На сегодняшний день водоподготовка в энергетике остается важным вопросом отрасли. Водя является главным источником на ТЭС, включая ТЭЦ, к которому предъявлены повышенные требования. Наша страна расположена в холодной климатической зоне, зимой случаются сильные морозы. Поэтому ТЭС являются неотъемлемой частью комфортной жизни людей. ТЭЦ, паровые и газовые котельные страдают от жесткой воды, выводящей из строя дорогостоящее оборудование. Для более четкого понимания, разберемся с принципами работы ТЭЦ.
Принцип работы ТЭЦ
ТЭЦ (теплоэлектромагистраль) считается разновидностью ТЭС. Она генерирует электрическую энергию и является источником тепловой в системе теплоснабжения. С ТЭЦ в дома людей и на предприятия промышленности поступает горячая вода и пар.
Принцип ее работы схож с конденсационной электростанцией. Существует только одно важное отличие: часть тепла можно посылать на другие потребности. Количество отобранного пара регулируется на предприятии. Тепловая турбина определяет способ сбора энергии. В подогревателях собирают отделенный пар. Затем энергия передается воде, которая движется по системе. Она передает энергию в пиковые водонагревательные котельные и теплопункты.
Водоподготовка может иметь два графика нагрузки:
- тепловая;
- электрическая.
Если основной является тепловая нагрузка, тогда электрическая ей подчиняется. Если установлена электрическая нагрузка, то тепловая может даже отсутствовать. Возможен вариант совмещенной нагрузки, что дает возможность использовать остаточное тепло для отопления. Такие ТЭЦ обладают КПД 80%.
При возведении ТЭЦ учитывается отсутствие передачи тепла на большие расстоянии. Поэтому она располагается на территории города.
Проблемы ТЭЦ
Главный недостаток производства энергии на ТЭС – образование твердого осадка, выпадающего при нагреве воды. Что бы очистить систему, потребуется остановка и разборка всего оборудования. Накипь убирают на всех поворотах и в узких отверстиях. Кроме накипи, слаженной работе будут препятствовать коррозия, бактерии и прочее.
Накипь
Основной недостаток накипи – снижение теплопроводности. Даже ее незначительный слой приводит к большому расходу топлива. Постоянно удалять накипь не возможно. Допускается только ежемесячная чистка, которая несет убытки от простоя и портит поверхность оборудования. Количество потребляемого топлива будет увеличиваться, а оборудование будет быстрее выходить из строя.
Как определить, когда производить очистку? Оборудование сообщит само: сработают системы защиты от перегрева. Если не убрать накипь, в дальнейшем теплообменники и котлы не будут работать, образуются свищи или произойдет взрыв. Все дорогостоящее оборудование выйдет из строя без возможности восстановить его.
Коррозия
Главная причина коррозии – кислород. Циркуляционная вода должна иметь его на минимальном уровне – 0,02 мг/л. Если кислорода достаточно, то вероятность образовании на поверхности коррозии будет увеличиваться с ростом количества солей, особенно сульфатов и хлоридов.
Большие ТЭЦ имеют деаэраторные установки. На небольших установках используют корректировочные химические продукты. Значение pH воды должен лежать в диапазоне 9,5-10,0. С ростом pH происходит снижение растворимости магнетита. Особенно важно, если в системе присутствуют латунные или медные детали.
Пластик – источник локального выброса кислорода . Современные системы стараются избегать гибких пластиковых труб или создают специальные барьеры для кислорода.
Бактерии
Бактерии влияют на качество используемой воды и образуют некоторые виды коррозии (бактерии на металле и бактерии, снижающие сульфаты). Признаки роста бактерий:
- специфический запах циркуляционной воды;
- отклонение содержания химических веществ при дозировании;
- коррозия медных и латунных компонентов, а так же батарей.
Бактерии поступают с грязью из почвы или при ремонте. Системы и нижняя часть батареи обладают благоприятными условиями для их роста. Дезинфекция проводится при полном отключении системы.
Водоподготовка для ТЭЦ
Справиться с перечисленными проблемами поможет водоподготовка в энергетике. На ТЭС устанавливают множество фильтров. Основная задача – найти оптимальное сочетание разных фильтров. Вода на выходе должна быть смягченной и обессоленной.
Ионообменная установка
Самый распространенный фильтр. Она представляет собой высокий цилиндрический бак с дополнительным регенерационным баком для фильтра. Круглосуточная работа ТЭЦ нуждается ионообменной установки с несколькими ступенями и фильтрами. Каждый из них имеет свой бак для восстановления. Вся система имеет общий контроллер (блок управления). Он следит за параметрами работы каждого фильтра: количество воды, скорость очистки, время очистки. Контроллер не пропускает воду через фильтры с полными картриджи, а посылает ее на другие. Грязные картриджи вынимаются и отправляются в бак для восстановления.
Картридж первоначально наполнен смолой со слабым натрием. При прохождении жесткой воды происходят химические реакции: сильные соли заменяются слабым натрием. Со временем в картридже скапливаются соли жесткости – следует провести его регенерацию.
В восстановительном баке растворены соли высокой степени. Выходит сильно насыщенный раствор соли (более 8-10%), который удаляет из картриджа соли жесткости. Сильносоленые отходы дополнительно очищаются, а потом утилизируются по специальному разрешению.
Плюсом установки является высокая скорость очистки. К минусам относятся дорогостоящее обслуживание установки, высокая стоимость соленых таблеток и затраты на утилизацию.
Электромагнитный умягчитель воды
Так же распространен на ТЭЦ. Основными элементами системы являются:
- сильные постоянные магниты из редкоземельных металлов;
- плата;
- электрический процессор.
Перечисленные элементы создают сильное электромагнитное поле. С противоположных сторон прибор имеет намотанную проводку, по которой идут волны. Каждый провод наматывают более 7 раз на трубу. Во время эксплуатации следят, чтобы вода не контактировала с проводкой. Концы проводов изолируют.
Вода проходит по трубе и облучается электромагнитными волнами. Соли жесткости трансформируются в острые иголки, которым неудобно «прилипать» к поверхности оборудования из-за маленькой площади контакта. Дополнительно иголки качественно и тонко очищают поверхность от старого налета.
Основные преимущества:
- самообслуживание;
- не надо ухаживать;
- срок эксплуатации более 25 лет;
- отсутствие дополнительных затрат.
Электромагнитный умягчитель работает со всеми поверхностями. Основа установки – монтаж на чистый участок трубопровода.
Обратный осмос
На производстве подпиточной воды система обратного осмоса незаменима. Она единственная может очистить воду на 100%. В ней используется система различных мембран, обеспечивающие необходимые характеристики воды. Минусом становится отсутствие возможности самостоятельного использования. Установку обратного осмоса обязательно нужно дополнять умягчителями воды, что влияет на стоимость системы.
Только полная система водоподготовки и водоочистки гарантирует стопроцентный результат и компенсирует высокую стоимость оборудования.
Способ обработки воды оказывает сильное влияние на работу теплоснабжения. От него зависят экономические показатели эксплуатации и защитная функция системы. При строительстве или плановом ремонте ТЭЦ нужно уделять особое значение водообработке.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ФГБОУ ВПО «КГЭУ»)
Кафедра ИЭР
Отчет по лабораторной работе
«Сравнительная оценка различных методов водоподготовки на ТЭЦ»
Выполнила: студент гр.ИЗ-1-10
Мелентьева А.А.
Проверила: Ситдикова Р.Р.
Цель работы: Сравнить методы водоподготовки на КТЭЦ-1 и КТЭЦ-2
1. Ознакомиться с методами водоподготовки на Казанской ТЭЦ-1 и Казанской Тэц-2;
2. На основе полученных данных, сделать вывод об их эффективности.
Водоподготовка - обработка воды, поступающей из природного водоисточника, для приведения её качества в соответствие с требованиями технологических потребителей. Может производиться на сооружениях или установках водоподготовки для нужд коммунального хозяйства, практически во всех отраслях промышленности.
Методы водоподготовки:
Удаление твердых частиц, фильтрация;
Умягчение воды;
Обессоливание и опреснение;
Снижение коррозийных свойств воды.
Удаление твердых частиц.
Выполняется с помощью подбора и монтажа фильтров грубой и тонкой очистки.
Умягчение воды .
Методы умягчения воды:
Термический способ;
Реагентное умягчение воды катионированием;
Магнитная и радиочастотная обработка воды.
Обессоливание и опреснение.
Для паровых котлов нередко требуется деминерализованная вода, т.е. полностью обессоленная вода. Часто для обессоливания воды используют совместный метод ионного обмена с обратным осмосом. Процесс обессоливания воды ионообменным методом заключается в замене катионов ионами водорода и анионов на ион гидроксила при последовательном фильтровании воды через катионитовый и анионитовый фильтр.
Снижение коррозийных свойств воды.
Кислород и углекислота - важнейшие факторы коррозии. Для снижения данных факторов применяют дозирование в воду реагентов и производят дегазацию.
Противоточная технология (Швебебед, Upcore) КТЭЦ-1
Эффект улучшения качества фильтрата и снижения расхода реагентов при противотоке достигается за счет того, что в первую очередь свежим раствором регенерируются наименее загрязненные выходные слои смолы. При этом избыток реагента в этих слоях, обеспечивающий глубину очистки воды, превышает расчетные в несколько раз. Кроме того, по мере продвижения регенерационного раствора в более истощенные слои создается равновесие между концентрацией десорбируемых ионов в растворе и слое, что исключает нежелательные повторные процессы сорбции-десорбции, характерные для параллельнотока.
Использование противотока в одну ступень позволяет получить минимальную остаточную концентрацию катионов жесткости. Причем нарастание последней идет плавно по мере истощения материала загрузки. При параллельнотоке минимальное и сравнительно высокое содержание удаляемых ингредиентов достигается уже при 40–60% истощения материала загрузки и далее резко возрастает.
Для реализации преимуществ противоточного ионирования необходимо обеспечить неподвижность слоя ионита во время рабочего цикла и регенерации, одновременно позволяя ему расширяться в период взрыхления. Нарушение распределения слоев смолы служит причиной серьезного ухудшения качества фильтрата и нивелирование эффекта противоточной технологии.
Исходной водой является озеро Кабан. В связи с этим, необходимо эксплуатировать установку предварительной очистки воды в соответствии с проектным решением – коагуляция в осветлителях, механическая фильтрация на осветлительных фильтрах. При использовании противоточной технологии (Швебебед, Upcore) снижается количество оборудования, удельных расходов реагентов и воды на собственные нужды.
На рассматриваемом предприятии используются фильтры с очисткой воды снизу вверх, а регенерацией сверху вниз. Такой фильтр состоит из корпуса (рис. 3), верхнего и нижнего дренажных устройств. Внутри корпуса находится слой ионита и специального плавающего инертного материала. Высота слоя ионита составляет около 0,9 от высоты рабочей зоны. Толщина слоя инерта должна обеспечивать полное закрытие верхнего дренажа.
Очистку воды производят при ее подаче снизу вверх. При этом слой ионита поднимается вверх и вместе со слоем инерта прижимается к верхнему дренажу. В нижней части фильтра образуется слой псевдоожиженного ионита, который является дополнительным распределителем для воды по сечению фильтра. Этот слой работает с раствором максимальной концентрации и полностью насыщается.
Для стабильной эффективной работы необходимо обеспечить равномерное распределение раствора по сечению фильтра и предотвратить перемешивание загрузки при работе и при остановках. Поэтому скорость раствора может колебаться от 10–20 до максимальной – 40–50 м/ч. При меньшей скорости слой может оседать и перемешиваться. При эксплуатации этих фильтров нежелательны перерывы в подаче раствора.
Регенерация такого фильтра отличается от прямоточной отсутствием операции взрыхляющей отмывки от взвесей.
Рис. 3. Принцип работы системы
а – очистка; б – регенерация; в – отмывка ионита от взвесей и измельченных частиц;
1 – корпус; 2 – верхний дренаж; 3 – слой инерта; 4 – ионит; 5 – нижний дренаж
При загрязнении слоя взвесями, обычно нижнего слоя, этот слой выводится из аппарата в специальную безнапорную колонну, где и отмывается. После отмывки он возвращается в аппарат. Одна промывная колонна может быть транспортабельной и обслуживать несколько фильтров.
Наряду с большей эффективностью регенерации ионитов в противотоке преимуществом такой конструкции является существенно большее количество ионита в одном корпусе, что позволяет либо увеличить продолжительность фильтроцикла, либо применять фильтры меньших габаритов.
Описание схемы подготовки химобессоленной воды на КТЭЦ -2
Мембранные технологии очистки воды – перспективные технологии очистки. В основу мембранной технологии очистки воды заложен натуральный природный процесс фильтрации воды.
Основной фильтрующий элемент установки - полупроницаемая мембрана. Мембранные методы очистки воды классифицируются по размерам пор мембран в следующей последовательности:
Микрофильтрация воды – размер пор мембраны 0,1-1,0 мкм;
Ультрафильтрация воды - размер пор мембраны 0,01-0,1 мкм;
Нанофильтрация воды - размер пор мембраны 0,001-0,01 мкм;
Обратный осмос – размер пор мембраны 0,0001мкм.
Примеси, размер которых превышает размер пор мембраны, при фильтрации физически не могут проникнуть через мембрану.
В отличие от традиционных методов очистки, требующих больших площадей, многошаговой обработки, мембранные технологии имеют преимущества: высокий уровень автоматизации, позволяющий снизить трудозатраты, повысить культуру производства, компактность оборудования. К недостаткам следует отнести высокую стоимость мембран и короткий срок эксплуатации мембран 5 лет.
Процесс мембранной фильтрации осуществляется в так называемом "тупиковом" режиме, т.е. вся вода, которая поступает на блок проходит через поры мембраны, на поверхности которой остаются все задержанные вещества.
В процессе фильтрации на поверхности мембран накапливаются отложения, вызывающие закупорку пор, что ведет к увеличению трансмембранного давления (разница давлений на входе и выходе) и снижению проницаемости мембран.Удаление отложений осуществляется периодической обратной промывкой фильтроэлементов. Обратная промывка проводится в две стадии: водо-воздушная с расходом осветленной воды 15 м3/ч в течение 2-х минут и водная с расходом осветленной воды 115 м3/ч в течение 2 минут. Показателем вывода воды на промывку является пропущенный объем воды через мембрану (50-80м3), задается в зависимости от качества исходной воды. Большая часть отложений удаляется при обратной промывке мембран осветленной водой, которая подается внутрь полых волокон, т.е. направление потока (по сравнению с процессом фильтрации) меняется на обратное.
С течением времени возникает ситуация, когда проведение периодических безреагентных промывок для восстановления первоначальных параметров будет недостаточно в виду особых свойств отложений и режима работы установки мембранной фильтрации. Для восстановления исходной проницаемости мембран проводится химическая промывка модулей.
Наиболее целесообразно использовать комбинированный метод, в две стадии – на первой стадии основную часть солей удаляют при помощи технологии обратного осмоса, на второй – финишная очистка методом ионного обмена с противоточной регенерацией.
Дополнительное преимущество обратного осмоса перед ионным обменом состоит в комплексном удалении загрязнений, в том числе органических, которые негативно влияют на ионообменные смолы и работу оборудования.
Осветленная вода после БМФ направляется в баки осветленной воды V=400м3 (2шт.). С баков осветленной воды БОВ №1,2 вода подается на установку обратного осмоса для получения частично-обессоленной воды.
Установка обратного осмоса (размер пор мембраны 0,0001мкм) на стадии частичного обессоливания воды предназначена для эффективного удаления растворенных примесей. Установка обратного осмоса состоит из 6 параллельно включенных модулей ˝Шарья П-70 00˝. Производительность одного модуля 60,0 м3/час.
Фильтрующие модули работают в режиме тангенциальной фильтрации. Осветленная вода в блоке обратного осмоса под давлением разделяется на два потока: чистого пермеата (60т/ч) и концентрата (20т/ч).
Для борьбы с отложением на мембранах обратного осмоса малорастворимых солей кальция, магния, органических веществ в исходную воду перед блоком вводятся специальные добавки - антискалянты. В качестве антискалянта используется ингибитор отложения солей «Акварезалт – 1030».
Для защиты мембран перед каждым блоком обратного осмоса установлены фильтры тонкой очистки (3 шт. перед каждым БОО), в каждом фильтре установлено 19 фильтрующих элемента. При перепаде давления на входе и выходе воды с фильтра фильтрующие элементы подлежат замене.
В процессе работы обратного осмоса на поверхности мембран обратноосмотических элементов постепенно накапливаются загрязнения. При увеличении рабочего давления на 10% от первоначального, вызванного отложением на поверхности обратноосмотических мембран малорастворимых солей, осуществляют химическую промывку. Для промывки используют блок химической промывки (БХП). В качестве растворов используют слабые растворы кислот, щелочей и моющих средств (типа Трилон Б).
Обессоливание воды путем ионного обмена заключается в последовательном фильтровании через Н-катионитный, а затем ОН-фильтры фильтры.
Эффективность обессоливания, сокращение удельных расходов реагентов, объема стоков достигается за счет применения современной противоточной технологии ионирования. При этом высокое качество очистки воды до требуемых показателей качества обессоленной воды обеспечивается одной ступенью ионирования.
Обрабатываемая вода вводится в фильтр через верхнее дренажно-распределительное устройство, после чего она проходит сквозь слой инертного материала, затем через активную смолу и выходит через нижнее дренажно-распределительное устройство.
Контроль качества воды после катионитного фильтра выполняется автоматически при помощи анализатора ионов натрия, установленного на стойке химического контроля на выходе из каждого фильтра.
Контроль качества воды после ОН- фильтра выполняется автоматически при помощи 4-х канального анализатора содержания кремниевой кислоты и кондуктометра, установленного на стойке химического контроля. Отбор проб осуществляется на выходе из каждого фильтра.
После пропуска заданного количества воды или при повышенном содержании ионов натрия в обработанной воде, Н-фильтр выводится автоматически на регенерацию. Показателем вывода на регенерацию ОН-фильтра является заданное количество пропущенной через фильтр воды, повышенное содержание эл. проводимости и кремнекислоты.
Общая продолжительность регенерации Н-фильтра составляет 1,72 ч, ОН-фильтра – 1,72 ч. На одну регенерацию расход 100 %-ной серной кислоты составит 0,471 тн; 100 %-ного едкого натра – 0, 458 тн.
После очистки на Н-ОН фильтрах обессоленная вода поступает в существующие баки обессоленной воды БЗК №1,2 (V=2000м3). С баков БЗК №1,2 (V=2000м3) насосами подачи обессоленной воды вода подается в распределительный коллектор турбинного цеха.
Осветленная вода из баков БОВ№1,2 при помощи насосов подается на декарбонизаторы. В напорную линию насосов дозируется серная кислота при помощи блока дозирования кислоты (БДСК). Необходимое количество кислоты контролируется при помощи pH-метра, установленного на трубопроводе. Доза кислоты зависит от индекса карбоатного. ПриИк= 4 (мг-экв/дм3)2 доза кислоты составляет 5 г/т, при Ик=3 (мг-экв/дм3)2 доза кислоты увеличивается до 75 г/т. Как известно индекс карбонатный завистит от работающего оборудования, температуры нагрева, рН подпиточной воды.
Декарбонизованная вода собирается в баках декарбонизованной воды БОВ №3,4 и далее насосами подается в существующие деаэраторы теплосети, затем деаэрированная вода собирается в баках запаса деаэрированной воды БЗДВ №1,2, откуда насосами подпитки теплосети подается в теплофикационную сеть. Так как рН обработанной воды после деаэраторов составляет 6,5-7,5 необходимо дозировать щелочь перед насосами подпитки теплосети.
Предварительная очистка воды на Казанской ТЭЦ-2 является общей для подготовки подпиточной воды установки подпитки теплосети и производства обессоленной воды для подпитки энергетических котлов.
Проект реализовывался в период с 2010 по 2011 гг. Проектная производительность составляет 300 м3/ч по обессоленной воде и 300 м3/ч по подпиточной воде тепловых сетей по схеме: микрофильтрация, обратный осмос и противоточное Н-ОН ионирование.
Заключение
Преимущества метода водоподготовки, применяемого на КТЭЦ-1
Транспортабельная колонна, которая может обслуживать несколько фильтров;
Большая эффективность регенерации ионитов;
Снижение количества оборудования, удельных расходов реагентов и воды на собственные нужды.
Преимущества метода водоподготовки, применяемого на КТЭЦ-2
Себестоимость химочищенной воды снижается в 1,22 раза, обессоленной в 1,67 раза;
Потребление серной кислоты снижается почти в 2,5 раза (с 318 тонн до 141 тонн), каустической соды (щелочь) почти в 9 раз (со 170 тонн до 19 тонн);
Исключение вообще такие хим.реагенты, как известь негашеная, потребление которой составляло 450 тонн, и купорос железный с потребностью в 160 тонн.
Содержание:Цель водоподготовки для ТЭЦ
Качество обессоленной воды для ТЭЦ
Достоинства и недостатки мембранных
технологий
Технологическая схема ВПУ на ТЭЦ
Заключение
Цель водоподготовки для ТЭЦ
Основная цель системыводоподготовки в энергетике –
очищать воду от грубодисперсных и
коллоидных примесей и от
солеобразующих элементов (главным
образом, железа, сероводорода,
марганца, магния и кальция). Помимо
этого, система водоподготовки
решает еще и следующие задачи:Котельная:
предотвращение накипеобразования внутри котлов и труб;
умягчение воды;
нормализация pH воды, пара и конденсата;
удаление коррозинно-активных газов;
оптимизация химического состава воды.
ТЭЦ и ГРЭС:
предотвращение и снижение коррозии оборудования.
нормализация pH воды.
деаэрация воды.
Оборотная система охлаждения:
предотвращение коррозии;
защита трубопровода от твердых отложений и биообрастания;
предотвращение накипеобразования внутри оборудования;
подготовка охлаждающей воды на АЭС и ТЭЦ.
Виды очистки:
Предварительная очистка. Включаетмеханическую фильтрацию, осветление,
умягчение, тонкую очистку и
обеззараживание воды.
обессоливание воды, которое
выполняется, путем нанофильтрации,
обратного осмоса и
электродеионизации.Удаление отложений осуществляется
периодической обратной промывкой
фильтроэлементов. Обратная промывка
проводится в две стадии: водо-воздушная с
расходом осветленной воды 15 м3 /ч в
течение 2-х минут и водная с расходом
осветленной воды 115 м 3 /ч в течение 2
минут. Показателем вывода воды на
промывку является пропущенный объем
воды через мембрану (50-80м3), задается в
зависимости от качества исходной воды.
Большая часть отложений удаляется при
обратной промывке мембран осветленной
водой,
Качество обессоленной воды для ТЭЦ
Качество обессоленной воды должносоответствовать следующим нормам:
Общая жесткость – менее 0.5 мкгэкв/л
Содержание кремниевой кислоты –
менее 50 мкг/л
Содержание натрия – менее 50 мкг/л
Электропроводность – менее 0.8
мкСм/см
10. Достоинства и недостатки мембранных технологий
11. Достоинства
2) Возможность разделения агрессивных сред4) Широкий спектр управления характеристиками
5) Высокая химическая и эксплуатационная
стойкость
6) Количественное определение
7) Высокая точность
8) Исследование проб больших объемов
9) Исключение влияния ингибиторов роста
10) Экономия питательных сред
11)Экономия времени
12) нет необходимости больших складских запасов
кислоты и щелочи.
12. Недостатки
Недостатки2) Дороговизна
3) высокие эксплуатационные затраты на
водопроводную воду;
4) необходимость регулярной досыпки и замены смол;
5) большие расходы на химические реагенты;
7) образование высокоминерализованных стоков;
8) значительные затраты на ремонт и обслуживание
оборудования,
9) необходимость больших складских запасов кислоты
и щелочи.
Жидкость, используемая в теплоэнергетике, подлежит обязательному очищению? как перед ее применением, так и после него. Прохождение через очистительные сооружения позволяет защитить трубы и котлы от возникновения коррозий, образования накипи, а также обеззаразить стоки для дальнейшего их возврата в окружающую среду. Только специалист сможет определить этапы и что применяется для водоподготовки на ТЭЦ после полного химико-биологического анализа. Это позволит выявить необходимость использования определенных реагентов и составить оптимальную схему очистительного сооружения.
На сегодняшний день цель реконструкции системы химической водоподготовки ТЭЦ заключается в получении более качественного сырья при минимальной затрате средств. Учеными предлагаются новые способы фильтрации жидкости, применение безопасных окислителей и нейтрализаторов. Одним из популярных методов является обратный осмос, часто используемый в различных сферах производства. Стандартная схема, типовая инструкция для водоподготовки обратного осмоса позволяет избавиться от растворенных солей, металлов и примесей. Принцип ее действия заключается в прогоне жидкости через мембраны с ячейками, размер которых зависит от типа загрязнения. Благодаря своей высокой эффективности данная схема водоподготовки на ТЭС, ктэц 3 для бутилированной воды с успехом применяется на многих предприятиях. Конечным этапом очищения жидкости для этих целей становится прохождение ее через современный стерилизатор паровой с водоподготовкой и с комплектом запчастей, который благодаря высокому давлению пара обеспечивает полное очищение ее от всевозможных бактерий.
Процессы водоподготовки на ТЭЦ и ТЭС
Одним из самых современных, эффективных и безопасных методов является водоподготовка озонированием для получения деминерализованной воды производительность 100 л/час, активно использующая высокие окислительные свойства озона. Он способен окислить как растворенные соли, так и металлы. При этом предотвращается опасность использования препаратов хлора, озонирование воды очищенной в системах водоподготовки позволяет не только обезвредить химикаты, но и насытить жидкость кислородом, образующимся в результате реакции окисления. Такой способ дает возможность избежать применения таких химикатов, как хлор, гипохлорит натрия и др. Он решает главную проблему фильтрации Н2О для ТЭЦ - это ее обессоливание и обезжелезивание. Применяемые картриджи для станции озоновой водоподготовки Feed Water практически полностью очищают жидкость до состояния готовой к употреблению. Метод не получил повсеместного распространения из-за своей высокой энергозатратности. Постоянная выработка оборудованием озона требует большого количества электричества, что для многих предприятий слишком дорого.
С целью снижения расходов многие предприятия отдают предпочтение автоматическому управлению процессом водоподготовки для ТЭС, doc сертификаты которых говорят о соответствии техники всем установленным стандартам. Применение современных фильтров для обессоливания или осветления Н2О обеспечивает высокие результаты, которые уберегут технику от образования накипи и коррозий. Многие процессы и аппараты, расчет оборудования и устройств водоподготовки на ТЭС способны не только полностью очистить жидкость, но и значительно сократить издержки, поскольку даже тонкий слой накипи на трубах способствует увеличению энергозатрат для нагрева их до нужной температуры. Одной из важнейших задач водоподготовка на ТЭЦ ставит устранение известкового налета. Для решения этой проблемы используют приборы для водоподготовки обессоливания в паровом котле при помощи коагулянтов или флокулянтов. Наиболее распространенным является термический метод. Суть его заключается в увеличении температуры жидкости до такого показателя, при котором будут разрушаться соли вредных веществ. Метод подходит не для всех случаев, потому что растворяет лишь часть химикатов. Более действенным считается магнитная водоподготовка, использование ультразвука для ТЭЦ, которые не только разрушают соли кальция и магния при помощи постоянного магнитного поля, но и не дают им оседать на сорбционных элементах. Они откладываются в виде мягкого шлама в специальных резервуарах. Данный метод эффективен не только для умягчения жидкости, но также хорошо зарекомендовал себя в борьбе с бактериями и другими химическими веществами.
Водоподготовка парогенераторов на ТЭЦ
Очень важным моментом является причины и последствия загрязнения насыщенного пара в водоподготовке, исправность парогенератора, выбор метода фильтрации Н2О. Требования, предъявляемые к жидкости, зависят от страны-производителя парогенератора. Так, для иностранной техники могут не подойти отечественные водоочистные сооружения. В результате недостаточной фильтрации Н2О может произойти поломка аппарата. По этой причине очень важно не допускать остатка в жидкости солей, железа, бактерий и прочих загрязнителей. Очень важно контролировать баланс воды, установки GENODOS тип dm1/20 s для комплексонатной водоподготовки позволяют точно дозировать химические реагенты, достигая их оптимальной концентрации. О том, какие новые реагенты, дозирующие установки сейчас используются на станциях можно проконсультироваться у специалистов нашей компании. Ими будет предложена оптимальная водоподготовка на ТЭС , включая наиболее эффективные методы и реагенты.
Помимо устранения солей из жидкостей очень важной для ТЭЦ является нейтрализация железа, находящегося в ней. Его присутствие может привести к поломке парогенератора.. Для решения этой проблемы можно использовать аппарат электромагнитной водоподготовки Т 20, который при помощи ионного обмена нейтрализует анионы и катионы железа. Кроме устранения этого вещества, аппарат справляется также с множеством других видов загрязнений. Такие процессы, как деминерализация, обеззараживание оборотной воды на ТЭЦ могут осуществляться при помощи УФ-излучения. Для этого необходимы специальные камеры с входом и выходом для Н2О и лампой, которая и будет основным элементом этой схемы. Жидкость, подвергшаяся воздействию УФ-лучей, будет направляться в парогенератор, а образовавшийся шлам удаляется из резервуара. Метод настолько же прост, насколько и эффективен. Стандартная водоподготовка на ТЭЦ хво обезжелезивание, при которой является обязательной процедурой, может проходить как с использованием реагентов, так и без них. Для фильтрации железа можно применять системы обратного осмоса, озонирование, ионообменный метод и другие. Выбор зависит от объемов используемой жидкости и степени ее загрязнения. Нельзя говорить об универсальности какого-либо способа, потому что каждый из них имеет свои плюсы и минусы, характерные только для него.
Деминерализация и водоподготовка на ТЭЦ
Общая стоимость монтажа водоподготовки для деминерализованной минеральной воды парогенераторов зависит от факторов, упомянутых выше. Она рассчитывается индивидуально и может возрастать в зависимости от роста требований к качеству конечного продукта, предъявляемыми надзорными организациями и самими руководителями ТЭЦ.
Для водоподготовки на заводах по выпуску минеральных вод обязательным будет ее обеззараживание при помощи УФ-излучения или озонирования. Система фильтрации будет в этом случае состоять из нескольких этапов, на каждом из которых задействована своя методика. Необходимо также учитывать инженерно экологические аспекты водоподготовки, их влияние на окружающую среду и здоровье человека.
Стоки, образующиеся в ходе использования жидкости, не должны содержать веществ, угрожающих экологическому равновесию природного комплекса. Все токсичные и опасные вещества должны быть удалены еще до сброса вод в водоемы. Главное, что обязана учитывать водоподготовка в тепловых сетях, теплоэнергетике, теплоснабжении, - это фильтрация жидкости от солей кальция, магния и железа. Именно эти вещества становятся причиной порчи техники и увеличение расходов на осуществление теплообменных реакций. Очищение жидкости перед использованием ее на ТЭЦ является не только необходимой мерой для соблюдения предписаний санитарных служб, но и реальной возможностью значительно сократить расходы организации. Это происходит благодаря повторному использованию Н2О, сохранности парогенераторов, котлов и прочей техники. Современные руководители уже давно поняли, что вложения в очистительные сооружения очень быстро окупаются и помогают повысить рентабельность предприятия.
Ни для кого не секрет, что требования к качеству воды достаточно высоки. По данным Российской Федерации, доля растворённых веществ в воде должна составлять не более 10 мкг/л. Удовлетворение требований к качеству требует осуществления специальной физико-химической обработки воды. Водоподготовка ТЭС производится в цехе «химводоочистки», организующем контроль за водно-химическим режимом, и состоит из нескольких этапов. Первый этап - предварительное умягчение воды, благодаря которому снижается концентрация примесей (добавляются реагенты, а также коагулянты, флокулянты). Стоит отметить, что методы обработки, особенности технологического процесса, определение требований качества напрямую зависят от исходного состава вод, типа и параметров электростанции. Второй этап ТЭС - осветление. Вода проходит через множество фильтров, в том числе песочные и ионные, что позволяет достичь желаемого результата - 10 мкг примесей на один литр. Не стоит забывать и о постоянном интенсивном перемешивании воды с реагентами. Это важнейшая необходимость. Очевидно, что задача водоподготовки ТЭС сложна, но вполне решаема. Опыт многолетнего использования энергоблоков в России и за рубежом показывает, что важнейшим условием длительной, экономичной и наиболее надёжной эксплуатации тепловых электростанций является организация водного режима и водоподготовки. Целями и задачами последних являются:
- предотвращение отложений: кальцевидных и окислов железа - на внутренних поверхностях пароперегревательных (или парообразующих) труб, меди, кремниевой кислоты, натрия - в проточной части паровых турбин;
- защита оборудования, основного и вспомогательного, от коррозии при контакте с паром и водой, а также при нахождении в резерве (применение качественного водного теплоносителя минимизирует скорость коррозии материалов котлов, турбин, оборудования конденсатно-питательного тракта).
Химические способы очистки сточных вод и воды для использования на ТЭС является сырьём, которое далее применяется как исходное вещество для образования пара в котлах и испарителях, конденсации отработанного пара, охлаждения агрегатов. Также она используется в качестве теплоносителя (в системе горячего водоснабжения и тепловых сетях).
Работа парогенератора в течение приблизительно пяти часов без отложений требует осуществления особых методов водоподготовки ТЭС. В интересах тепловой электростанции проводить данную операцию при минимальных капитальных затратах не только на организацию водоочистительных установок, но и на их эксплуатацию. Экономичность термических методов водообработки ТЭС в значительной степени зависят от характеристик и параметров оборудования . Наряду с материальной выгодой пред тепловыми электростанциями поставлен целый ряд задач, в числе которых увеличение экономичности электростанций, уменьшение числа обслуживающего персонала, внедрение технических новинок (механизация и автоматизация). Но одной из первоочередных задач всё же остаётся подготовка воды, осуществляемая на достаточно высоком уровне.
Очищая большие объёмы природной воды, ТЭС не должны забывать ещё об одном аспекте, а именно решении проблемы утилизации образующихся в процессе сточных вод. Они содержат шлам, состоящий из карбонатов магния и кальция, гидроксида магния, железа, алюминия, песка, органических веществ, различных солей серной и соляной кислот, при регенерации фильтров перемещающиеся в стоки. Это необходимо для обеспечения защиты от загрязнения источников промышленного и питьевого водоснабжения.
Итак, ТЭС потребляют значительное количество воды, основными потребителями которой являются конденсаторы турбин. Вода применяется для охлаждения подшипников вспомогательных механизмов и водорода генераторов, охлаждения воздуха электродвигателей, восполнения потерь пара и конденсата в цикле станции. Вода в данном случае является «жизненной необходимостью». Очевидно, что водоподготовка ТЭС требует особо пристального внимания и контроля.
