В настоящее время в большинстве промышленно развитых стран выработка электроэнергии в основном производится на электрических станциях с паротурбинными установками, работающими на органическом топливе. Рабочей средой на установках тепловых электростанций является вода.

В атомной энергетике также применяются почти исключительно паротурбинные агрегаты.

Вода на электростанциях используется для заполнения контура паротурбинной установки и компенсации потерь пара и конденсата во время работы, подпитки тепловых сетей, а также для отвода теплоты в конденсаторах турбин и вспомогательных теплообменниках. Во всех случаях применяемая сырая вода проходит соответствующую обработку, однако наиболее высокие требования предъявляются к качеству воды, служащей для заполнения контура паротурбинной установки и подпитки его в процессе эксплуатации.

Основными задачами водно-химического режима на электрических станциях является обеспечение работы основного и вспомогательного оборудования без уменьшения надежности и экономичности, которые могут быть вызваны:

-образованием отложений на поверхностях нагрева,

-процессами коррозии внутренних поверхностей теплоэнергетического оборудования.

Для надежной и экономичной эксплуатации оборудования электростанций правилами технической эксплуатации разработаны нормы качества питательной воды и пара для всех типов котлов, эксплуатируемых в энергосистеме. Для мощных блоков нормы качества по пару практически совпадают для барабанных и прямоточных котлов, в то время как нормы качества по питательной воде отличаются существенно. Это происходит из-за конструкционных различий между котлами.

На данной станции работают 4 блоков, состоящих из 3 турбоагрегатов Т-180/210 и котлоагрегатов ПП-670, 1-го турбоагрегата ПТ-80/100-130/13 и котлоагрегата Е-500-13,8-540. Основное топливо - газ, резервное - мазут; источник воды -наземный источник.

1. Характеристика источника водоснабжения

При выборе источника водоснабжения необходимо учитывать,что в качестве исходных вод для электростанций используют:

воды поверхностных источников(реки, озёра, водохранилища);

воды артезианских скважин непитьевого качества, если по основным показателям они не хуже вод открытых водоемов;

воды прямоточных и циркуляционных систем охлаждения конденсаторов турбин;

очищенные промышленные сточные воды электростанций, хозяйственно-бытовые сточные воды после их биологической очистки и проверки возможности их использования.

В качестве источника водоснабжения данной отопительной ТЭЦ является река со следующими показателями качества воды:

Взвешенные вещества: 50 мг/кг.

Сухой остаток: -

Минеральный остаток: 116,9 мг/кг.

Жесткость:

общая: Ж0=3,2 мг-экв/кг;

карбонатная: Жк=3,0 мг-экв/кг;

некарбонатная: Жнк=0,2 мг-экв/кг;

Пересчет ионного состава воды из мг/кг в мг-экв/кг.

Таблица1.1

Ионный состав примесей природных вод характеризуется наличием различных катионов и анионов.

Примеси или соединения Na не образуют труднорастворимых соединений, не подвергаются гидролизу.

Катионы Ca2+ и Mg2+ определяют возможность использования воды для технологических целей.Они образуют труднорастворимые соединения.Данная вода имеет жёсткость Жо=3.2267 мг-эквкг.

Анализ исходной воды показывает,что в ней преобладает кальциевая жёсткость.

Наличие в исходной воде аниона HCO3- свидетельствует о том, что эта вода с бикарбонатной щелочностью.

т.к. 0.372 то вода относится к бикарбонатному классу.

2.Расчет производительности ВПУ

При расчете производительности водоподготовительных установок для приготовления добавочной питательной воды для отопительной ТЭЦ учитывается, что при номинальной паропроизводительности устанавливаемых котлов внутристанционные потери пара и конденсата не должны превышать 2%.

Производительность ВПУ для ТЭЦ с отдачей пара на производство рассчитывается, исходя из покрытия потерь конденсата на производство с 50% запасом на невозврат конденсата.

Оборудование, установленное на ТЭЦ:

3 турбины Т-180/210 с котлами ПП 670, 1 турбина ПT-80/100-130/13 с котлом Е500-13,8-540; отбор пара на производство Dпр=100 т/ч; потери на производстве b=40%; процент продувки р=0,8%; В(ПП 670)=45 т/ч; В(Е- 500)=32 т/ч; G(ПТ-80/100)=2300 т/ч, G(Т-180/210)=6000 т/ч.

Потери на ТЭС зависят от конкретного типа станции и складываются из следующих составляющих:

-общестанционные потери:

Qоб.ст.=0.02УDn=0.02(670*3+500) =50,2 т/ч,

где D,т/ч-производительность котлов, n-число котлов

-потери на мазутном хозяйстве:

Qм.х.=0,15•B•n=0,15(45*3+32)=25,05 т/ч

где B-количество сжигаемого мазута, n-число котлов

-внешние потери:

Qв.п.=1,5•Dпр•b=1,5*100*0,4=60 т/ч

-потери с продувкой:

Qпр.=p%?DБКп=0,008*500=4т/ч

Производительность ВПУ:

QВПУобесс.части= Qоб.ст+ Qм.х.+ Qв.п.+ Qпр+25=

=50,2+25,05+60+4+25=164,25 т/ч

Расчет производительности ВПУ подпитки теплосети:

QТСВПУ=2%•Gсет.воды•n=0,02(2300+6000*3)=406 т/ч,

где n-количество турбин

3.Обоснование метода и схемы подготовки воды на ТЭЦ. Выбор схемы

Выбор конкретной схемы ВПУ производится в зависимости от качества исходной воды, типа котлоагрегата, требований, предъявляемых к качеству исходной воды .

Схемы химического обессоливания целесообразны для природных вод с Аск не более 5 мг-эквкг и при отсутствии специфических органических соединений, которые не могут быть удалены на предочистке коагуляцией.

Если же Аск5 мг-эквкг, то в качестве первой ступени в схеме применяют электродиализ или обратный осмос, дообессоливание ведут на ионитных фильтрах

Химически обессоленная вода используется на ТЭЦ для восполнения внутренних потерь в пароводяном тракте энергоблока и внешних у потребителей тепловой энергии.

На ТЭЦ с барабанными котлами с pраб=11..15 МПа в зависимости от показателей качества исходной воды применяют схемы упрощенного или двухступенчатого обессоливания. Схему упрощенного обессоливания применяют при Аск2 мг-эквкг, если же Аск2 мг-эквкг, то необходимо применение двухступенчатой схемы обессоливания.

Для прямоточных котлов, учитывая их специфику, в частности, отсутствие возможности коррекционной обработки котловой воды, подпиточная вода, независимо от показателей качества исходной, готовится по трехступенчатой схеме обессоливания.

Выбор предочистки производится в зависимости от показателей качества исходной воды. Если Жк2 мг-экв/кг , то коагуляцию проводят сернокислым алюминием Al2(SO4)3.При Жк2 мг-экв/кг коагуляцию FeSO4 совмещают с известкованием Ca(OH)2.

В данном случае Жк=3,0 мг-экв/кг 2,т.е. используем коагуляцию FeSO4 с известкованием Ca(OH)2.

Подпитка потерь в теплосетях производится умягчённой водой, которая готовится на Na-катионитовых фильтрах.

Выбор схемы обессоливания выбирается по типу котла: прямоточный или барабанный. Т.к. на проектируемой ТЭЦ планируется установка трёх котлов ПП-670(прямоточный) и одного Е-500-13,8-540(барабанный), то применяем трёхступенчатую схему обессоливания. Схема обессоливания представлена на странице №8.

4. Полное описание технологических процессов обработки воды

В настоящее время в теплоэнергетике в качестве исходной воды используется вода поверхностных источников, которая содержит значительное количество примесей в разнообразных формах. Требования к ВПУ - обеспечить высокоэффективную очистку воды при соблюдении экономичности схемы.

Предварительная стадия очистки позволяет избавиться от основных видов примесей при полном отсутствии сточных вод. На стадии предочистки вода освобождается от грубых, коллоидных, частично молекулярных примесей. Кроме того, снижается её щёлочность, происходит частичная дегазация. Качественная предочистка позволяет существенно улучшить технико-экономические показатели ВПУ в целом .

На стадии предочистки используются в основном методы осаждения, при применении которых примеси выделяются из воды в виде осадка. Данные методы обработки относятся к реагентным, так как в воду дозируют специальные химические реагенты. Обычно эти процессы совмещены и проводятся в осветлителе. В данной схеме предочистка на ВПУ проводится коагуляцией FeSO4 с известкованием Ca(OH)2.

Коагуляция - физико-химический процесс укрупнения коллоидных частиц за счет их слипания под действием молекулярных сил притяжения в результате введения в воду коагулянта. Коллоидные частицы имеют весьма маленькие размеры, поэтому участвуют в броуновском движении, обладаю высокой скоростью диффузии, а это способствует их выравниванию по объему воды. Мелкие коллоидные частицы не способны к укрупнению, так как имеют одноименный заряд, и такая частица окружена двойным слоем ионов, включая потенциалобразующие ионы и противоионы. В результате броуновского движения частица приобретает чаще всего отрицательный заряд. Чтобы укрупнить коллоидные частицы, в обрабатываемую воду необходимо ввести реагент, имеющий положительный потенциал. Такие вещества называют коагулянтами. В данной схеме ВПУ используется коагулянт FeSO4. Введение флокулянта (полиакриламид - ПАА), вещества, ускоряющего процессы образования хлопьев, но не замедляющего коагулянта, способствует более качественной предочистке.

В данной схеме применяется известкование, так как Жк>2мк-экв/кг, для удаления из воды СО2, снижения щелочности (или карбонатной жесткости); происходит удаление взвешенных и коллоидных примесей, а так же соединений Fe,Al,Si. При известковании воды происходит следующие процессы: прежде всего из воды удаляется свободная углекислота, и образуется трудно растворимое, выпадающее в осадок, соединение - углекислый кальций СаСО 3.

СО2+Са(ОН)2=СаСО3+Н2О

Образуется осадок карбоната кальция:

Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3+H2OСа2++СО2-3=СаСО3.

Ионы магния, взаимодействуя с гидроксильными ионами, выпадают в осадок:

MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2Мg2++2OH=Мg(OH)2

При введении извести в большом количестве чем это необходимо для связывания свободной СО2, бикарбонаты НСО3,переходят в карбонаты СО2-3.

ОН-+НСО3=СО2-3+Н2О.

Коагуляция FeSO4 совместно с известкованием производится в осветлителе при t=30-40 C и оптимальной дозе коагулянта . Первоначально организуется активное перемешивание коагулянта с исходной водой в течении 10 мин., а затем процесс должен протекать в спокойной гидродинамической обстановке, для него в осветлителе предусматривается специальные успокоительные короба. Процесс коагуляции имеет две стадии (скрытую и явную). На первой стадии происходит формирование микрохлопьев Fe(OH)3. На второй стадии образуются флокулы - крупные хлопья 1-3 мм., которые сорбируют на своей поверхности мельчайшие коллоидные частицы, т.е. происходит окончательная очистка воды. Реакция гидролиза сернокислого железа будет происходить в два этапа:

FeSO4+Н2О=Fe(OH)2+Н2О,рН=8-10,5

4Fe(OH)2+О2+2Н2О=4Fе(ОН)3.

После осветлителей вода направляется в осветлительные фильтры, где окончательно освеляется. ОФ загружаются пористым дробленым материалом. Фильтрование воды через слой сернистой загрузки происходит под действием разности давлений на входе в зернистый слой и на выходе из него. Данный перепад давлений зависит от скорости фильтрования, вязкости, диаметра фильтра, высоты загрузки. В процессе фильтрования на загрузке взвешенные вещества, что приводит к увеличению разности давлений. По достижению некоторой предельной величины перепада начинается проскок взвеси через фильтрующий слой или скорость фильтрования падает ниже допустимого предела. В этом случае фильтр необходимо отключить и произвести его промывку путем подачи воды в направлении обратном фильтрованию. Фильтр на промывку может отключатся по одному из следующих показателей.

1. мутности фильтра;

2. количеству пропущенной воды за фильтроцикл;

3. времени работы;

4. возрастанию перепада давления на слой.

Остаточное содержание взвеси после фильтра 1-1,5 мг/кг. После предочистки вода направляется на ионообменные фильтры. Сущность метода ионного обмена заключается в способности некоторых практически нерастворимых в воде материалов (ионитов) изменять в желаемом направлении ионный состав воды. Способность ионитов к такому обмену объясняется их строением. Он состоит из твердой основы - матрицы, на которую нанесены функциональные группы, способные в растворе к образованию на поверхности потенциалообразующих ионов. Вседствии этого вокруг твердой фазы образуется диффузионный слой из противоположно заряженных ионов. Они обладают высокой кинетической энергией, способны выходить из слоя, а их место занимает эквивалентное количество других ионов того же знака.

В работе ионитных фильтров различают следующие стадии:

1. Ионирование воды (удаление примесей).

2. Регенерация после истощения ионитной емкости.

3. Взрыхления слоя ионита (вода подается в обратном направлении, объем ионита увеличивается на 30-40%)

4. Непосредственно регенерация (пропуск раствора определенной концентрации).

5. Отмывка от продуктов регенерации и избытка реагентов

После осветлительных фильтров вода поступает на Н-катионитные фильтры первой ступени. В процессе Н-катионирования вода умягчается за счет удаления из нее всех катионов в том числе катионов жесткости и происходит изменение анионного состава за счет разложения в кислой среде бикарбонатов с выделением СО2. Н - катионирование самостоятельно применения не имеет. Его используют в комбинированных схемах умягчения с Nа - катионитными фильтрами, а также в схемах обессоливания. Фильтр загружен сильнокислотным катионом марки КУ-2. Фильтрат представляет собой смесь сильных и слабых кислот.

Реакции, протекающие при работе фильтра:

CaCl2 + 2HR CaR2 + 2HCl

MgSO4 + 2HR MgR2 + H2SO4

Ca(HCO3)2 + 2HR CaR2 + 2H2O + 2CO2

Mg(HCO3)2 + 2HR MgR2 + 2H2O +2CO2

егенерацию таких фильтров проводят 1-1,5% раствором Н2SО4, при этом протекают следующие ракции:

CaR2 + H2SO4 CaSO4 + 2HR

MgR2 + H2SO4 MgSO4 + 2HR

Продуктами регенерации являются сульфаты кальция и магния - жесткие стоки.

При использовании Н - катионирования в схемах обессоливания воды на Н - фильтре будут протекать реакции с натриевыми солями имеющимися в воде.

NaCl + HR NaR + HCl

Na2SO4 + 2HR 2NaR + H2SO4.

При использовании Н - фильтров в схемах умягчения фильтр на регенерацию отключают по пропуску катионов жесткости Са и Мg, а в схемах обессоливания процесс ведут до пропуска катиона Na.

Н-катионированная вода является мягкой, так как не содержит катионов жесткости, но использоваться в котлах на может, так как имеет кислую среду и кислотность ее тем выше, чем выше суммарное содержание в исходной воде анионов сильных кислот.

В данной схеме ВПУ фильтр Н1 берет на себя основную нагрузку по удалению катионов, фильтр Н2 улавливает проскоки катионов. После фильтров Н1 вода попадает в группу фильтров А1, загруженных низкоосновным анионитом АН-31. В этом фильтре происходит удаление анионов сильных кислот.

Реакции протекающие при работе фильтра:

HCl+OH RCl+2H2O

H2NO3+ROHRNO3+H2O

H2SO4+2ROHR2SO4+2H2O

Регенерация слабо и сильноосновных анионитов осуществляется 4% раствором NaOH:

RCl + NaOH ROH + NaCl

R2SO4 + 2NaOH 2ROH + Na2SO4

R2SiO3 + 2NaOH 2ROH + Na2SiO3.

Группа Фильтров А2 служит для удаления анионов слабых кислот и проскоков сольных. Она загружена сильноосновными анионитом марки АВ-17-8. В этой группе фильтров протекают следующие реакции:

H2SiO3 + ROH R2SiO3 + 2H2O

H2CO3 + 2ROH R2CO3 + 2H2O

В данной схеме ВПУ используются фильтры смешанного действия, т.к. на ТЭС установлены прямоточные котлы. ФСД предназначены для глубокого обессоливания и обескремнивания добавочной воды в схеме ВПУ. В такой фильтр загружается одновременно сильнокислотный катионит и высокоосновной анионит. Переходящие в процессе ионитного обмена в воду ионы Н+ и ОН- образуют воду, способствуя этим углублению степени очистки воды.

На данной ВПУ установлены ФСД с внутренней регенерацией, Фильтры оборудованы средней дренажной системой, ограничивает скорость воды до 50 м/ч. Разделение ионитов производится в самом фильтре восходящем потоком взрыхляющей воды, вследствие чего анионит располагается в верхнем слое, а катионит - в нижнем. Качество воды после ФСД Na+<5мкг/кг, SiO2<10мкг/кг.

Na - катионитовый фильтр имеет самостоятельное применение для умягчения воды для подпитки теплосетей и подготовки добавочной воды котлов низкого давления.

Обработка воды путем Nа - катионирования заключается в фильтровании ее через слой ионита, содержащего обменный катион Nа, который обменивается на содержащиеся в воде катионы Са и Мg.

Са(НСО3)2+2NаR СаR2 + 2NаНСО3

MgCl2+2NaR MgR2 + NaCl

CuSO4 + 2NaR CuR2 + Na2SO4

MgSiO3 + 2NaR MgR2 + Na2SiO3.

Суммарная концентрация катионов постоянна, но массовая концентрация их возрастает. За счет этого несколько увеличено солесодержание воды. Na - катионированная вода является мягкой, т.к. все катионы жесткости остаются на ионите. Недостатком фильтра является неизменность анионитного состава воды, т.е. Щост=Щисх.

Регенерация истощенного катионита осуществляется 8 - 10% раствором повареной соли:

CaR2 + 2NaCl 2NaR + CaCl2

MgR2 + 2NaCl 2NaR + MgCl2.

Для удаления из обрабатываемой воды СО2,а в ряде случаев Н2S, NH3 устанавливают декарбонизатор. Декарбонизатор представляет собой цилиндрический аппарат, имеющий штуцера подвода обрабатываемой воды, вывода обработанной воды, выделившегося газа и слива в дренаж. На эффективность декарбонизации влияют:

-температура обрабатываемой воды

-рН среды

-расход подаваемого воздуха

-площадь поверхности контакта фаз.

5. Пересчёт изменений показателей качества воды по отдельным стадиям обработки.

5.1 Предварительная обработка воды - коагуляция FeSO4 c известкованием

а) Жесткость остаточная:

- карбонатная Жкост=0,7 мг-экв/кг;

- некарбонатная Жнкост=Жнкисх + КFe;

Принимаем КFe=0,5 мг-экв/кг (стр.23 [1]);

Жнкост=0,2+0,5=0,7 мг-экв/кг;

Общая остаточная жесткость составит:

Жоост=Жкост+Жнкисх=0,7+0,7=1,4 мг-экв/кг;

б) Щелочность остаточная:

Щост=0,7+изв, мг-экв/кг;

изв- избыток извести при известковании исходной воды, мг-экв/кг;

Принимаем изв=0,35 мг-экв/кг;

Щост=0,7+0,35=1,05 мг-экв/кг;

в) Концентрация сульфат-ионов:

SO42-ост=SO42-исх +КFe=0,2625+0,5=0,7625 мг-экв/кг;

г) Концентрация ионов хлора не изменяется:

Cl-ост = Cl-исх=0,104 мг-экв/кг;

д) Концентрация SiO32-ост=0,6 SiO32-исх=0,60,342=0,205 мг-экв/кг;

5.2 Пересчёт показателей по ионообменной части схемы

Остаточная жёсткость после фильтра Н1 должна составлять 0,2..0,3 мг-экв/кг,

принимаем 0,25мг-экв/кг.

U=Na=1.4+2.15*0.172=1.7698 мг-экв/кг;

Кислотность равна сумме анионов сильных кислот:

(мг-экв/кг;

Щёлочность воды после фильтра А2 составляет 0,2 мг-экв/кг.

Фильтр А1 удаляет из воды анионы сильных кислот в количестве определяемом по формуле:

(мг-экв/кг;

В декарбонизаторе остаточная концентрация СО2 после декарбонизации составляет 3…10 мг/кг,Эсо2=44экв;примем её 0.11 мг-экв/кг.

В фильтре Н2 удаляются катионы в количестве 0,2…0,3 мг-экв/кг,примем 0,25 мг-экв/кг.

При двухступенчатом обессоливании А2 удаляет в основном и после декарбонизатора в количестве :

мг-экв/кг;

солесодержание - не более 0,2 мг/кг;

кремневая кислота - не более 0,04 мг/кг;

В системе трёхступенчатого хим.обессоливания ФСД глубоко удаляет из воды катионы и анионы.

Качество воды после фильтрования:

солесодержание - не более 0,1мг/кг;

кремневая кислота - не более 0,03 мг/кг;

6. Расчет схемы впу

6.1 Расчёт ионообменной части впу

1)Расчет фильтра смешанного действия (ФСД):

Необходимая площадь фильтрования определяется по формуле:

, м2

где Q-производительность фильтров без учета расхода воды на их собственные нужды, м3/ч;

V-скорость фильтрования, которая должна быть не выше (для ФСД с внутренней регенерацией ) 50 м/ч;

Число установленных фильтров принимаем не менее трёх: m=3.

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

По вычисленной площади определяем диаметр фильтра:

По таблице П1 принимаем ближайший больший стандартный фильтр:ФИСД-2,0-0,6 dcт=2000 мм=2 м. Затем площадь фильтра пересчитывается с учетом изменения диамера:

f=Пdст2/4=3.14 м2

Продолжительность фильтроцикла каждого из (m-1) фильтров, т.е. при одном резервном или ремонтном, определяется по формуле:

,ч

где Тфсд- полезная продолжительность фильтроцикла, ч;

Q-производительность рассчитываемых фильтров, м3/ч;

fст- сечение фильтра(стандартное), м2;

m- число установленных фильтров одинакового диаметра;

Тфсд=10000*3,14*(3-1)/65.2=963.19 ч;

Количество регенераций в сутки:

,

где t-продолжительность операций связанных с регенерацией фильтров, для ФСД t=3…4 ч.

n=24/(963.19+3)=0,025

Суточный расход воды, которой должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров:

Qбр=Q+gсн, м3/ч.

=65.2+0.139+0.124=65.463 м3/ч.

2)Расчет анионитного фильтра А2:

Необходимая площадь фильтрования определяется по формуле:

, м2

где Q-производительность фильтров без учета расхода воды на их собственные нужды, м3/ч;

QА2=Qобесс+qсмФСД=164,25+0,139+0,124=164,513 м3/ч;

V-скорость фильтрования, которая должна быть не выше 20 м/ч;

Число установленных фильтров принимаем не менее трёх: m=3.

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

По вычисленной площади определяем диаметр фильтра:

По таблице П1 принимаем ближайший больший стандартный фильтр:ФИПа-||2,0-0,6 dcт=2000 мм=2 м. Затем площадь фильтра пересчитывается с учетом изменения диамера:

f=Пdст2/4=3.14 м2

Продолжительность фильтроцикла каждого из (m-1) фильтров, т.е. при одном резервном или ремонтном, определяется по формуле:

,ч

где Ти- полезная продолжительность фильтроцикла, ч;

Q-производительность рассчитываемых фильтров, м3/ч;

fст- сечение фильтра(стандартное), м2;

m- число установленных фильтров одинакового диаметра;

h-высота слоя ионита,м;

ер-рабочая обменная емкость ионита, г-экв/м3(табл. П2);

?U-суммарное содержание катионов или анионов в воде, посуающей на фильтры мг-экв/л (г-экв/м3).

Ти=3,14*1,5*250(3-1)/(164,513*0,319)=44,87 ч;

Количество регенераций в сутки:

,

где t-продолжительность операций связанных с регенерацией фильтров, для ионитных фильтров t=1,5…2 ч.

n=24/(44,87+2)=0,512

Объем ионитных материалов, загруженных во влажном состоянии

Vвл=fстh, м3- в один фильтр

Vвл=3,14*1,5=4,71 м3

Vвл=fстhm, м3- в группу фильтров

? Vвл=3,14*1,5*3=14,13 м3

Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров

, м3/ч,

где Ри-удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров, м3/м3 (табл.П3)

gсн=14,13*14,5*0,512/24=4,37 м3/м3

Расход химических реагентов (NaOH) на регенерацию одного фильтра

Gp100=bVвл, кг,

где b-удельный расход химреагентов в кг/м3.

Gp100=100*4,71=471 кг;

Расход технического продукта

Gртехн=Gр100*100/С, кг,

где С-содержание активно действующего вещества в техническом продукте,%(С NaOH=42%)

Gртехн=471*100/42=1121,42 кг;

G1121.42*3*0.512=1722.5кг;

Суточный расход воды, которой должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров:

Qбр=Q+gсн, м3/ч.

Qбр=164,513+4,37=168,88 м3/ч.

3)Расчет катионитного фильтра Н2:

Необходимая площадь фильтрования определяется по формуле:

, м2

где Q-производительность фильтров без учета расхода воды на их собственные нужды, м3/ч;

V-скорость фильтрования, которая должна быть не выше 20 м/ч;

Число установленных фильтров принимаем не менее трёх: m=3.

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

По вычисленной площади определяем диаметр фильтра:

По таблице П1 принимаем ближайший больший стандартный фильтр:ФИПа-||2,0-0,6 dcт=2000 мм=2 м. Затем площадь фильтра пересчитывается с учетом изменения диамера:

f=Пdст2/4=3.14 м2

Продолжительность фильтроцикла каждого из (m-1) фильтров, т.е. при одном резервном или ремонтном, определяется по формуле:

,ч

где Ти- полезная продолжительность фильтроцикла, ч;

Q-производительность рассчитываемых фильтров, м3/ч;

fст- сечение фильтра(стандартное), м2;

m- число установленных фильтров одинакового диаметра;

h-высота слоя ионита,м;

ер-рабочая обменная емкость ионита, г-экв/м3(табл. П2);

?U-суммарное содержание катионов или анионов в воде, посуающей на фильтры мг-экв/л (г-экв/м3).

Ти=3,14*1,5*400(3-1)/(168,88*0,25)=89,25 ч;

Количество регенераций в сутки:

,

где t-продолжительность операций связанных с регенерацией фильтров, для ионитных фильтров t=1,5…2 ч.

n=24/(89,25+2)=0,26

Объем ионитных материалов, загруженных во влажном состоянии

Vвл=fстh, м3- в один фильтр

Vвл=3,14*1,5=4,71 м3

Vвл=fстhm, м3- в группу фильтров

? Vвл=3,14*1,5*3=14,13 м3

Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров

, м3/ч,

где Ри-удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров, м3/м3 (табл.П3)

gсн=14,13*11,1*0,26/24=1,7 м3/м3

Расход химических реагентов (H2SO4) на регенерацию одного фильтра

Gp100=bVвл, кг,

где b-удельный расход химреагентов в кг/м3.

Gp100=20*4,71=94,2 кг;

Расход технического продукта

Gртехн=Gр100*100/С, кг,

где С-содержание активно действующего вещества в техническом продукте,%(С H2SO4=75%)

Gртехн=94,2*100/75=1256 кг;

G1256*3*0,26=979,68 кг;

Суточный расход воды, которой должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров:

Qбр=Q+gсн, м3/ч.

Qбр=168,88+1,7=170,58 м3/ч.

4)Расчет анионитного фильтра А1:

Необходимая площадь фильтрования определяется по формуле:

, м2

где Q-производительность фильтров без учета расхода воды на их собственные нужды, м3/ч;

V-скорость фильтрования, которая должна быть не выше 20 м/ч;

Число установленных фильтров принимаем не менее трёх: m=3.

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

По вычисленной площади определяем диаметр фильтра:

По таблице П1 принимаем ближайший больший стандартный фильтр:ФИПа-|-2,0-0,6 dcт=2000 мм=2 м. Затем площадь фильтра пересчитывается с учетом изменения диамера:

f=Пdст2/4=3.14 м2

Продолжительность фильтроцикла каждого из (m-1) фильтров, т.е. при одном резервном или ремонтном, определяется по формуле:

,ч

где Ти- полезная продолжительность фильтроцикла, ч;

Q-производительность рассчитываемых фильтров, м3/ч;

fст- сечение фильтра(стандартное), м2;

m- число установленных фильтров одинакового диаметра;

h-высота слоя ионита, м;

ер-рабочая обменная емкость ионита, г-экв/м3(табл. П2);

?U-суммарное содержание катионов или анионов в воде, поступающей на фильтры мг-экв/л (г-экв/м3).

Ти=3,14*2,5*800(3-1)/(170,58*0,87)=84,6 ч;

Количество регенераций в сутки:

,

где t-продолжительность операций связанных с регенерацией фильтров, для ионитных фильтров t=1,5…2 ч.

n=24/(84,6+2)=0,28

Объем ионитных материалов, загруженных во влажном состоянии

Vвл=fстh, м3- в один фильтр

Vвл=3,14*2,5=7,85 м3

Vвл=fстhm, м3- в группу фильтров

? Vвл=3,14*2,5*3=23,55 м3

Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров

, м3/ч,

где Ри-удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров, м3/м3 (табл.П3)

gсн=23,55*21,8*0,28/24=5,99 м3/м3

Расход химических реагентов (NaOH) на регенерацию одного фильтра

Gp100=bVвл, кг,

где b-удельный расход химреагентов в кг/м3.

Gp100=50*7,85=392,5 кг;

Расход технического продукта

Gртехн=Gр100*100/С, кг,

где С-содержание активно действующего вещества в техническом продукте,%(С NaOH=42%)

Gртехн=392,5*100/42=934,5 кг;

G934,5*3*0,28=784,98кг;

Суточный расход воды, которой должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров:

Qбр=Q+gсн, м3/ч.

Qбр=170,58+5,99=176,57 м3/ч.

3)Расчет катионитного фильтра Н1:

Необходимая площадь фильтрования определяется по формуле:

, м2

где Q-производительность фильтров без учета расхода воды на их собственные нужды, м3/ч;

V-скорость фильтрования, которая должна быть не выше 20 м/ч;

Число установленных фильтров принимаем не менее трёх: m=3.

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

По вычисленной площади определяем диаметр фильтра:

По таблице П1 принимаем ближайший больший стандартный фильтр: ФИПа-|-2,0-0,6 dcт=2000 мм=2 м. Затем площадь фильтра пересчитывается с учетом изменения диамера:

f=Пdст2/4=3,14 м2

Продолжительность фильтроцикла каждого из (m-1) фильтров, т.е. при одном резервном или ремонтном, определяется по формуле:

,ч

где Ти- полезная продолжительность фильтроцикла, ч;

Q-производительность рассчитываемых фильтров, м3/ч;

fст- сечение фильтра(стандартное), м2;

m- число установленных фильтров одинакового диаметра;

h-высота слоя ионита,м;

ер-рабочая обменная емкость ионита, г-экв/м3(табл. П2);

?U-суммарное содержание катионов или анионов в воде, посуающей на фильтры мг-экв/л (г-экв/м3).

Ти=3,14*2,5*600(3-1)/(176,57*1,7698)=30,14 ч;

Количество регенераций в сутки:

,

где t-продолжительность операций связанных с регенерацией фильтров, для ионитных фильтров t=1,5…2 ч.

n=24/(30,14+2)=0,75

Объем ионитных материалов, загруженных во влажном состоянии

Vвл=fстh, м3- в один фильтр

Vвл=3,14*2,5=7,85 м3

Vвл=fстhm, м3- в группу фильтров

? Vвл=3,14*2,5*3=23,55 м3

Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров

, м3/ч,

где Ри-удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров, м3/м3 (табл.П3)

gсн=23,55*6,5*0,75/24=4,78 м3/м3

Расход химических реагентов (H2SO4) на регенерацию одного фильтра

Gp100=bVвл, кг,

где b-удельный расход химреагентов в кг/м3.

Gp100=25*7,85=196,25 кг;

Расход технического продукта

Gртехн=Gр100*100/С, кг,

где С-содержание активно действующего вещества в техническом продукте,%(С H2SO4=75%)

Gртехн=196,25*100/75=261,66кг;

G261,66*3*0,75=588,7кг;

Суточный расход воды, которой должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров:

Qбр=Q+gсн, м3/ч.

Qбр=176,57+4,78=181,35 м3/ч.

6.2 Расчёт схемы подпитки теплосети

Расчет Na- фильтра:

Необходимая площадь фильтрования определяется по формуле:

, м2

где Q-производительность фильтров без учета расхода воды на их собственные нужды, м3/ч;

V-скорость фильтрования, которая должна быть не выше 20 м/ч;

Число установленных фильтров принимаем не менее трёх: m=3.

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

По вычисленной площади определяем диаметр фильтра:

По таблице П1 принимаем ближайший больший стандартный фильтр:ФИПа-|-3,4-0,6 dcт=3400 мм=3,4 м. Затем площадь фильтра пересчитывается с учетом изменения диамера:

f=Пdст2/4=9,07 м2

Продолжительность фильтроцикла каждого из (m-1) фильтров, т.е. при одном резервном или ремонтном, определяется по формуле:

,ч

где Ти- полезная продолжительность фильтроцикла, ч;

Q-производительность рассчитываемых фильтров, м3/ч;

fст- сечение фильтра(стандартное), м2;

m- число установленных фильтров одинакового диаметра;

h-высота слоя ионита,м;

ер-рабочая обменная емкость ионита, г-экв/м3(табл. П2);

?U-суммарное содержание катионов или анионов в воде, посуающей на фильтры мг-экв/л (г-экв/м3).

Ти=9,07*2,5*700(3-1)/(406*1,4)=55,85 ч;

Количество регенераций в сутки:

,

где t-продолжительность операций связанных с регенерацией фильтров, для ионитных фильтров t=1,5…2 ч.

n=24/(55,85+2)=0,41

Объем ионитных материалов, загруженных во влажном состоянии

Vвл=fстh, м3- в один фильтр

Vвл=9,07*2,5=22,675 м3

Vвл=fстhm, м3- в группу фильтров

? Vвл=9,07*2,5*3=68,025 м3

Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров

, м3/ч,

где Ри-удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров, м3/м3 (табл.П3)

gсн=68,025*4,7*0,41/24=5,46 м3/м3

Расход химических реагентов (NaCL) на регенерацию одного фильтра

Gp100=bVвл, кг,

где b-удельный расход химреагентов в кг/м3.

Gp100=59*22,675=1337,8 кг;

Расход технического продукта

Gртехн=Gр100*100/С, кг,

где С-содержание активно действующего вещества в техническом продукте,%(С NaCL=95%)

Gртехн=1337,8*100/95=1408,2 кг;

G1408,2*3*0,41=1732,08кг;

Суточный расход воды, которой должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров:

Qбр=Q+gсн, м3/ч.

Qбр=406+5,46=411,46 м3/ч.

6.3 Расчет схемы предочистки

Расчёт осветлительных фильтров (ОФ).

Необходимая площадь фильтрования:

Fo=Qo/Vo,м2,

Где Qo-производительность ОФ, м3/ч;

Qo= QH1бр +QNaбр=176.57+411,5=588.07 м3/ч

Vo -скорость фильтрования принимается 5…10м/ч

Fo=588,07/8.5=69.18 м2

Число устанавливаемых фильтров m принимаем равным 8.Устанавливаем 2 трехкамерных фильтра и 1 двухкамерный. Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

fo=Fo/m, м2

fo=69,18/8=8,64 м2

По площади определяется диаметр фильтра d=3,3 м и по справочным данным принимается ближайший больший стандартный фильтр (табл. П1):ФОВ-3,4-0,6.Расходы воды на взрыхляющую промывку каждого ОФ:

,м3

fo.ост-сечение ОФ, м2

i-интенсивность взрыхления фильтра, загруженного антрацитом, 12 л/(с*м2)

tвзр-продолжительность взрыхления 5…10 мин

gвзр=12*9,1*10*60/1000=65,52 м3

Расход воды на отмывку ОФ(спуск первого фильтра в дренаж:

,м3

Vo-скорость фильтрования, м/ч;

tотм-продолжительность отмывки 10 мин.

9.1*8.5*10/60=12.89

,м3/ч

g0=(65.52+12.89)*8*2/24=52.27 м3/ч

no-число промывок каждого фильтра в сутки 1…3

Производительность брутто с учетом расхода воды на промывку ОФ:

Qoбр=Qo+go , м3

Qoбр=588.07+52.27=640.34 м3

Действительная скорость фильтрования во время выключения одного фильтра на промывку (при работе (m-1) фильтров):

, м/ч

Vmo-1=640.34/(8-1)*9,1=10 м/ч что не больше допустимой;

Расчет осветлителей.

Емкость каждого из двух осветлителей :

Vосв=1,1Qобрф/2, м3

Qобр-полная производительность всей установки, м3/ч

Ф-продолжительность пребывания воды в осветлителе 1…1,5 ч.

Vосв=1,1*634.84*1,5/2=523.74 м3

По Vосв выбирается ближайший по емкости серийный осветлитель (табл. П4)ВТИ-400и.Необходимое количество реагентов при проведении коагуляции и известковании рассчитывается следующим способом. Расход коагулянта FeSO4 в сутки:

, кг/сут;

Gk=24*634.84*75,16*0,5/1000=572.57 кг/сут;

Расход технического коагулянта в сутки:

,кг/сут

С-процентное содержание коагулянта FeSO4 в сутки=47…53%

,кг/сут;

Расход полиакриламида (ПАА) в сутки:

,кг/сут

GПАА-расход ПАА, кг/сут

dПАА- доза ПАА, равная 0,2…1,8 мг/г.

GПАА=24*634.84*1.5/1000=22.85 кг/сут

Расход извести :

,кг/сут

Gизв- суточный расход извести, кг/сут;

dизв- доза извести,мг-экв/кг;

37,05-эквивалент Са(ОН)2;

dизв=Жоисх+ЖMgисх+КFe+бизв, мг-экв/кг.

dизв=3.2+1.09+0,5+0,35=5.14 мг-экв/кг

6.4 Расчет и выбор декарбонизатора

Концентрация СО2 перед декарбонизатором:

Ссо2вх=44Щбост+22Щкост, мг/кг

Ссо2вх=44*0,7+22*0,35=38,5 мг/кг

Количество СО2 удаленного в декарбонизаторе:

усо2=Qд(СО2вх-СО2вых)/1000, кг/ч

Qд- расчетная производительность декарбонизатора

усо2=176,57(38,5-5)/1000=5.91 кг/ч

Необходимая площадь десорбции при температуре 30оС с учетом коэффициента десорбции Кж=0,50 м3/(м2ч) и средней движущей силы десорбции ДСсо2ср=0,015кг/м3:

Fдес=усо2/(КжДСсо2ср), м2

Fдес=5.91/0,5*0,015=788 м2

Площадь требуемой поверхности насади:

Fнас=(1-0,075)Fдес, м2

Fнас=(1-0,075)788=728.9 м2

Объём насадки:

Vнас=Fнас/fкр, м3,

fкр- удельная поверхность колец Рашига; fкр=206 м2/м3

Vнас=728.9/206=3.54 м2

Площадь поперечного сечения декарбонизатора при плотности орошения д=60 м3/м2ч:

fд=Qд/д, м2

fд=176.57/60=2,94 м2

Диаметр декарбонизатора:

dд = (4fд/р)1/2,м

dд=1,93 м

Высота насадки колец Рашига:

hнас = Vнас/fд, м

hнас=3.54/2.94=1.2 м

Расход воздуха на декорбанизацию воды:

Qвозд=40Qд, м3/ч

Qвозд=40*176.57=7062.8 м3/ч

По таблице П5 выбираем конкретный тип декарбонизатора с производительностью 200 м3, диаметр 2060 мм, площадь поперечного сечения s=3,33м,расход воздуха 5000 м/ч.

6.5 Анализ результатов расчета ВПУ

1)Состав выбранного оборудования

2) Суточный расход технического реагента

Суммарный расход: H2SO4=6888.1 кг/сут

NaOH=2562.125 кг/сут

NaCL=1732.08 кг/сут

Коагулянта-1145,14кг/сут

Извести-2901,5 кг/сут

Флокулянта-22,85 кг/сут

3)Расчет фильтрующих материалов:

4)Расход воды на собственные нужды фильтров:

Суммарный расход воды на собственные нужды ВПУ:

По ионообменной части-22,563 м/ч;

По предочистке-52,27 м/ч;

Выбор баков

Бак осветлённой воды:

м;

Выбираем 2 бака V=400м;d=7,9м;h=9,8м;

Бак декарбонизированной воды:

Q=Q*1.25=176.57*1.25=220.7 м

Выбираем бак V=250м;d=7,0м;h=8,1м;

Бак умягчённой воды:

Q=Q*1.25=406*1.25=507.5 м

Выбираем бак V=630м;d=9.1м;h=11.2м;

Бак обессоленной воды:

м

Выбираем бак V=100м;d=4,9м;h=6,1м;

7. Компоновка оборудования ВПУ

При проектировании комплекса ВПУ предусматривается максимальная его блокировка со складскими помещениями и очистными сооружениями, а также возможность дальнейшего расширения с учетом подвоза реагентов без промежуточной перегрузки.

На крупных ТЭС водоподготовительные установки обычно выносятся в отдельное здание либо размещаются в здании объединенного вспомогательного корпуса. Отдельное здание ВПУ удобнее располагать со стороны постоянной торцовой стены главного здания ТЭС. Торцовая нерасширяемая часть здания водоподготовки выполняется обычно в виде трех- или четырехэтажной башни, предназначенной для установки промывочных баков, химической лаборатории, служебных и бытовых помещений.

Для регенерации ионитных фильтров ВПУ располагает реагентным хозяйством, которое включает склады для хранения химических реагентов, оборудование для приготовления и подачи регенерационных растворов.

Для хранения кислот и щелочей устанавливается не менее чем по две емкости для каждого реагента с учетом месячного запаса. Из складских баков реагенты поступают в баки-мерники, оттуда насосами-дозаторами или эжекторами подаются на регенерацию фильтров. Сточные воды ВПУ поступают либо в баки-нейтрализаторы, либо в схемы их утилизации.

Компоновка оборудования должна учитывать возможность дальнейшего расширения установки. При компоновке основного оборудования ВПУ должны быть обеспечены: удобное расположение аппарата, облегчающее работу обслуживающего персонала; полное использование помещения, вентиляция, возможность хорошего естественного освещения.

Осветлители, декарбонизаторы, громоздкие баки располагаются, как правило, на открытом воздухе с применением в необходимых случаях обогрева и теплоизоляции.

По способу подключения ионитных фильтров в схемах обессо-ливания различают коллекторный (параллельный) и блочный (цепочки) принципы их соединения.

При коллекторном способе включения ионитных фильтров исходная вода из общего коллектора параллельными потоками подается к каждому фильтру данной ступени. Фильтрат после фильтров также собирается в общий коллектор и поступает на группу фильтров следующей ступени. Таким образом, ионитные фильтры в схеме соединены параллельно, а ступени обессоливания - последовательно. В коллекторных схемах отдельный фильтр автономен, т.е. его состояние (работа - резерв - регенерация) не определяет состояние группы однородных фильтров. Группа фильтров ступени обрабатывает воду непрерывно, а отдельный фильтр - периодически. Число работающих фильтров в ступени можно изменять в зависимости от требуемой производительности. Частота регенераций отдельных фильтров непосредственно не связана с частотой регенерации в разных ступенях и определяется ионным составом обрабатываемой воды. Схема универсальна, хорошо адаптируется к изменениям состава воды и производительности, надежность ее достаточно высокая, экономична по количеству оборудования и расходу ионита, имеет более простые алгоритмы управления, но расход химических реагентов на регенерацию значительно выше, чем в блочной схеме, и при автоматизации требует большого количества датчиков химического контроля.

При блочном способе включения в состав каждого блока (цепочки) входит по одному фильтру соответствующей ступени ионирования, что обеспечивает полный цикл обработки воды по выбранной схеме. В данном случае каждый отдельный фильтр не является самостоятельным и блок работает периодически, имея три основных состояния: работа - резерв - регенерация (все фильтры действуют одновременно). ФСД в цепочку не включают. Количество цепочек согласно расчету ВПУ увеличивают на одну резервную.

Схема не может адаптироваться к значительному изменению показателей качества воды. Надежность цепочки определяется наименее надежным узлом, общее число оборудования значительно большее, чем в коллекторной схеме ВПУ. При разработке систем автоматизированного управления имеет место сложный алгоритм управления работой фильтров. К достоинствам блочных схем можно отнести упрощение контроля за качеством воды, снижение расхода реагентов на регенерацию и воды на собственные нужды за счет проведения совместных регенераций одноименных фильтров первой и второй ступени. Обе схемы имеют области оптимального применения, и вопрос о выборе способа подключения фильтров в каждом конкретном случае решается отдельно. Однако при производительности ВПУ свыше 400 м3/ч предпочтение отдают блочной схеме.

Расчеты показали, что производительность ВПУ менее 400 м3/ч, значит выберем коллекторный способ включения ионитных фильтров.

Специальное задание №1.

Водно-химический режим ТЭС.

Задачи организации ВХР ТЭС

Основной задачей водно-химического режима (ВХР) каждой ТЭС является обеспечение работы теплосилового оборудования (основного и вспомогательного) без повреждений и снижения экономичности, которые могут быть вызваны следующими причинами:

образованием отложений на поверхностях нагрева котлов, в проточной части турбин, на поверхностях трубок конденсаторов и т.д.;

образованием и накоплением шлама в котловой воде, тракте

питательной воды, в тепловых сетях;

-коррозией внутренних поверхностей теплоэнергетического

оборудования.

Для предотвращения перечисленных выше негативных явлений на ТЭС предусматривается организация целого ряда технических мероприятий, объединенных общим понятием "водно-химический режим". Внедрению конкретного водно-химического режима (т.е. комплексу технических мероприятий) на ТЭС предшествует проведение экспериментальных и наладочных работ, цель которых -определить оптимальные условия для его осуществления.

При выборе водно-химического режима для конкретной ТЭС принимают во внимание:

тип парового котла;

параметры рабочей среды;

паропроизводительность;

вид топлива;

теплонапряжение парогенерирующей поверхности нагрева;

наличие или отсутствие промежуточного перегрева пара;

требования к качеству перегретого пара и т.д.

Правильно выбранный и грамотно реализованный ВХР позволяет строго соблюдать установленные нормы качества питательной и котловой воды, перегретого пара, что в свою очередь гарантирует обеспечение безаварийной работы теплоэнергетического оборудования.

Согласно ПТЭ нормирование водного режима котлов барабанного типа включает в себя нормы качества перегретого пара (табл. 1), питательной (табл. 2) и котловой (табл. 3) воды.

Таблица

Таблица

Нормирование водного режима котлов прямоточного типа производиться по нормам качества перегретого пара (табл. 4) и питательной воды (табл.5).

Таблица

Таблица

К основным мероприятиям по поддержанию нормируемых показателей водно-химического режима энергоблоков ТЭС относятся: предпусковые промывки оборудования; постоянная продувка котлов при установившихся режимах и усиленная продувка во время переходных режимов; фосфатирование котловой воды (для котлов барабанного типа) или трилонирование питательной воды; проведение эксплуатационных промывок оборудования; консервация оборудования во время простоев; герметизация баков питательной воды и ее составляющих в целях предотвращения попадания кислорода в пароводяной цикл; обессоливание и обескремнивание добавочной воды; удаление свободной угольной кислоты из добавочной химически обработанной воды; обезжелезивание и обессоливание основного конденсата турбин и других конденсатов в случае необходимости; деаэрация турбинного конденсата и питательной воды (исключая режимы с дозировкой кислородсодержащих соединений); оснащение конденсаторов специальными дегазирующими устройствами в целях удаления кислорода из конденсата; обеспечение достаточной герметичности конденсаторов турбин со стороны охлаждающей воды и воздуха; постоянный вывод неконденсирующихся газов из паровых камер теплообменников; тщательное уплотнение конденсатных насосов, арматуры и фланцевых соединений трубопроводов, находящихся под разрежением; антикоррозионное покрытие оборудования и применение коррозионно-стойких материалов; введение в пароводяной цикл корректирующих химических реагентов, соответствующих данному водно-химическому режиму; автоматическая дозировка добавок, корректирующих водный режим.

Нормы качества воды для подпитки тепловых сетей и сетевой воды приведены в табл. 6.

Таблица 6.

К основным методам коррекции водного режима ТЭС с котлами барабанного типа относят: фосфатирование совместно с подщелачиванием едким натром котловой воды, амминирование и гидразинную обработку питательной воды. Каждый метод коррекции теплоносителя решает свою конкретную задачу.

Фосфатирование с подщелачиванием необходимо для того, чтобы создавать такие условия, при которых процессы кристаллизации и образования отложений в экранной системе котла имели бы минимальные скорости. Эта задача решается за счет перевода накипеобразующих солей в шламовую форму с последующим их выводом из контура циркуляции с продувкой.

Амминирование питательной воды проводится для связывания свободной углекислоты в целях предупреждения углекислотной коррозии и коррекции величины рН.

Гидразинная обработка питательной воды в сочетании с термической деаэрацией является радикальной мерой предупреждения кислородной коррозии металла питательного тракта, пассивации латуни трубной системы подогревателей, снижения содержания продуктов коррозии в пароводяном тракте ТЭС.

В настоящее время достаточно широкое применение для коррекции теплоносителя находит хеламин. Его использование позволяет одновременно решать проблемы коррозии (включая стояночную) и отложений в конденсатно-питательном и водопаровом трактах. Использование хеламина позволяет исключить дозирование аммиака, гидразина, фосфатов, едкого натра.

По вопросу оптимального ВХР ТЭС с прямоточными котлами в мировой энергетике разногласий нет - это окислительный (кислородный) режим. Кроме кислорода используют воздух, перекись водорода. Для реализации окислительного водного режима необходимого выполнение ряда требований:

-глубокая очитка турбинного конденсата(аемкСм/см);

-поддержание значения рН;

-концентрация Омкг/кг.

По вопросу оптимального ВХР барабанных котлов не только в мире, но и в отдельных энергосистемах нет единого мнения.

Так, в зарубежных странах котлы барабанного типа эксплуатируются в самых различных водных режимах:

модифицированный фосфатный с малыми концентрациями

фосфатов и избыточной гидратной щелочностью;

бесфосфатные режимы: с дозированием и без дозирования в

котловую воду NaOH;

в США прошли испытания по применению кислородного

(окислительного) режима.

Для прямоточных котлов принимаем окислительный режим, основанный на существенном повышении окислительного потенциала среды дозировкой в воду кислорода или перекиси водорода и поддержанием рН среда в пределах 6,5-7,5.