На работу ТЭС существенно влияет качество воды (питательной, добавочной, конденсата) и пара. Ухудшение качества воды и пара зависит от солесодержания, наличия в воде кислорода, соединений натрия, жесткости воды, кислотных и щелочных свойств воды. Низкое качество питательной воды приводит к накипеобразованию, коррозии, выпадению шлама. Пар, производимый в котле, не смотря на наличие сепарационных устройств, всегда содержит влагу. Влажность ухудшает качество пара, так как с водой уносятся примеси, которые вызывают отложения в паровом тракте и пережог труб пароперегревателя, заедание регулирующих клапанов, понижение мощности и экономичности турбин из-за отложений на лопатках.
Допускаемое количество примесей в воде и паре зависит от типа КА, давления пара в нем и прописано в Правилах технической эксплуатации электростанций и сетей.
Для постоянного контроля качества пара и воды на ТЭС применяют следующие измерительные преобразователи:
- кондуктометры (солемеры)
- кислородомеры
-определители натрия
- водородомеры
-кремнемеры
- жесткомеры
-pH-метры
Первичные преобразователи этих приборов имеют унифицированный выходной сигнал постоянного тока 0-5мА и работают в комплекте с вторичными приборами – миллиамперметрами, снабженными сигнализирующими устройствами.
Для отбора проб воды и пара используют пробоотборные зонды (рис.68). Применяют однососковые и прямые зонды. Их устанавливают в прямые участки трубы с помощью сварки.
Зонд состоит из трубы с различным сечение (косой, со вставкой) из нержавеющей стали и втулки, выполненной из той же стали, что трубопровод. Однососковый зонд имеет на конце трубки патрубок с отверстием, а прямой – на конце имеет косой срез под углом 45 .
Входное отверстие должно быть направлено навстречу потоку. Обычно зонд для отбора пара устанавливают на вертикальном прямом участке с восходящим потоком. Для правильной установки на внешнем конце зонда есть риска, по которой судят о положений входного отверстия зонда.
При необходимости усреднения пробы используют щелевые зонды (рис. 69) – труба с отверстием, устанавливаемая поперек потока.
Отобранная проба должна быть подготовлена (снижена температура и давление). Это производится в пробоподготовительном устройстве. Понижение давления производится с помощью дроссельных шайб, регулировочных вентилей. Для снижения температуры используют змеевиковые холодильники. Также к подготовительным устройствам относят сепараторы и различные фильтры.
Кондуктометры (солемеры)
Служат для автоматического определения солесодержания питательной и добавочной воды, конденсата турбин и пара. Принцип действия основан на определение удельной электропроводимости (электропроводимость - величина, обратная сопротивлению).
Чувствительным элементом является электролитическая измерительная ячейка. Она состоит из двух электродов, погруженный в сосуд с измеряемым раствором на расстоянии друг от друга и питаемых от постороннего источника тока. Ячейка включается в схему неуравновешенного моста для определения удельной электропроводимости. Удельная электропроводимость раствора электролита зависит от концентрации солей в нем. Так как удельная электропроводимость очень сильно зависит от температуры, то измерение производится или при постоянной температуре электролита, поддерживаемой с помощью термостата, или с автоматической компенсацией изменений температуры.
Структурная схема кондуктометра состоит из первичного преобразователя (блок чувствительных элементов), промежуточного преобразователя, показывающего амперметра, передающего преобразователя и вторичного прибора. Блок чувствительного элемента (рис.70) состоит из Н-катионитовых фильтров 1 и 2 (рабочего и резервного), электролитической ячейки 3 и стеклянного ротаметра 4. Все элементы соединены трубками с запорными вентилями, находятся на общей панели 5. Проба воды проходит через фильтр для удаления аммиака (так как он искажает результаты). Периодически (через 6 мес) фильтр выводится на регенерацию, а в работу включается резервный фильтр. Расход воды через первичный преобразователь контролируется с помощью стеклянного ротаметра. Между фильтром и ротаметром устанавливают чувствительный элемент. Сигнал от чувствительного элемента поступает на промежуточный преобразователь, где преобразуется в токовый унифицированный сигнал, и через передающий преобразователь поступает на вторичный прибор.