2.5.6 Водоподогревательная установка
Водоподогревательные установки (теплообменники) применяются в котельных для подогрева питательной воды, сетевой воды, охлаждения продувочной воды котлоагрегата и других целей.
В настоящее время широкое распространение имеют поверхностные теплообменники, позволяющие изолировать теплоносители друг от друга и темсамым обеспечить надежность и простоту эксплуатации. Кроме того, поверхностные теплообменные аппараты позволяют избежать загрязнения конденсата греющего пара.
Смесительный подогрев применяется в деаэраторах, в небольших установ-
ках горячего водоснабжения, при глубоком охлаждении дымовых газов и в некоторых системах промышленного отопления.
Схема водоподогревательной установки поверхностного типа представле-
н
пар
(вода)
(
)
Риунок 3 - Схема водоподогревательной установки
При расчете подогревателя воды необходимо определить расход или
температуру теплоносителей. Эти величины можно найти из уравнения тепло-
вого баланса, которое имеет вид:
а) для пароводяных подогревателей:
б) для водоводяных подогревателей:
В
уравнениях (1) и (2) применены следующие
обозначения:
,
– расходгреющей и нагреваемой воды
соответственно, кг/с;
,
,
– теплоемкости греющей и нагреваемой
воды соответственно, кДж/кг, которые в
нженерных расчетах можно принять
кДж/(кг. К);
,
– начальные и конечные температуры
воды,
;
– расход пара, используемого для
подогрева воды, кг/с;
– энтальпия греющего пара, кДж/кг;
– энтальпия конденсата, кДж/кг;
– коэффициент, учитывающий потери тепла
теплообменником и теплопроводами в
окружающую среду, принимается на
основании эксплуатационных данных по
справочной литературе (
=
0,98). В некоторых случаях этими потерями
пренебрегают и принимают
=
1.
2.5.7 Применение методики и фторидомера для определения фторид-ионов в технологических водах атомной электростанции
Основными факторами, влияющими на коррозионные процессы технологического оборудования, являются:
– параметры водной среды, контактирующей с материалом (температура, давление, скорость, фазовый состав);
– химический состав водной среды, контактирующей с материалом: рН, окислительно-восстановительный потенциал, содержание кислорода, других растворенных газов (водорода и азота), хлорид- и фторид-иона, общее солесодержание (удельная электропроводность), наличие технологических добавок.
Нормы качества контуров АЭС устанавливают с учётом их технологических функций и необходимости обеспечения допустимой скорости коррозии конструкционных материалов, выноса продуктов коррозии в воду, отложения на оболочках тепловыделяющих элементов и других поверхностях, а также допустимой активности отложений и примесей, содержащихся в воде. Для изучения распределения и локализации фторид-ионов в технологической схеме были проведены экспериментальные исследования по определению их концентрации. Датчики фторидомера были установлены в следующих точках технологической схемы: на входе ВПУ, на выходе ВПУ, на входе в турбогенератор, в конденсате турбин, после подогревателя низкого давления, на выходе конденсатоочистки, после ОН-анионитового фильтра.
Результаты исследований представлены в таблице 8.
Из результатов проведенных исследований можно сделать следующие выводы: при прохождении воды через ВПУ очистки воды от F–-ионов практически не происходит; локализация F–-ионов происходит в двух точках: при конденсации пара в турбогенераторах (до 30 мкг/дм3) и на материале анионитовых фильтров (до 2000 мкг/дм3). Всплеск концентрации F–-ионов в отмывочной воде анионитового фильтра, по-видимому, объясняется их сорбцией в межзеренном пространстве материала фильтра.
Места размещения датчиков фторидомеров в схеме подготовки воды, применяемой для проведения отмывки кремния от солей электролита и других примесей, представлена на рисунке 8.
где:1
– реактор; 2 – главный циркуляционный
насос; 3 – смеситель; 4 – насос
расхолаживания; 5 – охладитель; 6 –
сепаратор; 7 – байпасная
очистка;
8 – очистка контура СУЗ; 9 – конденсатный
насос; 10 – деминерализатор; 11 –
подогреватель
низкого давления; 12 – питательный насос;
13 – деаэратор; I-VII
– датчики фторидомера
Рисунок 4 – Принципиальная схема АЭС с уран-графитовым реактором
Таблица 11 – Результаты измерений концентрации фторид-ионов в технологической схеме АЭС с уран-графитовым реактором
Тип воды |
СF-, мкг/дм3 |
Вход ВПУ |
20-40 |
Выход ВПУ |
10-15 |
Пар на входе ТГ |
7 |
Конденсат турбин |
25-30 |
Подогреватель низкого давления |
12-25 |
Выход конденсатоочистки |
10-15 |
ОН-анионитовый фильтр на взрыхлении |
2000 |
Схема подготовки воды включает стадии коагуляции и осветления, двухступенчатой ионообменной очистки и декарбонизации.
Для апробации методики и фторидомера были проведены исследования по определению концентрации фторид-ионов на каждой стадии обработки воды: исходная вода (вода р. Иртыш), Н-катионированная вода I ступени, ОН-анионированная вода I ступени, Н-катионированная вода II ступени, ОН-анионированная вода II ступени, химически обессоленная вода.
Перед измерением концентрации F–-ионов в технологических растворах проводили построения градуировочного графика по калибровочным растворам.