Power generation: analysis of the mnumber (alkalinity) in cooling water

Význam tématu

Řízení alkalinity chladicí vody v tepelných elektrárnách je zásadní pro udržení ochranné vrstvy oxidů na kovových částech výměníků tepla a prevenci koroze či usazování vodního kamene. Díky rychlému online monitoringu lze optimalizovat provoz, snižovat náklady a minimalizovat odstávky zařízení.

Cíle a přehled článku

Text popisuje metodiku kontinuálního měření tzv. m-alkalinity (methyloranžové alkalinity) chladicí vody pomocí potenciometrické titrace. Cílem je dosáhnout výsledků do 30 minut a umožnit bezproblémovou integraci do distribučního řídicího systému (DCS) elektrárny.

Použitá metodika

Pro stanovení m-alkalinity se vzorek chladicí vody titruje 0,1 mol/L roztokem HCl do pH 4,5, přičemž změna pH/mV signálu je sledována potenciometrickou elektrodou. Při dosažení ukončení titrace (m-alkalinity) již v roztoku nepřítomné zásadité složky reagují pouze volné H+, H2CO3 a CO2.

Použitá instrumentace

• 2026 Titrolyzer – automatizovaný systém pro potenciometrickou titraci s vysokou přesností dávkování titrantu.
• 2035 Process Analyzer – modul pro potenciometrická měření a iontově selektivní elektrody vhodný pro různé průmyslové aplikace.
• 2060 TI Process Analyzer – modulární online analyzátor s možností kombinovat titraci, fotometrii a další mokré chemické metody.

Hlavní výsledky a diskuse

Online titrace poskytuje výsledky během 30 minut, což umožňuje rychlou detekci odchylek alkalinity mimo doporučené rozmezí (0–110 mmol/L). Implementací systému do DCS lze průběžně sledovat a korigovat chemii chladicího okruhu, minimalizovat riziko usazování karbonátových solí a koroze.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé a automatické měření alkalinity bez nutnosti odběru vzorků do laboratoře.
• Přímé navázání na řídicí systém elektrárny zvýší provozní spolehlivost.
• Prevence koroze a sedimentace vede k nižším nákladům na údržbu a delší životnosti zařízení.
• Možnost monitoringu více odběrných míst s automatickou detekcí alarmových stavů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj se zaměří na integraci více parametrových senzorů v rámci jednoho přístroje, pokročilou prediktivní analytiku a využití strojového učení pro optimalizaci chemie chladicích systémů. Rozšíření online metod na další důležité ukazatele kvality vody (např. rozpuštěný kyslík, kovy) umožní komplexní řízení process water.

Závěr

Online potenciometrická titrace m-alkalinity přináší klíčové výhody v podobě rychlosti a automatizace měření, přispívá ke zvýšení provozní efektivity tepelných elektráren a snižuje náklady na údržbu. Včasná detekce odchylek zásaditosti vody chrání zařízení před korozi a usazováním.

Reference

• AN-PAN-1003 Amine (“rich” and “lean”) and free & total CO2