Краткое описание

Транснациональная энергетическая компания, глобальный гигант по производству электроэнергии и природного газа, обнаружила проблему осаждения диоксида кремния на одной из своих электростанций. Осадок повредил лопатки турбины, что привело к внеплановому ремонту. Компания специализируется на разработке и использовании инновационных технологий и хочет понять коренные причины проблем с электростанциями и найти устойчивое решение, которое предотвратит возможное повторное прекращение производства в будущем и сохранит оптимальную эффективность производства электроэнергии.

Электростанции принимают решения о включении и остановке в зависимости от рыночного спроса и стоимости топлива. При перезапуске завода необходимо обеспечить чистоту пара, чтобы преодолеть колебания температуры и давления при загрузке и остановке.

проблема

Операторы электростанции обнаружили проблемы со снижением выработки электроэнергии и вибрацией турбин. После того, как они остановились и включили газовую турбину, они увидели очевидные белые осадки, которые представляют собой отложения диоксида кремния различной толщины на краю лопастей газовой турбины. После обнаружения этой проблемы операторам и исследователям пришлось оценить качество воды и процесс ее обработки.

Перед котлом электростанция использует систему опреснения, состоящую из катионов, анионов и элементов смешанной смолы. На электростанции была проведена переоценка контрольных параметров для контроля регенерации систем опреснения и поддержания чистоты воды в котле. Уменьшение загрязняющих веществ приобретает особое значение, когда электростанции включаются и останавливаются, поскольку при перезагрузке загрязняющие вещества могут попадать в пар, а затем в газовые турбины.

Ранее электростанции использовали онлайн - анализаторы диоксида кремния для мониторинга диоксида кремния, чтобы предотвратить его попадание в пар и осаждение в газовых турбинах. Но когда анализаторы диоксида кремния достигают порога тревоги (10 ppb), часто слишком поздно останавливать подачу воды в котел и регенерировать смешанный слой смолы. Небольшое количество диоксида кремния просочилось в пар и попало в газовую турбину.

решение

В отличие от онлайновых анализаторов диоксида кремния, онлайновые анализаторы бора (Boron) часто используются в качестве инструмента мониторинга загрязнения 0 для контроля утечки диоксида кремния из процессов ионного удаления (например, процесс ионообмена в смешанном слое смолы). До утечки других ионов скорость бора смывается из смоляного слоя (см. рисунок 1). Онлайновый анализ бора позволяет обнаружить более низкую концентрацию бора на 15 ppt (см. рисунок 2), поэтому анализатор бора не только предотвращает попадание диоксида кремния в котел, но и предотвращает попадание в котел слабых кислот, слабощелочей и других загрязнителей в процессе обработки. Помимо предотвращения утечки диоксида кремния и управления истощением смоляного слоя, электростанция также использует простые, внутренние методы для принятия решения о приеме или отказе от подачи воды в котел. Анализ общего органического углерода (TOC) позволяет измерять сумму органических соединений в ионной и неионной формах в пробной воде. Неионные органические вещества могут просачиваться из систем обработки и распадаться на коррозионные кислотные газы в котлах с высокой температурой и высоким давлением. За системой опреснения электростанция использует TOC - анализ, чтобы решить, следует ли допускать приток воды в котел для получения пара в газовую турбину. Внутренний стандарт завода - TOC « 40 ppb». В это время большая часть электропроводности поступает из TOC, поэтому избыточный параметр составляет проводимость < 0,4 мкс / см.

Диаграмма 2

　　(a) Сетевой анализатор бора Sievers * отслеживает бор в потоках проб 1, 2, 3 или 4 в сверхчистой воде в диапазоне 15 ppt - 20 ppb.

(b) Сетевой анализатор TOC Sievers * M500 измеряет TOC в сверхчистой воде в диапазоне измерений: 30 ppt - 2,5 ppm.

(c) Динамический диапазон измерений TOC портативного анализатора TOC Sievers * M9 Online и (d) Sievers * M9: 30 ppt - 50 ppm, широкий диапазон измерений, стабильные и точные результаты измерений.

заключение

Одна крупная транснациональная электроэнергетическая компания использует онлайновые инструменты мониторинга для защиты оборудования и контроля за процессами очистки воды. Обеспечение чистоты пара может значительно повысить эффективность производства, значительно сократить время простоя, тем самым обеспечить производство, распределение, продажу электроэнергии и природного газа.

Список литературы

1.Sauer et al., «Опыт удаления бора в AMD», Ul-trapure Water, pp.62-68, Vol.17, No.5, 2000 年5/6月

2.Деннис, К. (Intel); Godec, R. (GE аналитические инструменты); Косенка, П. (GE Analytical Instruments), "Доклад о прогрессе в проведении новых исследований по анализу бора в режиме онлайн", Процедуры исполнительного форума, Watertech 2000 年

3.Sushma Malhotra(AMD), Otto Chan(AMD), Theresa Chu(Balazs Analytical) и AgotaFusko(Balazs Analytical),«Корреляция прорыва бора против сопротивляемости и растворенного кремния в системе RO/DI», ультрачистая вода, pp.22-26, Vol.13, No.4, 1996 年

4.Wickham, R. (IDT), Godec, R. (GE Analytical Instruments),"Контроль уровней бора в полупроводниковом UPW с помощью экспериментального онлайнового анализатора бора,"Конференция по чистой воде и химическим веществам полупроводников,Процедуры,pp 15-33,2001 年

5.Джонсон, Е. (Микрон), Сомервилл, К. (Микрон), Годек, Р. (Аналитические инструменты ГЭ), Данн, Р. (Аналитические инструменты ГЭ), «Анализ утечки бора, коллоидного кремния и реактивного кремния от первичных и вторичных возобновляемых смешанных ионных обменных кроватей в системе UPW», «Процедуры исполнительного форума, Watertech 2002 年, Портленд, штат Оригиналия.

6.Dunn, R., «Новая аналитическая техника способствует устранению кремния в кормовых, паровых и конденсатных системах», представлена на международной конференции по водным ресурсам, Питтсбург, Пенсильвания, 2002 год 年10月

7.Godec, Ричард, «Предотвращение высвобождения наноматериалов от истощения ионообменных кроватей с помощью онлайн-борона», представленное на конференции ULTRAPURE WATER, Port-land, OR, 2011 年11月, Выдательство Tall Oaks Publishing, Inc.