Метод термического обессоливания воды.
На многих ТЭС восполнение потерь пара и конденсата производится дистиллятом, получаемым в испарительных установках. Такой метод подготовки воды называется термическим обессоливанием. При термическом обессоливании из воды, содержащей различные растворенные в ней вещества, получают пар, который затем конденсируют. В тепловых режимах, при которых работают испарители, с паром уносится лишь очень небольшое количество капель, содержащих эти вещества. Устройства по очистке пара позволяют и этот унос многократно уменьшить. Поэтому получаемый на испарительных установках дистиллят пригоден для использования в качестве добавочной воды для любых современных паровых котлов. Вводимые в испаритель с водой растворенные в ней вещества выводятся из аппарата с продувкой. В настоящее время в основном дистиллят производят из воды, предварительно умягченной на ионитных фильтрах. Однако имеются испарительные установки, для питания которых применяется вода, прошедшая упрощенную обработку, а также испарители, работающие на сырой воде.
3. Технологии водоподготовки на Новочеркасской ГРЭС
Технологическая схема ВПУ Новочеркасской ГРЭС в настоящее время включает мембранные технологии как на стадии предочистки, так и на стадии обессоливания добавочной воды. Модернизация данной технологической схемы проходила на протяжении более десяти лет.
На первом этапе реконструкции была произведена замена фильтров Н-ОН-ионирования первой и второй ступеней на установки обратного осмоса. Финишное обессоливание осуществлялось фильтрами смешенного действия, загруженных сильнокислотным катионообменным материалом и сильноосновной анионообменной смолой. Подобная модернизация технологической схемы благоприятно сказалась на объемах отработанных регенерационных растворов, позволив улучшить экологическую ситуацию на станции и снизить расходы на обработку сточных вод водоподготовительной установки /5/. Обессоливание воды с помощью подобной схемы позволило обеспечить требуемые величины солесодержания добавочной воды, однако, предочистка, представленная осветлителями и насыпными механическими фильтрами, не обеспечивала нормируемых показателей по остаточным концентрациям взвешенных веществ и коллоидных соединений. Поэтому возникала опасность повреждения обратноосмотических мембран. Проведенные в лабораторных условиях дополнительные исследования /6,7/ позволили установить допустимые значения примесей природного и антропогенного происхождения, которые могут транзитом проходить через водоподготовительные установки ТЭС, не оказывающие негативного влияния на оборудование обессоливающей части водоподготовительных установок.
Второй этап реконструкции водоподготовительной установки Новочеркасской ГРЭС заключался в замене осветлителей на установки ультрафильтрации. Подобная модернизации не только обеспечила повышение качества подготовки воды на стадии предочистки, но и способствовала улучшению экологической ситуации на станции в целом - отпала необходимость масштабного использования коагулянтов и реагентов для известкового умягчения воды, а также новая технология в отличие от предыдущей позволила избавиться от значительных объемов влажного осадка, характерного для эксплуатации осветлителей.
Замена двух первых ступеней ионообменных фильтров обратноосмотическими установками способствовало резкому сокращению применения кислот и щелочей, применяемых для регенерации ионообменных материалов. Отработанные регенерационные растворы весьма агрессивны и требуют нейтрализации, сопровождающейся образованием осадка. Остававшиеся в эксплуатации фильтры смешанного действия в отличие от первых двух ступеней Н-ОН-ионирования испытывают гораздо меньшую нагрузку по растворенным примесям. Поэтому расход реагентов на регенерацию истощенных ионитов несопоставимо ниже /5/. Однако, в целях дальнейшего улучшения экологической ситуации на станции и повышения качества подготовки добавочной воды был проведен очередной этап модернизации водоподготовительной установки - третья ступень ионирования была заменена установками электродеионизации воды.
Проведенная на станции масштабная реконструкция водоподготовительной установки позволила стабильно обеспечивать требуемое качество обессоливания добавочной воды, соответствующей всем нормативным требованиям. Это является залогом соблюдения применяемого на станции нейтрально-кислородного водно-химического режима, отличительной особенностью которого являются наиболее жесткие требования к качеству теплоносителя.
4. Расчет основных рабочих параметров устройств водоподготовки
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
Часовая производительность ЦОУ равна 100 - 130 м3/ч.
ИСХОДНАЯ ВОДА
Исходной водой является река Дон. Качественный состав исходной и осмотической воды представлен в таблице №2.
Таблица № 2
| № п/п | Показатель | Значение | |
| Исходной воды | Осмотической воды | ||
| Общее солесодержание, мг/л | не более 700 | 5-15 | |
| Содержание хлоридов, мг/л | не более 150 | 1,0-1,2 | |
| Содержание железа, мг/л | не более 0,3 | не более 0,005 | |
| Окисляемость, мг/л | не более 3 | не более 1 | |
| Общая жесткость, мг-экв/л | не более 9 | не более 0,05 | |
| Кремниевая кислота, мг/л | не более 6 | 0,006 | |
| Взвешенные вещества, мг/л | не более 0,5 | отс. | |
| Нефтепродукты, мг/л | не более 0,005 | отс. | |
| рН | 10,0-10,5 | 9,5 | |
| Содержание свободного хлора, мг/л | не более 0,1 | не более 0,05 | |
| Коллоидный индекс подаваемой воды | не более 5 | не более 1 |
Ультрафильтрация способна задерживать частицы в диапазоне размеров от 20 до 1000 ангстрем (0,001 – 0,1 мкм) – коллоиды, протеины, значительную долю микробиологических загрязнений, крупные органические молекулы (с молекулярной массой от 1000 до 300000 у.е).
Установка обратного осмоса предназначена для обессоливания, задерживая 90-99% всех растворенных неорганических соединений, 95-99% органических веществ и 100% коллоидных примесей (коллоидная кремниевая кислота, бактерии, вирусы и т.п.).
При обработке воды методом ионообмена из нее удаляются вещества, находящиеся в истинно-растворенном состоянии.