Principalele cerințe ale clienților noștri în domeniul tratării apei pentru ingineria termoenergetică sunt: siguranță, fiabilitate, eficiență, compatibilitate cu mediul și calitate echipamente și apă purificată.
Deteriorarea calității apa de alimentareîn procesul de tratare a apei la o centrală termică sau o centrală de stat districtuală, duce la coroziunea activă a metalului, formarea de calcar și depuneri pe suprafețele de încălzire, suprafețe de transfer de căldură și depuneri în partea de curgere turbine cu abur, nămol în echipamente și conducte. În acest caz, funcționarea instalațiilor energetice devine neeconomică și nesigură.
Documentația de reglementare care stabilește cerințele pentru calitatea epurării apei pentru inginerie termoenergetică reglementează strict cerințele pentru apa de alimentare, pentru tratarea condensului, pentru evacuările din centrale termice și pentru toate tipurile de lucrări: pentru proiectarea, fabricarea, instalarea și punerea în funcțiune a echipamente de tratare a apei. Documente de reglementare: VNTP, GOST, SNiP, MU, STO, RD, cerințele producătorilor de echipamente pentru cazane și turbine etc.
Ecodar în activitățile sale este ghidată de întregul cadru de reglementare modern, datorită căruia Clienții noștri au garantat că vor primi sisteme optime de purificare a apei, proiectate, fabricate, instalate și depanate de Ecodar, complet gata pentru punere în funcțiune.
Principalele soluții tehnologice de epurare și tratare a apei pentru inginerie termică se aplică în funcție de condițiile inițiale și de cerințele finale. Da, pentru cazane presiune scăzută folosit des circuite simpleînmuiere cu pre-curățare. Pentru cazane de medie si inalta presiune la termocentrale si centrale raionale de stat Sunt utilizate scheme mai complexe de desalinizare în mai multe etape, folosind nanofiltrarea, iar calitatea apei care iese din stația de tratare a apei îndeplinește cele mai înalte cerințe.
Pre-curățare:
limpezire atat in clarificatoare traditionale cat si in clarificatoare cu flotatie;
filtrare mecanică cu plasă, disc, filtre de clarificare-sorbție cu presiune și fără presiune cu auto-spălare;
ultrafiltrare.
Desalinizare:
schimb ionic, direct sau contracurent, cu una sau două trepte, în funcție de calitatea apei sursei și de cerințele finale;
desalinizare prin osmoză inversă, în una sau două etape.
Desalinizare profundă:
filtre mixte schimbătoare de ioni (FSD);
electrodeionizarea membranei.
În procesul de dezvoltare a schemelor tehnologice de purificare a apei prin ultrafiltrare și nanofiltrare, Ecodar ia în considerare toate posibilitățile reutilizarea condensului și scurgerea apelor de spălare, epurarea acestora și revenirea la ciclu sisteme de tratare a apei, deoarece atât noi, cât și Clienții noștri suntem responsabili pentru mediu și protecția acestuia.
Organizarea ciclurilor de circulație a apei la instalațiile termice necesită și o abordare profesionistă și responsabilă. Ecodar, împreună cu partenerii săi, oferă programe moderne de dozare, control și stabilizare a apei.
Conceptul de ultrafiltrare
Principiul ultrafiltrației se bazează pe „împingerea” apei printr-o membrană semi-permeabilă. Principala diferență dintre această tehnologie și filtrarea volumetrică tradițională este că majoritatea particulelor reținute se depun pe suprafața membranei, creând un strat filtrant suplimentar cu rezistență proprie. Ultrafiltrarea vă permite să eliminați solidele în suspensie, algele, microorganismele, virușii și bacteriile din apă și, de asemenea, să reduceți semnificativ turbiditatea. De asemenea aceasta metoda purificarea apei îi reduce culoarea și oxidarea. Utilizarea ultrafiltrației înlocuiește în mod eficient etapele de tratare a apei precum sedimentarea și sedimentarea.
Tehnologia de nanofiltrare
Tehnologia de nanofiltrare combină caracteristicile ultrafiltrației și osmozei inverse. Pentru purificarea apei prin nanofiltrare, se folosesc membrane polimerice încărcate și neutre din punct de vedere electric, precum și membrane ceramice similare ca dimensiune a porilor cu membranele de ultrafiltrare. Datorită membranei semi-permeabile ultra-subțiri, se rețin diverși poluanți dizolvați, a căror dimensiune nu depășește dimensiunea moleculei. Ca urmare a nanofiltrării, lichidul este împărțit în 2 părți: concentrat de sare și apă pură.
Nanofiltrarea folosește o membrană ai cărei pori sunt de 10-50 de ori mai mici decât porii membranei de ultrafiltrare. Datorită acestui fapt, nanofiltrarea elimină posibilitatea ca microorganismele să pătrundă prin elementele membranei. În plus, se folosește o presiune mai mare (de 2-3 ori) pentru a „împinge” apa. Desigur, tehnologia de nanofiltrare vă permite să eliminați orice contaminanți care sunt îndepărtați folosind purificarea mecanică a apei, micro- și ultrafiltrare.
Comparația caracteristicilor de ultrafiltrare și nanofiltrare.
| № | Numele metodei | Presiunea de operare, bar | Dimensiunea particulelor îndepărtate, AO (10–4 µm) | Raportul permeat/sursă de apă, % | Impuritățile îndepărtate din apă |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 |
Ultrafiltrare |
1,0–4,5 | 80–2000 | 85–95 | Această metodă este folosită pentru a îndepărta din apă particulele în suspensie, coloizii, chisturile protozoarelor, algele, bacteriile, virușii și substanțele organice cu molecul mare. |
| 2 |
Nanofiltrarea |
3,5–20 | 8–100 | 50–75 | Nanofiltrarea este concepută pentru a purifica apa din particulele în suspensie și substanțele organice dizolvate cu greutate moleculară mare. Nanofiltrarea elimină, de asemenea, 20-85% din substanțele anorganice dizolvate. |
Ecodar este titular de brevet în domeniul epurării apei, membru al SRO pentru lucrări de proiectare și construcție. O garanție a calității, fiabilității, siguranței și protejării mediului este prezența în compania Ecodar a unui sistem de management integrat (IMS), certificat pentru conformitatea cu cerințele. ISO 9001-2011și R ISO 14001-2007și departamente și servicii foarte profesionale:
Departamentul de tehnologie, care dezvoltă și implementează scheme tehnologice, efectuează un studiu complet al instalației, teste pilot și pregătirea justificării soluțiilor tehnice selectate;
Tratarea apei este cea mai importantă problemă în ingineria energiei termice. Apa este baza funcționării unor astfel de întreprinderi, astfel încât calitatea și conținutul acesteia sunt atent controlate. CHP sunt foarte importante pentru viața orașului și a locuitorilor săi fără ele este imposibil să existe în sezonul rece. Funcționarea centralelor termice depinde de calitatea apei. Ingineria energiei termice astăzi este imposibilă fără tratarea apei. Din cauza paraliziei sistemului, are loc o defecțiune a echipamentului și, ca urmare, apă și abur prost purificat, de calitate scăzută. Acest lucru poate apărea din cauza purificării și dedurizării proaste a apei. Chiar dacă îndepărtați în mod constant depunerile, acest lucru nu vă va proteja de consumul excesiv de materiale combustibile, de formarea și răspândirea coroziunii. Singura și cea mai eficientă soluție pentru toate problemele ulterioare este pregătirea atentă a apei pentru utilizare. La proiectarea unui sistem de tratare trebuie luată în considerare sursa de apă.
Există două tipuri de sarcină: termică și electrică. Dacă există o sarcină termică, sarcina electrică este subordonată primei. Cu o sarcină electrică, situația este inversă, nu este dependentă de a doua și poate funcționa fără prezența acesteia. Există situații în care ambele tipuri de încărcătură sunt combinate. În timpul tratării apei, acest proces folosește complet toată căldura. Se poate trage concluzia că eficiența la centralele de cogenerare este semnificativ mai mare decât la CPP. Ca procent: 80 până la 30. Un alt punct important: este aproape imposibil să transferați căldură pe distanțe lungi. De aceea centrala termica trebuie construita in apropierea sau pe teritoriul orasului care o va folosi.
Dezavantajele epurării apei la centralele termice
Un aspect negativ al procesului de tratare a apei este formarea de sediment insolubil care se formează atunci când apa este încălzită. Este foarte greu de îndepărtat. În timp ce scapi de placă, întregul proces este oprit, sistemul este dezasamblat și numai după aceasta pot fi curățate corespunzător zonele greu accesibile. Ce rău provoacă scara? Interferează cu conductivitatea termică și, în consecință, costurile cresc. Rețineți că, chiar și cu un timp de zbor mic, consumul de combustibil va crește.
Este imposibil să îndepărtezi depunerile continuu, dar trebuie făcută în fiecare lună. Dacă acest lucru nu se face, stratul de scară va crește constant. În consecință, echipamentele de curățare vor necesita mult mai mult timp, efort și costuri materiale. Pentru a nu opri întregul proces și pentru a nu suferi pierderi, este necesar să monitorizați în mod regulat curățenia sistemului.
Semne ale necesității de curățare:
- senzorii vor funcționa pentru a proteja sistemul de supraîncălzire;
- schimbatoarele de caldura si cazanele sunt blocate;
- apar situații explozive și fistule.
Toate acestea - Consecințe negative scara nu este îndepărtată la timp, ceea ce va duce la defecțiuni și pierderi. În scurt timp, puteți pierde echipamente care costă mulți bani. Detartrarea are ca rezultat deteriorarea calității suprafeței. Tratarea apei nu îndepărtează depunerile, numai tu poți face asta folosind echipamente speciale. Cu suprafețele deteriorate și deformate, scara se formează mai repede în viitor și apare și o acoperire corozivă.
Tratarea apei la minicentrale termice
Pregătirea bând apă include o mulțime de procese. Înainte de a începe tratarea apei, trebuie efectuată o analiză amănunțită a compoziției chimice. Cum este el? Analiza chimică arată cantitatea de lichid care trebuie curățată zilnic. Indică acele impurități care trebuie eliminate mai întâi. Tratarea apei la minicentrale termice nu poate fi efectuată în în întregime fără o astfel de procedură. Duritatea apei este un indicator important care trebuie determinat. Multe probleme de stare a apei sunt asociate cu duritatea acesteia și prezența depunerilor de fier, săruri și siliciu.
O mare problemă cu care se confruntă fiecare centrală termică este prezența impurităților în apă. Acestea includ săruri de potasiu și magneziu, fier.
Principala sarcină a centralei termice este de a oferi facilități rezidențiale decontare apa incalzita si incalzire. Pregătirea apei la astfel de întreprinderi implică utilizarea dedurizatoare și sisteme suplimentare de filtrare. Fiecare etapă de purificare presupune trecerea apei prin filtre fără ele, procesul este imposibil.
Etape de tratare a apei:
- Prima etapă este clarificarea. În primul rând, apa este limpezită, deoarece intră foarte murdară în sistemul mini-CHP. În această etapă se folosesc rezervoare de decantare și filtre mecanice. Principiul de funcționare al rezervoarelor de decantare este că impuritățile solide cad în jos. Filtrele constau din grile din otel inoxidabil si au marimi diferite. Sunt prinse mai întâi impuritățile mari, urmate de grătare de dimensiuni medii. Cele mai mici impurități sunt prinse ultimele. De asemenea, importantă este utilizarea coagulantelor și floculantelor, cu ajutorul cărora sunt distruse diferite tipuri de bacterii. Datorită spălării apă curată astfel de filtre pot fi gata pentru următoarea utilizare.
- A doua etapă este dezinfecția și dezinfecția apei. În această etapă, se folosește o lampă cu ultraviolete pentru a asigura iradierea completă a întregului volum de apă. Datorită luminii ultraviolete, toate microorganismele patogene mor. A doua etapă include și dezinfecția, timp în care se folosește înălbitor sau ozon inofensiv.
- A treia etapă este dedurizarea apei. Se caracterizează prin utilizarea sistemelor de schimb ionic și a dedurizatoarelor electromagnetice la domiciliu. Fiecare are propriile sale avantaje și dezavantaje. Decantarea reactivului este populară, al cărui dezavantaj este formarea de depozite. Aceste impurități insolubile sunt foarte greu de îndepărtat ulterior.
- A patra etapă este desalinizarea apei. În această etapă se folosesc filtre anionice: decarbonizatoare, electrodiadizatoare, osmoză inversă și nanofiltrare. Procesul de desalinizare este posibil prin oricare dintre metodele standard de mai sus.
- A cincea etapă este dezaerarea. Acesta este un pas obligatoriu care urmează curățării fine. Sistemele de purificare a impurităților gazoase sunt de tip vid, precum și atmosferice și termice. Ca urmare a acțiunii dezaeratoarelor, gazele dizolvate sunt eliminate.
Poate că acestea sunt toate cele mai importante și procesele necesare care se efectuează pentru apa de completare. Urmată de procese generale pentru a pregăti sistemul și componentele sale individuale. După toate cele de mai sus, boilerul este purjat, timp în care se folosesc filtre de spălare. La sfârșitul epurării apei a mini-CHP, aceasta include spălarea cu abur. În timpul acestui proces, se folosesc reactivi chimici pentru desalinizarea apei. Sunt destul de diverse.
În Europa, tratarea apei la mini-CHP a găsit o aplicație foarte largă. Datorită implementării de înaltă calitate a acestui proces, eficiența crește. Pentru cel mai bun efect, este necesar să combinați metodele de curățare tradiționale, dovedite, cu cele noi, moderne. Numai atunci se pot obține rezultate înalte și tratarea apei de înaltă calitate a sistemului. Cu o utilizare adecvată și o îmbunătățire constantă, sistemul mini-CHP va funcționa mult timp și eficient și, cel mai important, fără întreruperi sau defecțiuni. Fără schimbarea elementelor și fără reparații, durata de viață este de la treizeci la cincizeci de ani.
Sisteme de tratare a apei pentru centrale termice
Există câteva informații mai importante pe care aș dori să le transmit cititorului despre sistemul de tratare a apei la centralele termice și stațiile lor de tratare a apei. Acest proces folosește tipuri diferite filtre, este important să-l alegeți în mod responsabil și să îl folosiți pe cel potrivit. Adesea sunt folosite mai multe filtre diferite, care sunt conectate în serie. Acest lucru se face astfel încât etapele de înmuiere a apei și de îndepărtare a sărurilor din aceasta să meargă bine și eficient. Utilizarea unei unități de schimb de ioni se realizează cel mai adesea la purificarea apei cu duritate mare. Din punct de vedere vizual, arată ca un rezervor cilindric înalt și este adesea folosit în industrie. Acest filtru include altul, dar mai mic, numit rezervor de regenerare. Întrucât funcționarea unei centrale termice este continuă, instalația cu mecanism de schimb ionic este în mai multe etape și include până la patru filtre diferite. Sistemul este echipat cu un controler și o unitate de control. Orice filtru folosit este echipat cu un rezervor personal de regenerare.
Sarcina controlerului este de a monitoriza cantitatea de apă care trece prin sistem. De asemenea, monitorizează volumul de apă purificată de fiecare filtru, înregistrează perioada de curățare, volumul de lucru și viteza acesteia pe anumit timp. Controlerul transmite semnalul în continuare prin instalație. Apa cu duritate mare merge la alte filtre, iar cartuşul uzat este restaurat pentru utilizare ulterioară. Acesta din urmă este îndepărtat și transferat în rezervorul de regenerare.
Schema de tratare a apei la centrala termica
Baza cartuşului schimbător de ioni este răşina. Este îmbogățit cu sodiu ușor. Când apa intră în contact cu rășina îmbogățită cu sodiu, au loc transformări și transformări. Sodiul este înlocuit cu săruri dure puternice. De-a lungul timpului, cartușul se umple cu săruri și așa are loc procesul de restaurare. Este transferat într-un rezervor de recuperare unde se află sărurile. Soluția care conține sare este foarte saturată (≈ 10%). Datorită acestui conținut ridicat de sare, duritatea este îndepărtată de pe elementul detașabil. După procesul de clătire, cartușul este din nou umplut cu sodiu și este gata de utilizare. Deșeurile cu conținut ridicat de sare sunt repurificate și abia apoi pot fi eliminate. Acesta este unul dintre dezavantajele unor astfel de instalații, deoarece necesită costuri materiale semnificative. Avantajul este că viteza de purificare a apei este mai mare decât cea a altor instalații similare.
Dedurizarea apei necesită o atenție specială. Dacă nu pregătiți eficient apa și economisiți bani, puteți pierde mult mai mult și puteți obține costuri care nu sunt proporționale cu economiile la tratarea apei.
S-a pus problema pregătirii preliminare la centrala termică!? Nu știi unde să apelezi?
Nu este un secret pentru nimeni că cerințele pentru calitatea apei sunt destul de ridicate. Conform Federația Rusă, proporția de substanțe dizolvate în apă nu trebuie să fie mai mare de 10 μg/l. Satisfacerea cerințelor de calitate necesită un tratament fizic și chimic special al apei. Tratarea apei centralelor termice se realizează în atelierul de „tratare chimică a apei”, care organizează controlul asupra regimului chimic al apei și constă din mai multe etape. Prima etapă este înmuierea preliminară a apei, datorită căreia concentrația de impurități este redusă (se adaugă reactivi, precum și coagulanți și floculanti). Este de remarcat faptul că metodele de prelucrare, caracteristicile procesului tehnologic și determinarea cerințelor de calitate depind direct de compoziție originală apa, tipul si parametrii centralei electrice. A doua etapă a TES este clarificarea. Apa trece printr-o varietate de filtre, inclusiv nisip și ionic, ceea ce vă permite să obțineți rezultatul dorit - 10 micrograme de impurități pe litru. Nu uitați de amestecarea intensivă constantă a apei cu reactivi. Aceasta este cea mai importantă nevoie. Este evident că sarcina de tratare a apei la termocentrale este complexă, dar complet rezolvabilă. Experiența de mulți ani de utilizare a unităților de energie în Rusia și în străinătate arată că cea mai importantă condiție pentru funcționarea pe termen lung, economică și cea mai fiabilă a centralelor termice este organizarea regimul apei si tratarea apei. Scopurile și obiectivele acestuia din urmă sunt:
- prevenirea depunerilor: oxizi de calciu și fier - pe suprafețele interne ale conductelor de supraîncălzire (sau formatoare de abur), cupru, acid silicic, sodiu - în partea de curgere a turbinelor cu abur;
- protecția echipamentelor, principale și auxiliare, împotriva coroziunii atunci când sunt în contact cu aburul și apa, precum și atunci când sunt în rezervă (utilizarea lichidului de răcire cu apă de înaltă calitate minimizează rata de coroziune a materialelor din cazane, turbine și tractul de alimentare cu condens echipamente).
Metode de curățare chimică Ape uzate iar apa pentru utilizarea la centralele termice este o materie primă, care este apoi folosită ca materie primă pentru formarea aburului în cazane și evaporatoare, condensarea aburului rezidual și răcirea unităților. De asemenea, este folosit ca lichid de răcire (în sistemele de alimentare cu apă caldă și rețelele de încălzire).
Funcționarea generatorului de abur timp de aproximativ cinci ore fără depuneri necesită implementarea unor metode speciale de tratare a apei pentru centralele termice. Este în interesul termocentralei să realizeze această operațiune cu costuri de capital minime nu doar pentru organizarea stațiilor de tratare a apei, ci și pentru funcționarea acestora. Eficacitatea costurilor metodelor termice de tratare a apei la centralele termice depinde în mare măsură de caracteristicile și parametrii echipamentului. Alături de beneficiile materiale, centralele termice se confruntă cu o serie de sarcini, inclusiv creșterea eficienței centralelor electrice, reducerea numărului de personal de service și introducerea de inovații tehnice (mecanizare și automatizare). Dar una dintre sarcinile principale rămâne încă pregătirea apei, realizată la un nivel destul de ridicat.
La purificarea unor volume mari de apa naturala, centralele termice nu trebuie sa uite de inca un aspect, si anume rezolvarea problemei reciclarii apelor uzate generate in proces. Conțin nămol format din carbonați de magneziu și calciu, hidroxid de magneziu, fier, aluminiu, nisip, substanțe organice, diverse săruri ale acizilor sulfuric și clorhidric, care se deplasează în canalizare în timpul regenerării filtrului. Acest lucru este necesar pentru a asigura protecția împotriva contaminării surselor de apă industrială și potabilă.
Deci, centralele termice consumă o cantitate semnificativă de apă, consumatorii principali ai cărora sunt condensatoarele cu turbină. Apa este folosită pentru a răci rulmenții mecanismelor auxiliare și ai generatoarelor de hidrogen, pentru a răci aerul motoarelor electrice și pentru a completa pierderile de abur și condens în ciclul stației. Apa in în acest caz, este o „necesitate vitală”. Este evident că tratarea apei la centralele termice necesită special mare atentie si control.
MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL FEDERATIEI RUSE
Instituția de învățământ bugetară de stat federală
Studii profesionale superioare
„UNIVERSITATEA DE ENERGIE DE STAT KAZAN”
(FSBEI HPE „KGEU”)
Departamentul IER
Raport de laborator
„Evaluare comparativă diverse metode tratarea apei la centralele termice"
Completat de: grupa de elevi IZ-1-10
Melentyeva A.A.
Verificat de: Sitdikova R.R.
Scopul lucrării: Compararea metodelor de tratare a apei la KHPP-1 și KHPP-2
1. Familiarizați-vă cu metodele de tratare a apei la CHPP-1 și Kazan CHPP-2;
2. Pe baza datelor obținute, trageți o concluzie despre eficacitatea acestora.
Tratamentul apei- tratarea apei provenite dintr-o sursa naturala de apa pentru a aduce calitatea acesteia in conformitate cu cerintele consumatorilor tehnologici. Poate fi produs la instalații de tratare a apei sau instalații pentru nevoile serviciilor municipale, în aproape toate industriile.
Metode de tratare a apei:
Îndepărtarea particulelor solide, filtrare;
Dedurizarea apei;
Desalinizare și desalinizare;
Reducerea proprietăților corozive ale apei.
Îndepărtarea particulelor solide.
Acest lucru se realizează prin selectarea și instalarea de filtre grosiere și fine.
Dedurizarea apei.
Metode de dedurizare a apei:
Metoda termica;
Reactiv de dedurizare a apei prin cationizare;
Tratarea apei magnetice și cu radiofrecvență.
Desalinizare și desalinizare.
Cazanele cu abur necesită adesea apă demineralizată, de ex. apa complet demineralizata. Adesea, o metodă combinată de schimb ionic cu osmoză inversă este utilizată pentru a desara apa. Procesul de desalinizare a apei folosind metoda schimbului de ioni constă în înlocuirea cationilor cu ioni de hidrogen și anionii cu ioni de hidroxil în timp ce se filtrează secvențial apa printr-un filtru schimbător de cationi și schimbător de anioni.
Reducerea proprietăților corozive ale apei.
Oxigenul și dioxidul de carbon sunt cei mai importanți factori de coroziune. Pentru a reduce acești factori, dozați reactivii în apă și efectuați degazarea.
Tehnologia în contracurent (Shwebebed, Upcore) KTET-1
Efectul de îmbunătățire a calității filtratului și de reducere a consumului de reactivi în timpul contracurent se realizează datorită faptului că straturile de rășină de ieșire cel mai puțin contaminate sunt regenerate mai întâi cu o soluție proaspătă. Mai mult decât atât, excesul de reactiv din aceste straturi, care asigură profunzimea epurării apei, le depășește de câteva ori pe cele calculate. În plus, pe măsură ce soluția de regenerare se deplasează în straturi mai epuizate, se creează un echilibru între concentrația de ioni desorbiți în soluție și strat, ceea ce elimină procesele repetate de sorbție-desorbție nedorite caracteristice curgerii paralele.
Utilizarea contracurentului într-o singură etapă face posibilă obținerea unei concentrații reziduale minime de cationi de duritate. Mai mult, creșterea acestuia din urmă are loc fără probleme pe măsură ce materialul de încărcare este epuizat. Cu curgerea paralelă, conținutul minim și relativ ridicat de ingrediente îndepărtate este atins deja la epuizarea de 40-60% a materialului de încărcare și apoi crește brusc.
Pentru a realiza beneficiile ionizării în contracurent, este necesar să se asigure imobilitatea stratului de rășină schimbătoare de ioni în timpul ciclului de funcționare și regenerării, permițându-i simultan să se extindă în timpul perioadei de afânare. Încălcarea distribuției straturilor de rășină provoacă o deteriorare gravă a calității filtratului și neutralizează efectul tehnologiei în contracurent.
Sursa de apă este Lacul Kaban. În acest sens, este necesară funcționarea stației de pretratare a apei în conformitate cu soluția de proiectare - coagulare în clarificatoare, filtrare mecanică în filtre de clarificare. La utilizarea tehnologiei în contracurent (Shwebebed, Upcore) se reduce cantitatea de echipament, consumul specific de reactivi și apă pentru nevoile proprii.
Întreprinderea în cauză folosește filtre cu purificarea apei de jos în sus și regenerare de sus în jos. Un astfel de filtru constă dintr-o carcasă (Fig. 3), dispozitive de drenaj superioare și inferioare. În interiorul carcasei există un strat de schimbător de ioni și un material inert plutitor special. Înălțimea stratului schimbător de ioni este de aproximativ 0,9 din înălțimea zonei de lucru. Grosimea stratului inert trebuie să asigure închiderea completă a drenajului superior.
Purificarea apei se realizează atunci când este furnizată de jos în sus. În acest caz, stratul de rășină schimbătoare de ioni se ridică și, împreună cu stratul inert, este presat pe drenajul superior. În partea de jos a filtrului, se formează un strat de schimbător de ioni fluidizat, care servește ca un distribuitor suplimentar pentru apă pe secțiunea transversală a filtrului. Acest strat funcționează cu o soluție de concentrație maximă și este complet saturat.
Pentru stabil munca eficienta Este necesar să se asigure distribuția uniformă a soluției pe secțiunea transversală a filtrului și să se prevină amestecarea sarcinii în timpul funcționării și în timpul opririlor. Prin urmare, viteza soluției poate varia de la 10–20 până la maximum 40–50 m/h. La viteze mai mici, stratul se poate așeza și se poate amesteca. La utilizarea acestor filtre, întreruperile în furnizarea soluției nu sunt de dorit.
Regenerarea unui astfel de filtru diferă de cea cu flux direct în absența operațiunii de afânare a spălării din materia în suspensie.
Orez. 3. Principiul de funcționare al sistemului
a – curatenie; b – regenerare; c – spălarea schimbătorului de ioni de suspensii și particule zdrobite;
1 – corp; 2 – drenaj superior; 3 – strat inert; 4 – ionit; 5 – drenaj inferior
Când un strat este contaminat cu suspensii, de obicei stratul inferior, acest strat este îndepărtat din aparat într-o coloană specială cu curgere liberă, unde este spălat. După spălare, se întoarce în aparat. O coloană de spălare poate fi transportabilă și poate servi mai multor filtre.
Alături de eficiența mai mare a regenerării schimbătoarelor de ioni în contracurent, avantajul acestui design este o cantitate semnificativ mai mare de schimbător de ioni într-o singură carcasă, ceea ce permite fie creșterea duratei ciclului de filtrare, fie utilizarea filtrelor de dimensiuni mai mici.
Descrierea schemei de preparare a apei desarate chimic la KTET-2
Tehnologiile de purificare a apei prin membrană sunt tehnologii de purificare promițătoare. Tehnologia de purificare a apei cu membrană se bazează pe naturale proces natural filtrarea apei.
Elementul principal de filtrare al instalației este o membrană semipermeabilă. Metodele cu membrană de purificare a apei sunt clasificate în funcție de dimensiunea porilor membranei în următoarea secvență:
Microfiltrarea apei – dimensiunea porilor membranei 0,1-1,0 microni;
Ultrafiltrarea apei - dimensiunea porilor membranei 0,01-0,1 microni;
Nanofiltrarea apei - dimensiunea porilor membranei 0,001-0,01 microni;
Osmoză inversă – dimensiunea porilor membranei este de 0,0001 µm.
Impuritățile a căror dimensiune depășește dimensiunea porilor membranei sunt fizic incapabile să pătrundă în membrană în timpul filtrării.
Spre deosebire de metode tradiționale curățare care necesită suprafețe mari, procesare în mai multe etape, tehnologii membranare au avantaje: un nivel ridicat de automatizare, care reduce costurile cu forța de muncă, îmbunătățește standardele de producție și compactitatea echipamentelor. Dezavantajele includ costul ridicat al membranelor și durata de viață scurtă a membranelor (5 ani).
Procesul de filtrare cu membrană se realizează în așa-numitul mod „dead-end”, adică. toată apa care intră în bloc trece prin porii membranei, pe suprafața căreia rămân toate substanțele reținute.
În timpul procesului de filtrare, depunerile se acumulează pe suprafața membranelor, determinând înfundarea porilor, ceea ce duce la creșterea presiunii transmembranare (diferența de presiune la intrare și la ieșire) și la o scădere a permeabilității membranelor sunt îndepărtate prin spălarea periodică a elementelor filtrante. Spalarea in contra se face in doua etape: apa-aer cu un debit de apa limpezita de 15 m3/h timp de 2 minute si apa cu un debit de apa limpezita de 115 m3/h timp de 2 minute. Indicatorul pentru ieșirea apei pentru spălare este volumul de apă trecut prin membrană (50-80 m3), care este stabilit în funcție de calitatea apei sursei. Majoritatea depunerilor sunt îndepărtate prin spălarea în contravaloare a membranelor cu apă limpezită, care este alimentată în fibrele goale, adică. sensul de curgere (comparativ cu procesul de filtrare) este inversat.
În timp, apare o situație în care spălările periodice fără reactiv pentru a restabili parametrii originali nu vor fi suficiente din cauza proprietăților speciale ale depunerilor și a modului de funcționare al unității de filtrare cu membrană. Pentru a restabili permeabilitatea inițială a membranelor, se efectuează spălarea chimică a modulelor.
Cel mai indicat este să folosiți o metodă combinată în două etape - în prima etapă, cea mai mare parte a sărurilor este îndepărtată folosind tehnologia de osmoză inversă, în a doua - purificarea finală folosind metoda schimbului de ioni cu regenerare în contracurent.
Un avantaj suplimentar al osmozei inverse față de schimbul de ioni este îndepărtarea completă a contaminanților, inclusiv a celor organici, care afectează negativ rășinile schimbătoare de ioni și funcționarea echipamentului.
Apa limpezita dupa ce BMF este trimis la rezervoare de apa limpezita V=400m3 (2 buc.). Din rezervoarele de apă limpezită BOV nr. 1 și 2, apa este alimentată către o instalație de osmoză inversă pentru a produce apă parțial demineralizată.
O instalație de osmoză inversă (dimensiunea porilor membranei 0,0001 microni) în stadiul de desalinizare parțială a apei este proiectată pentru a îndepărta eficient impuritățile dizolvate. Instalația de osmoză inversă constă din 6 module conectate în paralel ˝Sharya P-70 00˝. Productivitatea unui modul este de 60,0 m3/oră.
Modulele de filtrare funcționează în modul de filtrare tangențială. Apa limpezită din unitatea de osmoză inversă sub presiune este împărțită în două fluxuri: permeat pur (60t/h) și concentrat (20t/h).
Pentru combaterea depunerii de calciu, magneziu și substanțe organice slab solubile pe membranele de osmoză inversă, în sursa de apă din fața unității se introduc aditivi speciali - anti-decrustant. Inhibitorul depozitului de sare „Akvarezalt – 1030” este utilizat ca anticalcant.
Pentru protejarea membranelor se instalează filtre fine în fața fiecărei unități de osmoză inversă (3 bucăți în fața fiecărei unități RO fiecare filtru are 19 elemente de filtrare). Dacă există o diferență de presiune la intrarea și la ieșirea apei din filtru, elementele filtrante trebuie înlocuite.
În timpul funcționării osmozei inverse, contaminanții se acumulează treptat pe suprafața membranelor elementelor de osmoză inversă. Când presiunea de funcționare crește cu 10% față de cea inițială, cauzată de depunerea de săruri slab solubile pe suprafața membranelor de osmoză inversă, se efectuează spălarea chimică. Pentru spălare se folosește o unitate de spălare chimică (CRU). Ca soluții se folosesc soluții slabe de acizi, alcaline și detergenți (cum ar fi Trilon B).
Desalinizarea apei prin schimb ionic constă în filtrare secvenţială prin schimbătorul de cationi H şi apoi filtre OH.
Eficiența desalinării, reducerea consumului specific de reactivi și a volumului de apă uzată se realizează prin utilizarea tehnologiei moderne de ionizare în contracurent. în care calitate superioară Purificarea apei la indicatorii de calitate solicitați a apei demineralizate este asigurată printr-o etapă de ionizare.
Apa tratată este introdusă în filtru prin dispozitivul superior de drenaj și distribuție, după care trece printr-un strat de material inert, apoi prin rășina activă și iese prin dispozitivul inferior de drenaj și distribuție.
Controlul calității apei după filtrul schimbător de cationi se realizează automat utilizând un analizor de ioni de sodiu instalat pe suportul de control chimic la ieșirea fiecărui filtru.
Controlul calității apei după filtrul OH este efectuat automat folosind un analizor de conținut de acid silicic cu 4 canale și un contor de conductivitate instalat pe suportul de control chimic. Eșantionarea se efectuează la ieșirea fiecărui filtru.
După trecerea unei cantități specificate de apă sau când conținutul de ioni de sodiu din apa tratată este mare, filtrul H este activat automat pentru regenerare. Indicatorul de ieșire pentru regenerarea filtrului OH este cantitatea specificată de apă trecută prin filtru, continut crescut e-mail conductivitate și acid silicic.
Durata totală de regenerare a filtrului H este de 1,72 ore, filtrul OH este de 1,72 ore Pentru o regenerare, consumul de acid sulfuric 100% va fi de 0,471 tone; 100% sodă caustică - 0,458 tone.
După purificare pe filtre N-OH, apa demineralizată intră în rezervoarele de apă demineralizată existente BZK Nr. 1.2 (V=2000m3). Din rezervoarele BZK nr. 1,2 (V=2000m3) pompele de alimentare cu apă demineralizată furnizează apă la galeria de distribuție a atelierului de turbine.
Apa limpezită din rezervoarele BOV nr. 1 și 2 este furnizată decarbonizatoarelor cu ajutorul pompelor. Acidul sulfuric este dozat în conducta de presiune a pompei folosind o unitate de dozare a acidului (ADSU). Cantitatea necesară de acid este controlată folosind un pH-metru instalat pe conductă. Doza de acid depinde de indicele de carbon. La Ik = 4 (mg-echiv/dm3)2 doza de acid este de 5 g/t, la Ik = 3 (mg-eq/dm3)2 doza de acid creste la 75 g/t. După cum știți, indicele carbonatului depinde de echipamentul de funcționare, temperatura de încălzire și pH-ul apei de adăpost.
Apa decarbonizata este colectata in rezervoarele de apa decarbonizata BOV Nr. 3,4 si apoi pompata la dezaeratoarele existente ale retelei de incalzire, apoi apa dezaerata este colectata in rezervoarele de stocare a apei dezaerate BZDV Nr. 1,2, de unde este alimentata catre reteaua de incalzire prin pompe de alimentare. Deoarece pH-ul apei tratate după dezaeratoare este de 6,5-7,5, este necesar să se dozeze alcalii înaintea pompelor de alimentare ale rețelei de încălzire.
Epurarea preliminară a apei la CHPP-2 Kazan este obișnuită pentru prepararea apei de completare pentru instalația de completare a rețelei de încălzire și producerea de apă demineralizată pentru completarea cazanelor electrice.
Proiectul a fost implementat în perioada 2010-2011. Capacitatea de proiectare este de 300 m3/h pentru apa demineralizata si 300 m3/h pentru apa de completare a retelelor de incalzire conform schemei: microfiltrare, osmoza inversa si ionizare H-OH in contracurent.
Concluzie
Avantajele metodei de tratare a apei utilizate la KTET-1
Coloana transportabila care poate servi mai multe filtre;
Eficiență mai mare a regenerării schimbătorului de ioni;
Reducerea cantității de echipamente, a consumului specific de reactivi și apă pentru nevoi proprii.
Avantajele metodei de tratare a apei utilizate la KTET-2
Costul apei purificate chimic este redus de 1,22 ori, apa desarata de 1,67 ori;
Consumul de acid sulfuric este redus de aproape 2,5 ori (de la 318 tone la 141 tone), soda caustică (alcalin) de aproape 9 ori (de la 170 tone la 19 tone);
Excepția generală o reprezintă reactivii chimici precum var nestins, al căror consum a fost de 450 de tone și sulfatul de fier cu o cerință de 160 de tone.
Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos
Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.
postat pe http://www.allbest.ru/
Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse
Filiala Instituției de învățământ de învățământ profesional superior bugetar de stat federal „Uralul de Sud Universitate de stat„(cercetare națională
Universitatea) din Satka
Test
la disciplina „Energie generală”
subiect: „Tratamentul chimic al apei la centrale termice”
INTRODUCERE
Consumul de energie este o condiție prealabilă pentru existența umană. Disponibilitatea energiei disponibile pentru consum a fost întotdeauna necesară pentru a satisface nevoile umane, a crește durata și a îmbunătăți condițiile vieții sale. Istoria civilizației este istoria inventării a tot mai multe metode noi de conversie a energiei, dezvoltarea noilor sale surse și, în cele din urmă, o creștere a consumului de energie. Primul salt în creșterea consumului de energie a avut loc atunci când oamenii au învățat să facă focul și să-l folosească pentru gătit și încălzirea caselor. Sursele de energie în această perioadă au fost lemnul de foc și puterea musculară umană. Următorul etapa importanta asociat cu inventarea roții, crearea diverselor unelte și dezvoltarea fierăriei. Prin secolul al XV-lea omul medieval, folosind animale de tracțiune, apă și energie eoliană, lemn de foc și o cantitate mică de cărbune, consuma deja de aproximativ 10 ori mai mult decât omul primitiv. O creștere deosebit de vizibilă a consumului global de energie a avut loc în ultimii 200 de ani de la începutul erei industriale - a crescut de 30 de ori și a ajuns la 14,3 Gtce/an în 2001. O persoană dintr-o societate industrială consumă de 100 de ori mai multă energie decât o persoană primitivă și trăiește de 4 ori mai mult. În lumea modernă, energia stă la baza dezvoltării industriilor de bază care determină progresul producției sociale. În toate cele industriale țările dezvoltate Ritmul de dezvoltare a energiei a depășit ritmul de dezvoltare al altor industrii. statie electrica - centrală electrică, care servește la transformarea oricărei energie în energie electrică. Tipul de centrală este determinat, în primul rând, de tipul de purtător de energie. Cele mai răspândite sunt centralele termice (TPP), care utilizează energia termică eliberată de arderea combustibililor fosili (cărbune, petrol, gaz etc.). Centralele termice generează aproximativ 76% din energia electrică produsă pe planeta noastră. Acest lucru se datorează prezenței combustibililor fosili în aproape toate zonele planetei noastre; posibilitatea transportului combustibilului organic de la locul de extracție la o centrală situată în apropierea consumatorilor de energie; progres tehnic la centrale termice, asigurarea construirii de centrale termice cu putere mare; posibilitatea de a folosi căldura reziduală din fluidul de lucru și de a furniza consumatorilor, pe lângă energia electrică, și energie termică (cu abur sau apa fierbinte) și așa mai departe.
În funcție de sursa de energie, există: - centrale termice(TPP) folosind combustibil natural; - centrale hidroelectrice (CHP), care utilizează energia căderii apei din râurile îndiguite;
Utilizarea centralelor nucleare (CNP). energie nucleară; - alte centrale electrice care utilizează energie eoliană, solară, geotermală și alte tipuri de energie.
Țara noastră produce și consumă o cantitate imensă de energie electrică. Este produs aproape în întregime de trei tipuri principale de centrale electrice: centrale termice, nucleare și hidroelectrice.
În Rusia, aproximativ 75% din energie este produsă de centrale termice. Centralele termice sunt construite în zonele de producere a combustibilului sau în zonele de consum de energie. Este profitabil să construiești centrale hidroelectrice pe râuri de munte adânci. Prin urmare, majoritatea hidrocentrale mari construit pe râurile siberiene. Yenisei, Angara. Dar cascade de centrale hidroelectrice au fost construite și pe râurile de câmpie: Volga și Kama. centrala termica turbina tratarea apei
Centralele nucleare sunt construite în zone în care se consumă multă energie și alte resurse energetice sunt rare (în partea de vest a țării).
Principalul tip de centrale electrice din Rusia sunt centralele termice (TPP). Aceste instalații generează aproximativ 67% din energia electrică a Rusiei.
Amplasarea lor este influențată de factorii de combustibil și de consum. Cele mai puternice centrale electrice sunt situate în locurile unde se produce combustibil. Centralele termice care utilizează combustibil transportabil, bogat în calorii sunt destinate consumatorilor.
1. CENTRALE DE COOPERARE (CHP)
Acest tip de centrală este proiectat pentru alimentare centralizată întreprinderile industrialeși orașe cu energie termică și electrică. Fiind, ca și IES, stații termice, ele diferă de acestea din urmă prin utilizarea căldurii din abur „cheltuit” în turbine pentru nevoile producției industriale, precum și pentru încălzire, aer condiționat și alimentare cu apă caldă. Cu o astfel de generare combinată de energie electrică și termică, se realizează economii semnificative de combustibil în comparație cu furnizarea separată de energie, adică generarea de energie electrică la CPP și primirea căldurii de la centralele locale. Prin urmare, centralele termice s-au răspândit în zone (orașe) cu consum mare de căldură și energie electrică. În general, centralele termice produc până la 25% din toată energia electrică produsă în țară.
Părțile circuitului care sunt similare ca structură cu cele pentru IES nu sunt indicate aici. Principala diferență constă în specificul circuitului abur-apă și a metodei de generare a energiei electrice.
Orez. 1. Caracteristici ale schemei tehnologice a unei centrale CHP:
1 -- pompa de retea; 2 -- încălzitor de rețea
După cum se poate observa din fig. 1, aburul pentru producție este preluat din extracțiile intermediare ale turbinei, după ce aceasta a degajat o parte semnificativă a energiei la o presiune de 10--20 kgf/cm2, în timp ce parametrii săi primari înaintea turbinei sunt 90--130 kgf/cm2.
Pentru furnizarea de căldură, aburul este preluat la o presiune de 1,2-2,5 kgf/cm2 și furnizat încălzitoarelor de rețea 2 (Fig. 1). Aici eliberează căldură apei din rețea și condensează. Condensul de abur de încălzire este returnat în circuitul principal abur-apă, iar apa pompată în încălzitoare de către pompele de rețea 1 este trimisă pentru nevoile de termoficare.
Este clar că cu cât este mai mare oferta comercială de căldură (adică, consumul de căldură) și cu atât mai puțină căldură este dusă inutil. apa circulanta, cu atât procesul de generare a energiei electrice la o centrală termică este mai economic.
În general, eficiența centralelor de cogenerare depășește eficiența CES. În funcție de cantitatea de căldură consumată, acesta poate fi de 50-80%.
Dacă nu există consum de căldură sau este mic, centrala de cogenerare poate genera energie electrică în regim de condensare. Cu toate acestea, în acest mod, unitățile CHP sunt inferioare în indicatorii tehnici și economici față de unitățile CES.
Specificul părții electrice a unei centrale termice este determinat de poziția stației în apropierea centrelor sarcinilor electrice. În aceste condiții, o parte din putere poate fi furnizată rețelei locale direct la tensiunea generatorului. În acest scop, la stație se creează de obicei un aparat de comutație pentru generator (GRU). Puterea în exces este furnizată, ca și în cazul IES, sistemului la tensiune crescută.
O caracteristică esențială a centralei de cogenerare este și puterea crescută a echipamentului termic în comparație cu puterea electrică a stației, ținând cont de producția de energie termică. Această împrejurare predetermina un consum relativ mai mare de energie electrică pentru nevoi proprii decât în cazul IES.
2. TRATARE CHIMICA A APEI LA CET
În ingineria energiei termice, principalul lichid de răcire este apa și aburul generat din aceasta. Impuritățile conținute în apă, care pătrund în cazanul de abur cu apa de alimentare, și în cazanul de apă caldă cu apa din rețea, formează depuneri conducătoare de căldură scăzute și depuneri pe suprafața de schimb de căldură, care izolează termic suprafața din interior și provoacă și coroziune. Procesele de coroziune, la rândul lor, sunt o sursă suplimentară de impurități care intră în apă.
Ca urmare, rezistența termică a peretelui crește, transferul de căldură scade și, în consecință, temperatura gazelor de ardere crește, ceea ce duce la scăderea eficienței cazanului și la un consum excesiv de combustibil. Când temperatura țevii metalice crește excesiv, rezistența acestora scade, ducând chiar la crearea unei situații de urgență.
La presiuni joase și medii în cazanele cu tambur, impuritățile intră în abur numai datorită antrenării picăturilor de apă din cazan, adică dacă uscarea aparatului nu este suficient de eficientă. La presiuni mari impuritățile încep să se dizolve în abur și cu cât este mai intens presiunea și, în primul rând, acidul silicic.
Prin urmare, pe măsură ce presiunea crește, cerințele pentru calitatea apei de alimentare și de completare cresc semnificativ. Cerințele pentru fiabilitatea regimului apei sunt formulate sub forma standardelor de regim al apei în reguli operare tehnică statii si retele electrice (PTE) si in regulile de constructie si operare sigură cazane de abur si apa calda.
Prezența depunerilor face necesară curățarea echipamentului, care este o operațiune consumatoare de timp și costisitoare. Prin urmare, tratarea apei este atribut necesar orice camera de cazane. Puritatea apei și aburului în unități individuale și părți ale conductelor cazanelor, combinate concept general regimul apei cazanului, prevede influenta semnificativa asupra eficienței și fiabilității funcționării acestuia.
2.1 Tratarea apei la centralele termice
Una dintre cele mai probleme importante in sectorul energetic a existat si ramane tratarea apei la termocentrale. Pentru întreprinderile energetice, apa este principala sursă a muncii lor și, prin urmare, sunt impuse cerințe foarte mari pentru întreținerea acesteia. Deoarece Rusia este o țară cu o climă rece și înghețuri severe constante, munca centralelor termice este ceea ce depinde viața oamenilor. Calitatea apei furnizate centralei termice afectează foarte mult funcționarea acesteia. Se toarnă apă tare în foarte problema serioasa pentru cazane cu abur și gaz, precum și turbinele cu abur ale centralelor termice, care asigură orașului căldură și apă caldă. Pentru a înțelege clar cum și ce anume afectează negativ apa dura, nu ar strica să înțelegem mai întâi ce este CHP? Și cu ce îl „mănâncă”? Așadar, o centrală combinată de căldură și energie (CHP) este un tip de stație termică care nu numai că furnizează căldură orașului, ci furnizează și apă caldă caselor și afacerilor noastre. O astfel de centrală este proiectată ca o centrală electrică în condensare, dar se deosebește de aceasta prin faptul că poate elimina o parte din aburul termic după ce și-a renunțat la energie.
Turbinele cu abur sunt diferite. În funcție de tipul de turbină, este selectat abur cu indicatori diferiți. Turbinele de la centrală vă permit să reglați cantitatea de abur extrasă. Aburul care a fost selectat este condensat într-un încălzitor de rețea sau încălzitoare. Toată energia din aceasta este transferată în apa din rețea. Apa, la rândul ei, merge către cazane de încălzire a apei de vârf și puncte de încălzire. Dacă căile de extracție a aburului la o centrală termică sunt blocate, aceasta devine un CPP convențional. Astfel, centrala combinată de energie termică și electrică poate funcționa după două programe de încărcare diferite:
· graficul termic - dependența direct proporțională a sarcinii electrice de sarcina termică;
· grafic electric - fie nu există nicio sarcină termică, fie sarcina electrică nu depinde de aceasta. Avantajul CHP este că le combină pe ambele energie termală, și electrice. Spre deosebire de IES, căldura rămasă nu se pierde, ci este folosită pentru încălzire. Ca urmare, eficiența centralei electrice crește. Pentru tratarea apei la centralele termice este de 80% față de 30% pentru CES. Adevărat, acest lucru nu vorbește despre eficiența centralei combinate de căldură și energie. Aici intră în joc alți indicatori - generarea de energie electrică specifică și eficiența ciclului. Particularitățile locației centralei termice includ faptul că ar trebui să fie construită în interiorul orașului. Faptul este că transferul de căldură pe distanțe este nepractic și imposibil. Prin urmare, tratarea apei la centralele termice se face întotdeauna în apropierea consumatorilor de energie electrică și căldură. În ce constă echipamentele de tratare a apei pentru centralele termice? Acestea sunt turbine și cazane. Cazanele produc abur pentru turbine, iar turbinele folosesc energia cu abur pentru a produce energie electrică. Turbogeneratorul include o turbină cu abur și un generator sincron. Aburul din turbine este obținut prin utilizarea păcurului și a gazului. Aceste substanțe încălzesc apa din cazan. Aburul sub presiune rotește turbina și ieșirea este electricitate. Aburul de evacuare intră în case sub formă apa fierbinte pentru nevoile casnice. Prin urmare, aburul rezidual trebuie să aibă anumite proprietăți. Apa dură cu multe impurități nu vă va permite să obțineți abur de înaltă calitate, care, în plus, poate fi apoi furnizat oamenilor pentru utilizare acasă. Dacă aburul nu este trimis pentru a furniza apă caldă, atunci este imediat răcit în turnuri de răcire de la termocentrala. Dacă ați văzut vreodată țevi uriașe la stațiile termice și cum se revarsă fumul din ele, atunci acestea sunt turnuri de răcire, iar fumul nu este deloc fum, ci abur care se ridică din ele când are loc condensul și răcirea. Cum funcționează tratarea apei folosind celule de combustie? Cel mai mult, turbina și, bineînțeles, cazanele care transformă apa în abur sunt susceptibile la influența apei dure. sarcina principală orice centrala termica poate obtine apa curata din cazan. De ce este atât de rea apa dură? Care sunt consecințele sale și de ce ne costă atât de mult? Apa dură diferă de apa obișnuită prin conținutul ridicat de săruri de calciu și magneziu. Aceste săruri sunt cele care, sub influența temperaturii, se depun pe elementul de încălzire și pe pereți aparate electrocasnice. Același lucru este valabil și pentru cazanele de abur. Calcarul se formează la punctul de încălzire și punctul de fierbere de-a lungul marginilor cazanului în sine. Îndepărtarea calcarului din schimbătorul de căldură în acest caz este dificilă, deoarece scara se acumulează pe echipamente uriașe, conducte interioare, tot felul de senzori și sisteme de automatizare. Spălarea cazanului de la scară folosind un astfel de echipament este un întreg sistem în mai multe etape, care poate fi efectuat chiar și în timpul dezasamblarii echipamentului. Dar acesta este cazul densitate mare scara și depozitele sale mari. Un detartrant obișnuit cu siguranță nu va ajuta în astfel de condiții. Dacă vorbim despre consecințele apei dure asupra vieții de zi cu zi, atunci aceasta include impactul asupra sănătății umane și creșterea costului utilizării aparatelor de uz casnic. În plus, apa dură are un contact foarte slab cu detergenții. Veți folosi cu 60 la sută mai multă pudră și săpun. Costurile vor crește treptat. De aceea a fost inventat dedurizarea apei pentru a neutraliza apa dură, instalezi un dedurizator de apă în apartamentul tău și uiți că există un agent de detartrare, un detartrant.
De asemenea, scara are o conductivitate termică slabă. Acesta este defectul ei Motivul principal defecțiuni ale aparatelor de uz casnic scumpe. Elementul termic acoperit cu solzi se arde pur și simplu, încercând să transfere căldură în apă. În plus, din cauza solubilității slabe a detergenților, mașină de spălat trebuie să-l porniți suplimentar pentru clătire. Acestea sunt costurile cu apă și electricitate. În orice caz, dedurizarea apei este cea mai sigură și cea mai rentabilă opțiune pentru prevenirea formării calcarului. Acum imaginați-vă cum este tratarea apei la o centrală termică în scara industriala? Ei folosesc galoane de agent de detartrare acolo. Cazanul este curățat periodic de calcar. Există obișnuite și cele reparate. Pentru a face detartrarea mai nedureroasă, este necesar un tratament cu apă. Va ajuta la prevenirea formării calcarului și va proteja atât conductele, cât și echipamentele. Cu ea, apa dura nu va avea efectul ei distructiv la o scară atât de alarmantă. Dacă vorbim despre industrie și energie, apa dura mai ales aduce probleme centralelor termice și cazanelor. Adică în acele zone în care au loc tratarea apei și încălzirea apei și deplasarea acestei ape apa calda prin conductele de alimentare cu apă. Dedurizarea apei este necesară aici, ca și aerul. Dar, deoarece tratarea apei la o centrală termică presupune lucrul cu volume uriașe de apă, tratarea apei trebuie să fie atent calculată și gândită, ținând cont de tot felul de nuanțe. De la analiza compoziției chimice a apei și a locației unui anumit dedurizator de apă. Într-o centrală termică, tratarea apei nu este doar un dedurizator de apă, ci este și întreținerea echipamentului ulterior. La urma urmei, detartrarea în acest proces de producție va mai trebui făcută la anumite intervale. Aici se utilizează mai mult de un agent de detartrare. Poate fi acid formic, acid citric sau acid sulfuric. În diferite concentrații, întotdeauna sub formă de soluție. Și una sau alta soluție de acizi este folosită în funcție de care dintre ei componente realizat cazanul, conductele, controlerul si senzorii. Deci, ce instalații energetice necesită tratarea apei? Acestea sunt centrale termice, cazane, acestea fac parte și din centrale termice, instalații de încălzire a apei, conducte. Cel mai puncte slabeși centrale termice, inclusiv conducte. Scara care se acumulează aici poate duce la epuizarea țevilor și la ruperea acestora. Când detartrajul nu este îndepărtat la timp, pur și simplu împiedică trecerea normală a apei prin țevi și le supraîncălzi. Alături de scară, a doua problemă a echipamentelor din centralele termice este coroziunea. De asemenea, nu poate fi lăsat la voia întâmplării. Ce poate provoca un strat gros de calcar în conductele care alimentează cu apă o centrală termică? Acest problemă complexă, dar ii vom raspunde acum stiind ce este tratarea apei la o centrala termica. Deoarece scara este un excelent izolator termic, consumul de căldură crește brusc, iar transferul de căldură, dimpotrivă, scade. Eficiența echipamentului cazanului scade semnificativ, toate acestea pot duce la ruperea conductelor și explozia cazanului.
Tratarea apei la centralele termice este ceva pe care nu puteți economisi. Dacă acasă vă mai gândiți dacă să cumpărați un dedurizator de apă sau să alegeți un agent de detartrare, atunci o astfel de negociere este inacceptabilă pentru echipamentele de încălzire. La termocentrale fiecare banut este socotit, asa ca detartrarea in lipsa unui sistem de dedurizare va costa mult mai mult. Și siguranța dispozitivelor, durabilitatea și funcționarea fiabilă a acestora joacă, de asemenea, un rol. Echipamentele, conductele și cazanele care au fost detartrate funcționează cu 20-40% mai eficient decât echipamentele care nu au fost curățate sau funcționează fără un sistem de dedurizare. caracteristica principală tratarea apei la centralele termice este că necesită apă profund demineralizată. Pentru a face acest lucru, trebuie să utilizați echipamente automate precise. În astfel de producții, se folosesc cel mai des osmoza inversă și nanofiltrarea, precum și unitățile de electrodeionizare. Ce etape include tratarea apei în sectorul energetic, inclusiv la centralele termice? Prima etapă include curățarea mecanică de tot felul de impurități. În această etapă, toate impuritățile în suspensie sunt îndepărtate din apă, inclusiv nisipul și particulele microscopice de rugină etc. Aceasta este așa-numita curățare brută. După aceasta, apa iese curată pentru ochii oamenilor. În ea rămân doar săruri de duritate dizolvate, compuși feroși, bacterii și viruși și gaze lichide.
Atunci când dezvoltați un sistem de tratare a apei, trebuie să luați în considerare o astfel de nuanță precum sursa de alimentare cu apă. Aceasta apa de la robinet este de la sisteme centralizate de alimentare cu apa sau este apa de la o sursa primara? Diferența în tratarea apei este că apa din sistemele de alimentare cu apă a suferit deja o purificare primară. Numai sărurile de duritate trebuie îndepărtate din el și fierul îndepărtat dacă este necesar. Apa din surse primare este apa absolut netratata. Adică avem de-a face cu un buchet întreg. Aici este necesar să se efectueze o analiză chimică a apei pentru a înțelege cu ce impurități avem de-a face și ce filtre să instalați pentru a înmuia apa și în ce ordine. După curatare grosolana Următoarea etapă a sistemului se numește desalinizare cu schimb de ioni. Aici este instalat un filtru schimbător de ioni. Funcționează pe baza proceselor de schimb ionic. Elementul principal este o rășină schimbătoare de ioni, care include sodiu. Formează compuși slabi cu rășina. De îndată ce apa dură dintr-o centrală termică intră într-un astfel de dedurizator, sărurile de duritate scot instantaneu sodiul din structură și iau locul ferm. Acest filtru este foarte ușor de restaurat. Cartușul de rășină este mutat în rezervorul de regenerare, care conține o soluție saturată de saramură. Sodiul își ia locul din nou, iar sărurile de duritate sunt spălate în drenaj. Următoarea etapă este obținerea apei cu caracteristicile specificate. Aici folosesc o stație de tratare a apei la o centrală termică. Principalul său avantaj este producerea de apă 100% pură, cu niveluri specificate de alcalinitate, aciditate și mineralizare. Dacă o întreprindere are nevoie de apă de proces, atunci a fost creată o instalație de osmoză inversă tocmai pentru astfel de cazuri.
Componenta principală a acestei instalații este membrana semipermeabilă. Selectivitatea membranei variază în funcție de secțiunea ei transversală, se poate obține apă cu caracteristici diferite. Această membrană împarte rezervorul în două părți. Într-o parte există un lichid cu un conținut ridicat de impurități, în cealaltă parte există un lichid cu conținut scăzut impurităţi. Apa este introdusă într-o soluție foarte concentrată și se scurge încet prin membrană. Se aplica presiune asupra instalatiei, sub influenta acesteia apa se opreste. Apoi presiunea crește brusc, iar apa începe să curgă înapoi. Diferența dintre aceste presiuni se numește presiune osmatică. Ieșirea este apă perfect curată, iar toate sedimentele rămân în mai puțin soluție concentratăși deversat în canalizare.
Nanofiltrarea este în esență aceeași cu osmoza inversă, doar la presiune joasă. Prin urmare, principiul de funcționare este același, doar presiunea apei este mai mică. Următoarea etapă este îndepărtarea gazelor dizolvate în el din apă. Deoarece centralele termice au nevoie de abur curat, fără impurități, este foarte important să se elimine oxigenul dizolvat, hidrogenul și dioxid de carbon. Eliminarea impurităților de gaz lichid din apă se numește decarbonatare și dezaerare. După această etapă, apa este gata pentru a fi furnizată la cazane. Aburul produs este exact concentrația și temperatura cerute.
După cum se poate observa din toate cele de mai sus, tratarea apei într-o centrală termică este una dintre cele mai importante componente ale procesului de producție. Fără apă curată, nu va exista abur de înaltă calitate, ceea ce înseamnă că nu va exista energie electrică în volumul necesar. Prin urmare, tratarea apei în termocentrale trebuie tratată îndeaproape și acest serviciu trebuie să aibă încredere exclusiv profesioniștilor. Un sistem de tratare a apei proiectat corespunzător este o garanție a serviciilor pe termen lung a echipamentelor și a serviciilor de alimentare cu energie de înaltă calitate.
2.2 Tratarea chimică a apei
Majoritatea întreprinderilor moderne folosesc instalații de tratare a apei pentru a filtra apele uzate pentru utilizare ulterioară. Datorită faptului că sunt în ei cantitate mare substanțe nocive - rămășițe de producție artificială nu este suficientă; Din acest motiv, pentru purificarea chimică completă a apei se folosesc tehnologii și instalații care purifică lichidul folosind reactivi chimici. Utilizarea corectă a unor astfel de metode vă permite să obțineți rezultate foarte înalte și să eliminați orice tip de contaminare. În funcție de datele analizei chimice și biologice a lichidului, pentru purificarea apei se folosesc tipurile adecvate de substanțe chimice și biochimice, satisfacând la maximum toate cerințele.
Folosind datele obținute cu privire la compoziția H2O, oamenii de știință stabilesc în laborator ce reacții chimice apar în timpul epurării apei cu una sau alta concentrație de reactivi. Deoarece substanța folosită ca reactiv este activă în acest proces, pentru a evita supradozajul, proporțiile sugerate de experți trebuie respectate cu strictețe. În unele cazuri, utilizarea unor astfel de aditivi este imposibilă, deoarece daunele cauzate de aceștia vor fi mult mai mari decât beneficiul. În astfel de situații, biologic substanțe active, capabil să oxideze aproape toți contaminanții fără a dăuna mediului. Înainte de a le folosi, nu ar fi de prisos să aflăm mai detaliat ce teste se efectuează în timpul epurării biochimice aerobe a apei. Unul dintre cele mai frecvente studii este consumul biochimic de oxigen, care indică cât de mult au nevoie microorganismele de O2 pentru funcționarea lor normală și oxidarea substanțelor nocive. Pe lângă acest indicator, se ia în considerare și analiza chimică și biologică a lichidului.
Puteți găsi adesea crom în apele uzate - o substanță toxică care provoacă reacții alergice și este foarte periculoasă pentru corpul uman. Neutralizarea acestuia este la fel de importantă ca desalinizarea și deferizarea H2O. Pentru a face acest lucru, este necesar să se purifice chimic apa din crom folosind metoda de electrocoagulare. Lichidul este supus electroforezei, în urma căreia molecula de crom este împărțită în anioni și cationi. Hidroxizii de aluminiu și fier, care au o capacitate mare de sorbție, îi atrag, formând un sediment floculent insolubil. Avantajele acestei metode sunt absența reactivilor care acționează ca săruri.
Purificarea chimică a apei din fier și calciu
Unul dintre cei mai frecventi contaminanți este oxidul de fier, care se caracterizează printr-o culoare specifică și un gust metalic. În cazurile în care cantitatea sa este mică, oxigenul poate fi folosit ca reactiv. Adesea, această metodă este folosită pentru a purifica apa dintr-o fântână care conține oxid de fier. Esența acestei metode este că, cu ajutorul unui compresor de H2O, O2 este saturat. Pentru reacția de succes între fier și oxigen, se folosește un catalizator - magneziu. Rezultatul reacției este producerea de fier feric, care este ușor reținut de filtrele cu plasă.
În cazurile în care este necesară deferizarea, înmuierea, neutralizarea și purificarea chimică a apei ruginite într-un puț, se folosesc reactivi mai puternici. Acestea includ hipocloritul de sodiu, care oxidează aproape toate sărurile, metalele și materie organică. Dacă lichidul nu va fi folosit în producție în viitor, iar filtrarea acestuia este necesară pentru a-l returna mediul natural, merită să folosiți metode mai blânde. Atentie speciala merita curatenie industriala Apă CHP cu reactivi chimici din calciu, protejând conductele de formarea calcarului. Chiar și un strat mic de scară pe țevi ajută la reducerea coeficientului de transfer de căldură și la creșterea consumului de combustibil. Pentru a rezolva această problemă, poate fi utilizată metoda de var, atunci când în lichid se adaugă o soluție de var stins cu un nivel de pH de cel mult 10. Ca urmare, se poate observa următorul exemplu de reacție chimică de purificare a apei:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2 CaCO3 + 2H2O Mg(HCO3)2 + 2 Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + 2CaCO3 + 2H2O.
Ca urmare, săruri insolubile, care sunt apoi scoase din rezervor. Este foarte important ca reacțiile sistem chimic purificarea apei, precum și controlul temperaturii și presiunii, au fost efectuate în mod constant. În caz contrar, pot apărea dificultăți în eliminarea nămolului și o creștere a turbidității lichidului.
Selectarea reactivilor pentru prepararea chimică apa industriala depinde în mare măsură de natura poluării, precum și de capacitățile financiare ale întreprinderii. Purificarea chimică a apei este combinată prin eforturile multor organizații cu utilizarea hipocloritului de sodiu, care se explică prin eficiența ridicată și costul scăzut. Pe baza rezultatelor filtrării, poate concura cu metoda de ozonare, care este absolut inofensivă pentru oameni, dar costul său va fi mult mai mare. Multe instalații folosesc sisteme de cazane care necesită o filtrare atentă a H2O înainte de utilizare. Această nevoie se datorează protecției împotriva formării calcarului și coroziunii. Purificarea chimică a apei din cazan se realizează folosind oxidarea electrochimică sau adăugarea unei soluții speciale anticalcar la lichid. Prima metodă este mai sigură deoarece nu utilizează reactivi, iar îndepărtarea sărurilor are loc din cauza expunerii la acestea. camp magnetic. A doua metodă nu este folosită la fel de des și este folosită pentru prevenire.
LISTA BIBLIOGRAFICĂ
1. Gitelman L.D., Ratnikov B.E. Afaceri cu energie. - M.: Delo, 2006. - 600 p.
2. Fundamentele economisirii energiei: Manual. indemnizatie / M.V. Samoilov, V.V. Panevchik, A.N. Kovalev. Ed. a II-a, stereotip. - Mn.: BSEU, 2002. - 198 p.
3. Standardizarea consumului de energie - baza economisirii energiei / P.P. Bezrukov, E.V. Pashkov, Yu.A. Tsererin, M.B. Pluschevsky //Standarde și calitate, 1993.
4. I.Kh.Ganev. Fizica si calculul reactorului. Manual pentru universități. M, 1992, Energoatomizdat.
5. Ryzhkin V. Ya., Centrale termice, M., 1976.
Postat pe Allbest.ru
...Documente similare
Producția de energie electrică. Principalele tipuri de centrale electrice. Impactul centralelor termice și nucleare asupra mediului. Construirea de centrale hidroelectrice moderne. Avantajele stațiilor de maree. Procentul de tipuri de centrale electrice.
prezentare, adaugat 23.03.2015
Principiul de funcționare al centralelor termice cu turbină cu abur, condensare și turbine cu gaz. Clasificarea cazanelor cu abur: parametri si marcaje. Principalele caracteristici ale turbinelor cu reacție și cu mai multe trepte. Problemele de mediu ale centralelor termice.
lucrare de curs, adăugată 24.06.2009
Turbina cu abur ca unul dintre elementele unei instalații de turbină cu abur. Centrale electrice cu turbine cu abur (condensare) pentru generarea energiei electrice, echipamentele acestora cu turbine tip condensare. Principalele tipuri de turbine moderne cu condensare cu abur.
rezumat, adăugat 27.05.2010
Descrierea schemei termice a stației, dispunerea echipamentelor instalațiilor de gaz, tratarea chimică a apei a apei de alimentare, selectarea și funcționarea echipamentelor principale. Automatizarea proceselor termice și calculele caracteristicilor camerei cazanelor și costurilor principale.
teză, adăugată 29.07.2009
Metode și etape principale de preparare a apei pentru reumplerea și umplerea circuitelor centralelor nucleare la o stație de tratare a apei. Tipuri și design de filtre. Sisteme de asigurare a securității centralelor nucleare, tipuri de deversări și eliminarea acestora, siguranța la explozie și la incendiu.
teză, adăugată 20.08.2009
Elaborarea unui proiect și calcul al părții electrice a unei centrale termice pe cărbune pulverizat. Selectarea unui circuit de centrală termică, a dispozitivelor de comutare, a transformatoarelor de măsură și de putere. Determinarea unei metode adecvate de limitare a curentilor de scurtcircuit.
lucrare curs, adaugat 18.06.2012
Proiectarea carcasei turbinei nucleare. Metode de atașare a carcasei la placa de fundație. Materiale pentru turnarea carcasei turbinelor cu abur. Turbina cu condensare cu abur tip K-800-130/3000 si scopul acesteia. Principalele caracteristici tehnice ale unității de turbină.
rezumat, adăugat 24.05.2016
Istoria dezvoltării turbinelor cu abur și realizările moderne în acest domeniu. Design tipic al unei turbine cu abur moderne, principiu de funcționare, componente principale, posibilități de creștere a puterii. Caracteristici de funcționare, proiectarea turbinelor mari cu abur.
rezumat, adăugat 30.04.2010
Selectarea echipamentelor de bază de putere, turbine cu abur. Dispunerea la mare altitudine a compartimentului buncăr-dezaerator al centralei electrice. Facilități și echipamente pentru sistemele de alimentare cu combustibil și de pregătire a prafului. Structuri auxiliare ale unei centrale termice.
lucrare curs, adaugat 28.05.2014
Compoziția unei instalații de turbină cu abur. Puterea electrică a turbinelor cu abur. Condensare, incalzire si turbine motiv special. Acțiune motor termic. Folosind energia internă. Avantaje și dezavantaje tipuri variate turbine
