС
Е.Н. Бушуев
Вестник ИГЭУ, 2024 г. выпуск 1, сс. 5—11
Скачать PDF
Состояние вопроса. При выполнении технологического расчета водоподготовительных установок для ТЭС и АЭС необходимо определять показатели качества технологических вод после ступеней обработки. Основные трудности при этом возникают при расчете концентраций слабых электролитов, так как они находятся в химическом равновесии со всеми формами диссоциации. В настоящее время для расчета используют для каждого вида обработки либо упрощенные модели, либо методики, сводящиеся к решению сложной вычислительной задачи. Необходима разработка универсальной математической модели, позволяющей с высокой точностью рассчитывать концентрации слабых электролитов и показатель рН при различных видах обработки воды.
Материалы и методы. Разработка модели осуществлена с использованием метода математического моделирования химико-технологических процессов на ТЭС и АЭС.
Результаты. Предложена математическая модель, основанная на преобразованном уравнении электронейтральности, которая может быть использована для определения равновесных концентраций форм диссоциации слабых электролитов (прежде всего, самой воды и угольной кислоты) после различных стадий водоподготовки.
Выводы. Предложенная модель позволяет при проведении технологического расчета установок водоподготовки более точно и универсально рассчитывать концентрации слабых электролитов и определять показатель рН в технологических водах при различных видах обработки воды. Модель может быть использована для определения необходимых доз химических реагентов для обеспечения требуемых значений технологических показателей (рН и индекса Ланжелье) в обработанной воде.
1. Водоподготовка в энергетике: учебник / С.Л. Громов, Е.К. Долгов, К.А. Орлов, В.Ф. Очков. – М.: НИУ МЭИ, 2021. – 576 с.
2. Бушуев Е.Н. Исследование и математическое моделирование химико-технологических процессов водообработки на ТЭС: дис. … д-ра техн. наук: 05.14.14. – Иваново, 2010. – 359 с.
3. Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. – М.: Энергоатомиздат, 1990. –248 с.
4. Ларин Б.М. Расчет значений рН по стадиям обессоливания воды на ХВО // Известия вузов. Энергетика. – 1978. – № 11. – С. 101–105.
5. Солодянников В.В. Расчет и математическое моделирование процессов водоподготовки. – М.: Энергоатомиздат, 2003. – 384 с.
6. Бушуев Е.Н. Расчет температурной зависимости ионного произведения, удельной электропроводности воды и предельно разбавленных растворов электролитов // Вестник ИГЭУ. – 2007. – Вып. 2. – С. 49–52.
7. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров. – М.: Изд-во МЭИ, 2003. – 596 с.
8. Бушуев Е.Н. Разработка математической модели электропроводности технологических вод ТЭС // Вестник ИГЭУ. – 2009. – Вып. 2. – С. 56–61.
9. Мещерский Н.А. Эксплуатация водоподготовительных установок электростанций высокого давления. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 408 с.
10. Ларин Б.М., Бушуев Е.Н., Бушуева Н.В. Технологическое и экологическое совершенствование водоподготовительных установок на ТЭС // Теплоэнергетика. – 2001. – № 8. – С. 23–27.
11. Технологии мембранного разделения в промышленной водоподготовке // А.А. Пантелеев, Б.Е. Рябчиков, О.В. Хоружий и др. – М.: Изд-во «ДеЛи плюс», 2012. – 429 с.
12. Юрчевский Е.Б., Солодянников В.В. Описание математической модели процесса деминерализации воды с применением мембранных технологий и узлом утилизации концентрата // Энергосбережение и водоподготовка. – 2020. – № 1. – С. 55–62.