Общие концептуальные подходы при разработке технологий водоподготовки и водоочистки для нужд предприятий теплоэнергетики

Кіріспе.

Ндірістік ағып кетулерді тазарту мәселесі және техникалық және шаруашылық-үшерлік суды дайындау мақсаты жыл сайын маңызы зор болып келеді. Тазарту күрделілігі ағып кетулердегі қоспалардың әртүрлі ьолуына байланысты, оның мөлшері мен құрамы жаңа өндірістің және бар технологиялардың өзгерістердің пайда болу әсерінен әрдайым өзгереді..

Ағындық сулар тұрмыстық мақсатта және өндіріс орындарындағы технологиялық үрдістерде қолданылатын табиғи немесе құбырдағы суды қолдануынан пайда болады. Сондай-ақ атмосфералық жауын-шашындар, жерасты сулары жатады.

Ағындық сулар эпидемия және жұқпалы аурулардың таралуының қайнар көзі болып табылады. Олар қоршаған ортаны ластайды.Сондықтан ағындық суларды мақсатты апару, ең бастысы тазарту өте маңызды болып табылады.

 

Бөлім

Берілген жұмыстағы зерттулер Ақсу қ. ГРЭС мысалында жүргізілді. Зерттеу мәні деионизация қондырғысын қолданып электростанцияның судайындау жүйесін ұйымдастыру.

С пуском в промышленную эксплуатацию установок электродеионизации на ГРЭС создается замкнутый технологический цикл очистки и обессоливания потребляемой электростанцией воды, использующий в своей работе также современные мембранные технологии очистки воды методом обратного осмоса и ультрафильтрации.

Данные технологии в полном объеме применяются в российской энергетике впервые, они позволяют сократить до минимума применение опасных веществ в процессе очистки воды и производить водоочистку без образования сточных вод. Осы шаралар өндіргіш құрал-жабдықтардың жұмыс істеу тиімділігін арттырды және қораған ораға түсетін жүктемені төмендетеді.

 

3) 2-бөлім

 

Аксуская ГРЭС с электрической мощностью 2100 МВт (7 блоков по 300 МВт) расположена в городе Аксу Павлодарской области и предназначена для централизованного обеспечения теплом и электроэнергией прилегающие к ГРЭС промышленные предприятия и объектов жилого фонда, расположенного на расстоянии 2 км.

Отын түрінде Экібастұз тас көмірі қолданылады сипаттамасы жұмыстық массаға:

	Qрн=	3736±500 ккал/кг;
	Wр=	6 ¸ 7 %;
	Ар=	28 ¸ 69 %;
	Sобщ=	0,6 ¸ 0,8 %;

 

Отынды жағу тәсілдері– факелді,қожды жлю тәсілі – құрғақ. Уловленные ЗШО (шлак+сухая зола) при помощи системы гидрозолоудаления (ГЗУ) складируется на золоотвале, расположенного на расстоянии от станции 7,5 км. Система ГЗУ замкнутая, с многократным использованием осветленной на золотвале воды, которая на ГРЭС считается технической водой.

Орташа жүктеме (бу бойынша) ПК-39 ст. № 8 – 905 т/ч қазанының, жылулық – 584 Гкал/ч.

Жылуэнергиясын жіберу (ГРЭС бойынша) пайдаланылған бумен– 47,1 %, ыстық сумен – 51, 8 %.

ГРЭС негізгі құрал-жабдықтарының тиімді жұмысын, тәулік аралығында электр және жылу қуаттарының анағұрлым ауытқулары кезінде орнатылған жылуэнергетикалық құрал-жабдықтар қамтамассыз етеді.

Бөлім

Технологиялық тұзсы суды дайындау.

Одним из направлений компании ЗАО «БМТ» является разработка и производство водоподготовительных систем. Подготовленная вода используется в ряде технологических процессов теплоэнергетического оборудования:

1. Бу айдау циклін және газ шығырын жану камерасына бүрку үшін қоректендіру.

2. Жылулық тораптарды ашық жүйедегі ыстық сумен қамтамассыздандырумен қоректендіру.

3. Айналымды суыту жүйесінің шығындарын толықтыру үшін қоректеніру.

Подготовленная вода используется для подпитки водогрейных и паровых котлов, а так же котлов - утилизаторов работающих под давлением до 140 атм.

Для каждого из технологических процессов требуется уровень обессоливания воды, который регламентируется соответствующими нормативными документами: РД 24.031.120-91; ГОСТ 20995-75, правилами технической эксплуатации (ПТЭ) и техническими условиями (ТУ), разрабатываемыми изготовителями того или иного типа теплоэнергетического оборудования. Руководствуясь этими документами, а так же составом источника подачи исходной воды (артезианская скважина или поверхностный водный объект), осуществляется разработка технологии и подбор того или иного водоподготовительного оборудования индивидуально под требуемые нормативы.

В последние два десятилетия активное развитие получили мембранные методы очистки. Процесс фильтрации на мембране имеет свои особенности. Фильтруемая среда, как правило, движется тангенциально к поверхности мембраны и разделяется на два потока – фильтрат и концентрат.

Мембранные системы классифицируются в зависимости от рейтинга фильтрации задерживаемых частиц (микро-, ультра-, нанофильтрация, обратный осмос) и задерживают частицы размером от десятков микрон до тысячных долей микрона. В водоподготовке используются мембраны с различными видами пористых структур. Соответственно, разработаны и различные виды мембранных фильтрующих элементов – рулонные, трубчатые, плоскопараллельные, половолоконные. Их использование позволяет решать широкий круг задач и решать проблемы индивидуально.

В технологи водоподготовки реализуется принцип очистки, предусматривающий постадийное удаление от крупных коллоидных частиц к более мелким, вплоть до молекул солей (от макрофильтрации частиц размером свыше 50 мкм, до нанофильтрации и обратного осмоса, обеспечивающего задерживание растворённых солей). Это позволяет работать каждому узлу установки в оптимальном для него технологическом режиме.

Стадии микро- и ультрафильтрации обеспечивают высококачественную предварительную подготовку воды и позволяют удалить примеси с молекулярной массой, опасной для работы обратного осмоса. Непосредственный процесс обессоливания производится на стадии обратного осмоса, который в свою очередь, может состоять из одной или двух ступеней по фильтрату. Вода, прошедшая первую ступень обратного осмоса, характеризуется удельной электропроводностью не более 20 мкСм/см и жёсткостью не более 0,3 мг-экв/л, после второй ступени – удельная электропроводность составляет не более 2 мкСм/см, и жёсткость не более 0,05 мг-экв/л.

Обратный осмос одной или двух ступеней по фильтрату позволяет достичь степени обессоливания воды, которая соответствует требованиям для водогрейных котлов, для подпитки систем горячего водоснабжения и для подпитки оборотной системы охлаждения.

Однако, этого уровня обессоливания недостаточно, для использования воды непосредственно в парогазовых установках (турбины, котлы-утилизаторы и.т.п), удельная электропроводность для которых не должна превышать 0,1 мкСм/см, и жёсткость не более 0,001 мг-экв/л.

Для достижения указанного уровня обессоливания используется два варианта технологий глубокого обессоливания:

- дообессоливание на базе электродеионизатора;

- дообессоливание набазе ионообменной технологии;

Оба варианта дообессоливания имеют свои достоинства и недостатки, тем не менее, гарантированно обеспечивают удельную электропроводность воды, не превышающую 0,1 мкСм/см.

Принципиальная схема подготовки технологической обессоленной воды с двумя вариантами дообессоливания представлена на рис. №№ 1,2.

 

Вывод

Общие концептуальные подходы при разработке технологий водоподготовки и водоочистки для нужд предприятий теплоэнергетики.

В изложенных выше технологиях используются различные способы обессоливания: обратный осмос, ионный обмен, выпаривание. Техническими специалистами при постановке конкретной задачи при разработке технологий осуществляется математическое моделирование процессов обессоливания и оптимизация применения тех или иных методов обессоливания по техническим и экономическим критериям.

В качестве исходных данных для оптимизации лежит состав исходной воды, объёмы очищаемых сточных вод, наличие существующей системы ХВО, желаемый уровень её модернизации, требуемая степень сокращения сбросов и их повторного использования.

В применяемом оборудовании используются современные технологии сбережения энергетических, ресурсов, воды и реагентов, в частности:

- высоконапорные насосы на мембранных установках второй ступени по концентрату обратного осмоса работают под давлением до 6,0 МПа. Применяемые на них рекуператоры кинетической энергии концентрата позволяют снизить удельные энергозатраты с 10 кВт-ч на 1 м3 в классических насосных системах до 2,8 кВт-ч на 1 м обессоливаемой воды в системах с применением рекуперации;

- в технологии ионного обмена используются приёмы, позволяющие сократить количества реагентов, используемых для регенерации. Для достижения удельной электропроводности до 0,1 мкСм/см

благодаря применению специальных технологических приёмов нет необходимости использовать дорогостоящие фильтры со смолой смешанного действия;

- в технологии термического обезвоживания (выпаривания) применяются технологии выпаривания под вакуумом, что позволяет сократить потребление электроэнергии на выработку греющего пара как минимумна 80 % по сравнению с классическими методами выпаривания.

Комплектующие для изготовления оборудования (высоконапорные насосы, корпуса фильтров, мембранные элементы, ионообменные материалы, КИПиА, элементы обвязки).