RU2168172C1 - Method of analysis of quality of condensate and feed water - Google Patents
Method of analysis of quality of condensate and feed water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2168172C1 RU2168172C1 RU2000116132/28A RU2000116132A RU2168172C1 RU 2168172 C1 RU2168172 C1 RU 2168172C1 RU 2000116132/28 A RU2000116132/28 A RU 2000116132/28A RU 2000116132 A RU2000116132 A RU 2000116132A RU 2168172 C1 RU2168172 C1 RU 2168172C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- sample
- quality
- condensate
- measurements
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 claims description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000005592 electrolytic dissociation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000001139 pH measurement Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам определения количественных характеристик вод типа конденсата и может быть использовано на тепловых электрических станциях. The invention relates to methods for determining the quantitative characteristics of water such as condensate and can be used at thermal power plants.
Известен способ определения количественных характеристик вод типа конденсата с использованием результатов измерений величины pH и удельной электропроводности пробы воды с последующим определением концентраций примесей (аммиака и углекислоты) с использованием номограмм, показывающих взаимосвязь измеряемых величин и концентраций аммиака и углекислоты [1]. A known method for determining the quantitative characteristics of water such as condensate using the results of measurements of pH and electrical conductivity of a water sample with subsequent determination of the concentrations of impurities (ammonia and carbon dioxide) using nomograms showing the relationship of measured values and concentrations of ammonia and carbon dioxide [1].
Известен также способ контроля качества питательной воды по величине удельной электропроводности пробы воды, прошедшей Н-катионитовую колонку, при этом может быть определено общее солесодержание питательной воды [2]. There is also known a method of monitoring the quality of feed water by the value of the electrical conductivity of a water sample that has passed an H-cation exchange column, and the total salt content of feed water can be determined [2].
Недостатком предлагаемых способов контроля отдельных характеристик качества вод типа конденсата является идеализация расчетных систем уравнений, не учитывается минерализация теплоносителя (концентрация ионов натрия и хлоридов) и расчет производится при температуре 25oC, в то время как температура пробы может колебаться в пределах от 15 до 50oC, что вносит значительную погрешность в расчет концентраций ионов и примесей.The disadvantage of the proposed methods for monitoring individual characteristics of the quality of water such as condensate is the idealization of the settlement systems of equations, does not take into account the mineralization of the coolant (concentration of sodium ions and chlorides) and the calculation is carried out at a temperature of 25 o C, while the temperature of the sample can vary from 15 to 50 o C, which introduces a significant error in the calculation of the concentrations of ions and impurities.
Технический результат предлагаемого изобретения состоит в повышении информативности данных, получаемых от автоматических приборов и обрабатываемых на ЭВМ, за счет использования результатов одновременного измерения величины pH и удельной электропроводности как в исходной пробе воды, так и в ее H-фильтрате с учетом температуры проб, причем величину pH в H-фильтрате определяют дополнительно к величине электропроводности. The technical result of the invention consists in increasing the information content of data obtained from automatic devices and processed on a computer by using the results of simultaneous measurement of pH and electrical conductivity both in the initial water sample and in its H-filtrate, taking into account the temperature of the samples, The pH in the H-filtrate is determined in addition to the conductivity.
Именно одновременное измерение электропроводности и величины pH дает возможность определения нескольких важных нормируемых показателей качества питательной воды - концентраций ионов натрия, хлора, содержания аммиака и всех форм углекислоты. В результате сокращается объем ручного оперативного химконтроля и появляется возможность регистрации существенных нарушений водно-химического режима ТЭС, например, присосов охлаждающей воды в конденсаторах турбин, ухудшения качества добавочной воды, возвратного производственного конденсата, передозировка аммиака и т.п. It is the simultaneous measurement of electrical conductivity and pH that makes it possible to determine several important standardized indicators of the quality of feed water - the concentrations of sodium ions, chlorine, the content of ammonia and all forms of carbon dioxide. As a result, the volume of manual chemical control is reduced and it becomes possible to register significant violations of the water-chemical regime of thermal power plants, for example, suction of cooling water in turbine condensers, deterioration in the quality of additional water, return production condensate, an overdose of ammonia, etc.
Способ основан на следующих последовательно проводимых операциях: отбирают и подготавливают пробы воды, для этого используют стандартные устройства подготовки пробы, измеряют удельную электропроводность и величину pH автоматическими приборами: кондуктометром и pH-метром в исходной пробе воды, а затем в пробе, пропущенной через H-колонку (H-фильтрате), при этом замеряют также и температуру пробы воды и H-фильтрата. Данные от приборов обрабатывают на ЭВМ с помощью системы уравнений, характеризующих ионные равновесия в исходной пробе воды и в ее H-фильтрате, при этом используют результаты всех одновременных измерений. The method is based on the following sequential operations: water samples are taken and prepared, standard sample preparation devices are used for this, conductivity and pH are measured by automatic devices: conductivity meter and pH meter in the initial water sample, and then in the sample passed through H- column (H-filtrate), while also measuring the temperature of the water sample and the H-filtrate. Data from devices is processed on a computer using a system of equations characterizing ionic equilibria in the initial water sample and in its H-filtrate, using the results of all simultaneous measurements.
Для проведения измерений используется приборный комплекс, состоящий из устройства подготовки пробы (УПП) (поз. 1), клапанов переключения потоков проб (поз. 2,3,4,5), H-катионитовой колонки (поз. 6), последовательно установленных датчиков кондуктометра (поз. 7) и pH-метра (поз. 8), приборов: кондуктометра (9) и pH-метра (10) и ЭВМ (11), см. чертеж. For measurements, an instrument complex is used, consisting of a sample preparation device (SCP) (item 1), sample flow switching valves (item 2,3,4,5), an H-cation exchange column (item 6), and series sensors conductivity meter (pos. 7) and pH meter (pos. 8), devices: conductivity meter (9) and pH meter (10) and a computer (11), see drawing.
Система уравнений для обработки результатов измерений имеет следующий вид:
1. Уравнения электролитической диссоциации, характеризующиеся соответствующими константами
H2O ⇐⇒ H++OH-, Kw= [H+][OH-]; (1)
2. Уравнение электронейтральности
[Н+] + [NH4 +] + [Na+] = [ОН-] + [HCO3 -] + 2[CO3 2-] + [Cl]. (5)
3. Уравнение электропроводности
Имея ввиду применение метода H-катионирования пробы воды, эта система дополняется уравнениями для H-катионированной пробы при следующих граничных условиях: а) равновесие уравнения (5) в H-катионированной пробе сильно смещено влево, поэтому расчетом его пренебрегаем; б) предполагается полная сорбция ионов аммония. Тогда уравнения (3)-(8) для H-катионированной пробы примут вид:
Kw=[H+]н[ОН-]н; (7)
[H+]н + [Na+]н=[HCO3 -]н + [Cl-]; (9)
Дополнительно используется балансовое уравнение форм углекислоты:
[H2CO3]н + [HCO3 -]н = [CO3 2-] + [HCO3 -] + [H2CO3]. (11)
Здесь Кi - концентрационные константы диссоциации: Kw - воды, K1 и K2 - углекислоты по первой и второй ступеням, K - гидроксида аммония; λi - подвижности ионов при бесконечном разбавлении раствора.The system of equations for processing measurement results has the following form:
1. The equations of electrolytic dissociation, characterized by the corresponding constants
H 2 O ⇐⇒ H + + OH - , K w = [H + ] [OH - ]; (1)
2. The equation of electroneutrality
[H + ] + [NH 4 + ] + [Na + ] = [OH - ] + [HCO 3 - ] + 2 [CO 3 2- ] + [Cl]. (5)
3. The equation of electrical conductivity
Bearing in mind the application of the method of H-cationization of the water sample, this system is supplemented by the equations for the H-cationized sample under the following boundary conditions: a) the equilibrium of equation (5) in the H-cationized sample is strongly shifted to the left, therefore, we neglect its calculation; b) complete sorption of ammonium ions is assumed. Then equations (3) - (8) for the H-cationized sample will take the form:
K w = [H + ] n [OH - ] n ; (7)
[H + ] n + [Na + ] n = [HCO 3 - ] n + [Cl - ]; (9)
Additionally, the balance equation of carbon dioxide forms is used:
[H 2 CO 3 ] n + [HCO 3 - ] n = [CO 3 2- ] + [HCO 3 - ] + [H 2 CO 3 ]. (eleven)
Here K i are the concentration constants of dissociation: K w - water, K 1 and K 2 - carbon dioxide in the first and second steps, K - ammonium hydroxide; λ i - ion mobility with infinite dilution of the solution.
Для решения системы уравнений (1)-(11) задаются 4 параметра - результаты измерений величин pH и удельных электропроводностей в исходной пробе и в ее H-фильтрате, и дополнительно температура пробы и фильтрата. To solve the system of equations (1) - (11), 4 parameters are set — the results of measurements of pH and electrical conductivities in the initial sample and in its H-filtrate, and in addition, the temperature of the sample and filtrate.
В результате определяются минерализация (концентрации ионов натрия и хлора) и концентрации аммиака и углекислоты в пробе теплоносителя. As a result, the mineralization (concentration of sodium and chlorine ions) and the concentrations of ammonia and carbon dioxide in the heat transfer sample are determined.
Таким образом, предлагаемый способ контроля качества питательной воды и конденсата на ТЭС позволяет не только повысить информативность данных, получаемых от автоматических приборов, но и регистрировать некоторые нарушения качества исследуемых вод. Thus, the proposed method for monitoring the quality of feed water and condensate at thermal power plants allows not only to increase the information content of the data received from automatic devices, but also to record some violations of the quality of the studied waters.
Источники информации
1. Мостофин А.А. Расчет значений pH и удельной электропроводности водных растворов NH3 и CO2 // Водоподготовка, водный режим и химконтроль на паросиловых установках. Вып. 2. - М. - Л.: Энергия, 1966, с. 178-186.Sources of information
1. Mostofin A.A. Calculation of pH values and electrical conductivity of aqueous solutions of NH 3 and CO 2 // Water treatment, water regime and chemical control at steam-powered plants. Vol. 2. - M. - L .: Energy, 1966, p. 178-186.
2. Живилова Л.М., Тарковский В.В. Система и средства автоматизации контроля водно-химического режима тепловых электростанций // Теплоэнергетика, 1998, N 7, с. 14-19. 2. Zhivilova L.M., Tarkovsky V.V. System and automation tools for monitoring the water-chemical regime of thermal power plants // Thermal Engineering, 1998, N 7, p. 14-19.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000116132/28A RU2168172C1 (en) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | Method of analysis of quality of condensate and feed water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000116132/28A RU2168172C1 (en) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | Method of analysis of quality of condensate and feed water |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2168172C1 true RU2168172C1 (en) | 2001-05-27 |
Family
ID=20236554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000116132/28A RU2168172C1 (en) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | Method of analysis of quality of condensate and feed water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2168172C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2267119C2 (en) * | 2003-12-03 | 2005-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт им. акад. А.Н. Крылова" | Mode of controlling indexes of quality of boiler water of boiler energy installations with natural and repeated compulsory circulation |
| RU2329500C1 (en) * | 2007-03-19 | 2008-07-20 | Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина (ИГЭУ) | Method of determination of concentration of sour products of organic impurities thermolysis in steam of direct-flow power boilers |
| RU2348031C1 (en) * | 2007-06-25 | 2009-02-27 | Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина (ИГЭУ) | Analyser of condensate admixtures and method of their determination |
| RU2573453C1 (en) * | 2014-08-14 | 2016-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | METHOD OF DETERMINING pH OF LOW-BUFFER MAXIMALLY DILUTED CONDENSATE-TYPE AQUEOUS SOLUTIONS |
| RU2724451C1 (en) * | 2020-01-14 | 2020-06-23 | Иван Андреевич Тихонов | Method for control and adjustment of water-chemical mode of steam boiler |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2035733C1 (en) * | 1992-10-21 | 1995-05-20 | Акционерное общество закрытого типа "Ассоциация предприятий морского приборостроения" | Method for control of liquid media parameters |
| RU2061234C1 (en) * | 1992-10-27 | 1996-05-27 | Иван Алексеевич Семенов | Amperemetric method of measurement of oxygen contents in water |
-
2000
- 2000-06-19 RU RU2000116132/28A patent/RU2168172C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2035733C1 (en) * | 1992-10-21 | 1995-05-20 | Акционерное общество закрытого типа "Ассоциация предприятий морского приборостроения" | Method for control of liquid media parameters |
| RU2061234C1 (en) * | 1992-10-27 | 1996-05-27 | Иван Алексеевич Семенов | Amperemetric method of measurement of oxygen contents in water |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЖИВИЛОВА Л.М., ТАРКОВСКИЙ В.В. Система и средства автоматизации контроля водно-химического режима тепловых электростанций. - Теплоэнергетика, 1998, № 7, с. 14-19. МОСТОФИН А.А. Расчет значений рН и удельной электропроводности водных растворов NH 3 и СО 2 // Водоподготовка, водный режим и химконтроль на паросиловых установках, в. 2. - М.- Л.: Энергия, 1966, с. 178-186. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2267119C2 (en) * | 2003-12-03 | 2005-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт им. акад. А.Н. Крылова" | Mode of controlling indexes of quality of boiler water of boiler energy installations with natural and repeated compulsory circulation |
| RU2329500C1 (en) * | 2007-03-19 | 2008-07-20 | Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина (ИГЭУ) | Method of determination of concentration of sour products of organic impurities thermolysis in steam of direct-flow power boilers |
| RU2348031C1 (en) * | 2007-06-25 | 2009-02-27 | Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина (ИГЭУ) | Analyser of condensate admixtures and method of their determination |
| RU2573453C1 (en) * | 2014-08-14 | 2016-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | METHOD OF DETERMINING pH OF LOW-BUFFER MAXIMALLY DILUTED CONDENSATE-TYPE AQUEOUS SOLUTIONS |
| RU2724451C1 (en) * | 2020-01-14 | 2020-06-23 | Иван Андреевич Тихонов | Method for control and adjustment of water-chemical mode of steam boiler |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0375326B1 (en) | Determining or monitoring parameters in boiler systems | |
| Cabaniss et al. | Copper binding by dissolved organic matter: II. Variation in type and source of organic matter | |
| Ma et al. | Spectrophotometric determination of pH and carbonate ion concentrations in seawater: Choices, constraints and consequences | |
| RU2348031C1 (en) | Analyser of condensate admixtures and method of their determination | |
| RU2168172C1 (en) | Method of analysis of quality of condensate and feed water | |
| EP0777120B1 (en) | Apparatus for detecting anions in water | |
| Beckett et al. | The manual determination of ammonia in fresh waters using an ammonia-sensitive membrane-electrode | |
| CN101013120A (en) | A method of automatic titration analysis and its application | |
| CN112513624B (en) | Device for measuring component concentration of mixed acid solution for metal pickling | |
| Gustafson et al. | Determination of total dissolved solids in water by electrical conductivity | |
| Fontela et al. | Carbonate system species and pH | |
| JP3321289B2 (en) | Mixed acid analysis method and pickling solution management method | |
| Tomlinson et al. | Potentiometric system for the continuous determination of low levels of chloride in high-purity power station waters | |
| Sekerka et al. | Simultaneous determination of sodium, potassium, and ammonium ions by automated direct potentiometry | |
| RU2244294C2 (en) | pH-METER CALIBRATION METHOD | |
| US5252491A (en) | Aqueous carbon dioxide monitor | |
| JP3401387B2 (en) | Solution composition measurement system | |
| RU2402766C1 (en) | Analyser of salt components of boiler water and method of determining said components | |
| RU2267119C2 (en) | Mode of controlling indexes of quality of boiler water of boiler energy installations with natural and repeated compulsory circulation | |
| CN115266835A (en) | A method for measuring the salt content of wastewater with multiple compensations based on conductivity measurement | |
| Li et al. | Determination of trace sodium in the water-steam system of power plants using an FIA/ISE method with an automatic penetration and alkalization apparatus | |
| Le et al. | Development of a Smart Dissolved Oxygen Monitoring System for Water Quality Management and Control Devices in Shrimp Farms | |
| Yegoshina et al. | Estimation of hydrocarbonates’ effect on ammonia concentration and pH in conditions of feed-water quality deterioration | |
| Larin et al. | The measurement of pH in superpure condensate and feedwater of power units | |
| RU2573453C1 (en) | METHOD OF DETERMINING pH OF LOW-BUFFER MAXIMALLY DILUTED CONDENSATE-TYPE AQUEOUS SOLUTIONS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050620 |