Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

По дисциплине: «расчет водоподготовительной установки КЭС»

Содержание

Задание на курсовое проектирование.

Введение.

1. Выбор источника водоснабжения, анализ показатели качества исходной воды.

2. Обоснование метода и выбор схемы подготовки воды.

3. Эскиз выбранной схемы.

4. Полное описание технологических процессов на ВПУ

5. Определение производительности ВПУ.

6. Расчет схемы ВПУ:

6.1 Расчет ионообменной части ВПУ.

6.2 Расчет предочистки.

6.3 Расчет декарбонизатора.

6.4 Анализ расхода реагентов.

6.5 Анализ расхода воды на собственные нужды ВПУ.

6.6 Компоновка основного оборудования.

7. Специальное задание №1 Водно-химический режим:

7.1 Нормы качества питательной воды и перегретого пара.

7.2 Нормы качества подпиточной воды теплосетей и сетевой воды.

7.3 Основные мероприятия по поддержанию выбранного ВХР.

7.4 Методы коррекции котловой и питательной воды.

7.5 Характеристика потоков конденсатов и схемы их очистки.

8. Специальное задание №2 Выбор и описание системы технического водоснабжения.

Заключение.

Литература.

Введение

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,

-наличием шлама в котлах, в тракте питательной воды, в теплосетях.

-процессами коррозии внутренних поверхностей теплоэнергетического оборудования.

В данной работе производится расчет ВПУ КЭС мощностью 3200 МВт вырабатываемых турбинами К-800-240 и котлами ТГМП-204 (ПП-2650-25-545).

С целью обеспечения рационального водо-химического режима на тепловых электростанциях осуществляется нормирование качества пара прямоточных котлов.

1. Выбор источника водоснабжения, анализ показатели качества исходной воды

Показатели качества исходной воды.

Выбираем источник водоснабжения водохранилеще. Выписываем показатели качества исходной воды:

водоем	Взвеш. вещества мг/кг	Сухой остаток мг/кг	Минер. остаток мг/кг	Жесткость мг-экв /кг
				Жо	Жк	Жнк
	0,0	0,0	231,0	4,2	4,099	0,1

Содержание ионов и окислов, мг/кг

Показатель	мг/кг	Э	мг-экв/кг
Са2+	56,4	20	2,82
Мg2+	16,8	12	1,400
Na+	10,4	23	0,452
	250,1	61	4,100
	8,9	48	0,185
Cl-	13	35,5	0,37
	0,08	62	0,0013
	0	46	0
	2,17	38	0,057

Пересчет показателей качества исходной воды.

Для пересчета качества воды из мг/кг в мг-экв/кг используется понятие «эквивалент» вещества:

М - молекулярная масса

n - валентность.

		56,4	=2,82	мг-экв/кг
		20
		16,8	=1,400	мг-экв/кг
		12
		10,4	=0,452	мг-экв/кг
		23
		250,1	=4,100	мг-экв/кг
		61
		8,9	=0,185	мг-экв/кг
		48
		13	=0,37	мг-экв/кг
		35,5
		0,08	=0,0013	мг-экв/кг
		62
		0	=0	мг-экв/кг
		46
		2,17	=0,057	мг-экв/кг
		38

Коагуляция FeSO4 c известкованием:

Жесткость остаточная:

КFe=0,6мг-экв/кг-доза FeSO4

	0,1+0,6=0,7	мг-экв/кг
	0,7+0,1+0,6=1,4	мг-экв/кг

изв=0,4мг-экв/кг - избыток извести при известковании исходной воды;

Концентрация сульфат ионов :

0,185+0.6=0,785 мг-экв/кг

Концентрация CL_ не изменяется.

Концентрация :

0.6*0,057= 0,034мг-экв/кг

Ионитная часть схемы ВПУ.

Первая ступень Н - катионирования (Н1):

В этом фильтре удаляются катионы , в количестве мг-экв/кг, где общая остаточная жесткость после предочистки:

1,4+2.15*0,452=2,372 мг-экв/кг

Жесткость воды после Н1 составляет 0,2-0,3 мг-экв/кг

Кислотность воды равна:

0,553+0.6=1,152904 мг-экв/кг

Первая ступень анионирования А1(слабоосновное анионирование).

В этом фильтре удаляются анионы сильных кислот в количестве:

0,553+0.6=1,152904 мг-экв/кг

Щелочность воды после фильтра А1=0,2мг-экв/кг.

Декарбонизатор.

Остаточная концентрация СО2 после декарбонизатора принимается в пределах

3-10мг-экв/кг. Принимаем 0,09 мг-экв/кг.

Вторая ступень Н-катионирования (Н2).

В фильтре Н2 удаляются катионы в количестве:

.

Кислотность воды после фильтра Н2 не выше 0,05мг-экв/кг.

Вторая ступень анионирования А2 (сильноосновное анионирование):

При 2-х ступенчатом обессоливании на фильтре А2 в основном удаляются после декарбонизатора в количестве:

=0,034+0,09=0,124 мг-экв/кг.

Качество обессоленной воды после А2:

-солесодержание - не более 0,2мг/кг,

-кремнесодержание - не более 0,04 мг/кг.

Фильтр смешанного действия в схеме трехступенчатого обессоливания глубоко удаляет из воды катионы и анионы.

Качество воды после ФСД:

-солесодержание - не более 0,1 мг/кг

-кремнесодержание - не более 0,03 мг/кг.

2. Обоснование метода и выбор схемы подготовки воды

Выбор способов обработки добавочной воды котлов производится в зависимости от качества исходной воды типа котельного агрегата.

На отопительных ТЭЦ восполнение потерь питательной воды производится обессоленной водой, если среднегодовое суммарное содержание анионов сильных кислот исходной воды менее 5мг-экв/кг и при отсутствии специфических органических соединений, которые не могут удалятся при коагуляции.

В нашем случае:

0,185+0,37+0,0013+0,37+0+0,37= 0,553 < 5 мг-экв/кг

Водоподготовительные установки включают предочистку и ионитную часть. Существует два вида предочистки:

1.При карбонатной жесткости Жк исходной воды менее 2 мг-экв/кг целесообразно применять коагуляцию воды сернокислым алюминием AL2(SO4)3 в осветлителе с последующим осветлением в осветлительных фильтрах.

2.При Жк исходной воды более 2 мг-экв/кг осуществляют коагуляцию сернокислым железом с известкованием в осветлителе с последующим осветлением в осветлительных фильтрах.

В нашем источнике водоснабжения Жк>2 мг-экв/кг, следовательно, выбираем второй вид предочистки: коагуляцию сернокислым железом с известкованием в осветлителе с последующим осветлением в осветлительных фильтрах.

Дальнейшая обработка воды проводится на ионитной части ВПУ. В зависимости от типа котлоагрегата и показателей качества исходной воды может быть выбрана одна из схем обессоливания.

1. Упрощенная.

2. Двухступенчатая.

3. Трехступенчатая.

Так как есть котел прямоточного типа, то, независимо от показателей качества исходной воды, обработка воды должна вестись по схеме трехступенчатого обессоливания (Н1-А1-Д-Н2-А2-ФСД), которая включает в себя первую ступень Н - катионирования, слабоосновное анионирование, декарбонизацию, вторую ступень Н - катионирования, сильноосновное анионирование, третью ступень Н - катионирования и сильноосновное анионирование, которая заменяется фильтром смешанного действия.

Осв - осветлитель; ОФ - осветительный фильтр; БОсв - бак частично осветленной воды; Н1,Н2,А1,А,2 - ионитные фильтры; Д - декарбонизатор; БДв - бак декарбонизированной воды; ФСД - фильтр смешанного действия.

=2,372

=1,153

=0,853

FeSO4

Ж0=4,2

Жk=4,099

Жнк=0,1

Са2+=2,82

Мg2+=1,400

Ж0=4,2

Na+=0,452

Жk=4,099

0,09

=4,100

Жнк=0,7

=0,185

Щ=1,1

Cl-=0,37

=0,79

= 0,0013

Cl-=0,37

=0

=0,0013

=0,057

=0

=0,034

4. Полное описание процессов, происходящих на ВПУ

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+H2O Са2++СО2-3=СаСО3.

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

MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2 Мg2++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.

Остаточная жесткость, достигаемая в процессе известкования . 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.

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

2.2. Непосредственно регенерация (пропуск раствора определенной концентрации).

2.3. 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

Регенерацию 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.

5. Определение производительность ВПУ.

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

0.02*(4*2650)=212 т/ч.

Для электростанций с прямоточными котлами расчетную производительность ВПУ увеличивают для блоков мощностью 200, 250, 300 МВт - на 25 т/ч; 500МВт - на 50 т/ч; 800 МВт - на 75 т/ч.

75=212+75=287 т/ч.

При проектировании ВПУ необходимо принимать минимальное количество оборудования за счет его высокой единичной производительности. При производительности водоподготовки свыше 400 м3/ч предусматривается разбивка механических ионитных фильтров (при нормальном включении) на блоки производительностью от 200 до 500 м3/ч каждого блока. В нашем случае производительность получилась менее 400 м3/ч, следовательно, разбивка не предусматривается.

6. Расчет схемы ВПУ

Расчет схемы ВПУ начинают с конца технологического процесса, то есть первым рассчитывают группу фильтров смешанного действия.

В данном случае расход воды на фильтры смешанного действия, который необходим для определения числа и размеров фильтра, будет равен производительности установки.

6.1 Расчет ионообменной части ВПУ

6.1.1 Расчет фильтров смешанного действия ВПУ

Необходимая площадь фильтрования определим по формуле:

	287	=5,74 , м2
	50

Q=287 м3/ч-производительность фильтра без учета расхода воды на их собственные нужды;

w=50м/ч - скорость фильтрования для ФСД (с внутренней регенерацией);

Необходимая площадь фильтрования для каждого фильтра:

	5,74	=1,913 , м2
	3

Число установленных фильтров m одинакового диаметра принимается не менее трёх m=3.

Площадь фильтра с учетом изменения диаметра:

	3,1415*22	= 3,142 , м2
	4

По полученному значению d (т.7 с.33[1]) принимаем ближайший больший стандартный фильтр ФИСД ВР-2,0-0,6 с d=2 м.

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

	104*3,142*(3-1)*1,95	=426,906 ч,
	287

fст=3,142 м2 - сечение фильтра;

m=3 - число установленных фильтров одинакового диаметра;

h=1,95м - высота слоя ионита;

Q=287 м3/ч - производительность рассчитываемых фильтров;

Продолжительность фильтроцикла должна быть не менее 8 часов.

Количество регенераций в сутки:

	24	=0,056;
	426,906+3

t - продолжительность операций, связанных с регенерацией фильтров, равная 3ч для ФСД.

Объем ионитных материалов, загруженных в фильтры во влажном состоянии. В ФСД перед регенерацией ионита делятся на слой катионита и слой анионита (50% - катионита, 50% - анионита):

	3,142*1,95	=3,063 м3
	2
	3,142*1,95*3	=9,189 м3
	2

Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров:

	9,189*0,056*13	=0,278 м3/ч;
	24
	9,189*0,056*14,5	=0,310 м3/ч;
	24

=13 м3/м3 удельный расход на собственные нужды (т.2, с.38)

14,5 м3/м3 удельный расход на собственные нужды (т.2, с.38)

Расход химических реагентов (H2SO4, NaOH, NaCl) на регенерацию фильтра:

	70*3,063	=214,414 кг;
	100*3,063	=306,305 кг;
	100*214,414	=510,509 кг;
	42
	100*306,305	=408,407 кг;
	75

bА= 70 кг/м3 (т.10) bК=100 кг/м3

С - содержание поверхностно активного вещества в техническом продукте

Суточный расход химических реагентов на регенерацию ионитных фильтров:

	214,414*3*0,056=35,910 кг;
	306,305*3*0,056=51,300 кг;
	510,509*3*0,056=85,499 кг;
	408,407*3*0,056=68,399 кг;

Часовой расход воды, который должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров:

QА2=QФСД+ +qCH= 287+0+0,588= 287,588 м3/ч.

6.1.2 Расчет группы анионитных фильтров второй ступени А2

Необходимая площадь фильтрования определим по формуле:

	287,588	=14,379 , м2
	20

Q=287,588 м3/ч-производительность фильтра без учета расхода воды на их собственные нужды;

w=20 м/ч - скорость фильтрования для А2 - фильтра;

Необходимая площадь фильтрования для каждого фильтра:

	14,379	=4,793, м2
	3

Площадь фильтра с учетом изменения диаметра (т.7,с.33[1])

		2,470 ;
	3,1415*2,62	=5,309, м2
	4

Выбираем фильтр параллельно-точные с d=2,6 м ФИПа П-2.6-0,6.

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

	5,309*1,5*250*(3-1)	=111,426 ч;
	287,588*0,124

fст=5,309 м2 - сечение фильтра;

m=3 - число установленных фильтров одинакового диаметра;

h=1,5 м - высота слоя ионита;

Q= 287,588 м3/ч - производительность рассчитываемых фильтров;

0,124 суммарное содержание катионов или анионов поступающей к воде, г-экв/м3

ep=250 рабочая обменная емкость ионита г-экв/м3;

Продолжительность фильтроцикла должна быть не менее 8 часов.

Количество регенераций в сутки:

	24	=0,212;
	111,426+3

t - продолжительность операций, связанных с регенерацией фильтров, равная 3ч.

Объем ионитных материалов, загруженных в фильтры во влажном состоянии:

	5,309*1,5	=7,964 м3
	5,309*1,5*3	=23,892 м3

Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров:

	23,892*14,5*0,212	= 3,054 м3/ч;
	24

АВ-17-8 Ри=14,5 м3/м3 удельный расход на собственные нужды;

Расход химических реагентов (NaOH) на регенерацию фильтра:

	120*7,964*103	=955,672 кг;
	1000
	955,672*100	=2275,411 кг;
	42

bА= 120 кг/м3 (т.10)

С - содержание поверхностно активного вещества в техническом продукте

;

Суточный расход химических реагентов на регенерацию ионитных фильтров:

	955,672*3*0,212=606,639 кг
	2275,411*3*0,212=1444,379 кг

Часовой расход воды, который должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров:

QН2=QА2+qCH=287,588 +3,054= 290,642 м3/ч.

6.1.3 Расчет группы Н - катионитных фильтров второй ступени (Н2 )

Необходимая площадь фильтрования определим по формуле:

	290,642	=9,688 , м2
	30

Q=290,642 м3/ч-производительность фильтра без учета расхода воды на их собственные нужды;

w=30 м/ч - скорость фильтрования для Н2 - фильтра;

Необходимая площадь фильтрования для каждого фильтра:

	9,688	= 3,229, м2
	3

Площадь фильтра с учетом изменения диаметра (т.7,с.33[1])

		1,998 м;
	3,1415*22	=3,142 м2
	4

Выбираем фильтр параллельно-точные с d=2 м ФИПа П-2-0,6.

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

	3,142*1,5*400*(3-1)	=15,208 ч;
	290,642*0,853

fст=3,142 м2 - сечение фильтра;

m=3 - число установленных фильтров одинакового диаметра;

h=1,5 м - высота слоя ионита;

Q=290,642 м3/ч - производительность рассчитываемых фильтров;

0,853 суммарное содержание катионов или анионов поступающей к воде, г-экв/м3

ep=400 рабочая обменная емкость ионита г-экв/м3;

Продолжительность фильтроцикла должна быть не менее 8 часов.

Количество регенераций в сутки:

	24	=1,395;
	15,208+3

t - продолжительность операций, связанных с регенерацией фильтров, равная 3ч.

Объем ионитных материалов, загруженных в фильтры во влажном состоянии:

	3,142*1,5	=4,712 м3
	3,142*1,5*3	=14,137 м3

Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров:

	14,137*13*1,395	=10,680 м3/ч;
	24

КУ-2 Ри=13 м3/м3 удельный расход на собственные нужды;

Расход химических реагентов (H2SO4) на регенерацию фильтра:

	40*4,712*103	=188,496 кг;
	1000
	188,496*100	=251,327 кг;
	75

С - содержание поверхностно активного вещества в техническом продукте ;

Суточный расход химических реагентов на регенерацию ионитных фильтров:

	188,496*3*1,395= 788,684 кг
	251,327*3*1,395= 1051,578 кг

Часовой расход воды, который должен быть подан на следующую рассчитываемую группу анионитных фильтров (А1):

QА1=QН2+qCH=290,642+10,680=301,322 м3/ч.

6.1.4 Расчет группы анионитных фильтров первой ступени (А1)

Необходимая площадь фильтрования определим по формуле:

	301,322	=20,088, м2
	15

QА1=301,322 м3/ч-производительность фильтра без учета расхода воды на их собственные нужды;

w=15 м/ч - скорость фильтрования для А1 - фильтра первой ступени.;

Необходимая площадь фильтрования для каждого фильтра:

	20,088	=6,696, м2
	3

Площадь фильтра с учетом изменения диаметра (т.7,с.33[1])

		2,920 м;
	3,1415*32	=7,069 м2
	4

Выбираем фильтр параллельно-точные с d=3 м ФИПа 1-3-0,6.

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

	7,069*2,5*800*(3-1)	= 81,389ч;
	301,322*1,153

fст=7,069 м2 - сечение фильтра;

m=3 - число установленных фильтров одинакового диаметра;

h=2,5м - высота слоя ионита;

QА1= 301,322 м3/ч - производительность рассчитываемых фильтров;

1,153 суммарное содержание катионов или анионов поступающей к воде, г-экв/м3

ep=800 рабочая обменная емкость ионита г-экв/м3;

Продолжительность фильтроцикла должна быть не менее 8 часов.

Количество регенераций в сутки:

	24	=0,288;
	81,389+3

t - продолжительность операций, связанных с регенерацией фильтров, равная 3ч.

Объем ионитных материалов, загруженных в фильтры во влажном состоянии:

	7,069 * 2,5	=17,671 м3
	7,069*2,5*3	=53,014 м3

Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров:

	53,014*18*0,288	=11,443 м3/ч;
	24

АВ-31 Ри=18 м3/м3 удельный расход на собственные нужды;

b=50 кг

Расход химических реагентов (NaOH) на регенерацию фильтра:

	50*17,671*103	=883,573 кг;
	1000
	883,573*100	= 2103,745 кг;
	42

С - содержание поверхностно активного вещества в техническом продукте

;

Суточный расход химических реагентов на регенерацию ионитных фильтров:

	883,573*3*0,288= 762,893 кг
	2103,745*3*0,288= 1816,413 кг

Часовой расход воды, который должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров:

QН1=QА1+qCH=301,322+11,443= 312,766 м3/ч.

6.1.5 Расчет группы Н - катионитных фильтров первой ступени (Н1)

Необходимая площадь фильтрования определим по формуле:

	312,766	=12,511, м2
	25

QН1=312,766м3/ч-производительность фильтра без учета расхода воды на их собственные нужды;

w=25м/ч - скорость фильтрования для Н1 - фильтра;

Необходимая площадь фильтрования для каждого фильтра:

	12,511	=4,170, м2
	3

Площадь фильтра с учетом изменения диаметра (т.7,с.33)

		2,304м;
	3,1415*2,62	=5,309м2
	4

Выбираем фильтр параллельно-точные с d=2,6 м ФИПа 1-2.6-0,6

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

	5,309*2,5*650*(3-1)	= 23,257 ч;
	312,766*2,372

fст=5,309 м2 - сечение фильтра;

m=3 - число установленных фильтров одинакового диаметра;

h=2,5 м - высота слоя ионита;

QН1=312,766 м3/ч - производительность рассчитываемых фильтров;

2,372 суммарное содержание катионов или анионов поступающей к воде, г-экв/м3

ep=650 рабочая обменная емкость ионита г-экв/м3;

Продолжительность фильтроцикла должна быть не менее 8 часов.

Количество регенераций в сутки:

	24	=0,950;
	23,257+3

t - продолжительность операций, связанных с регенерацией фильтров, равная 3ч.

Объем ионитных материалов, загруженных в фильтры во влажном состоянии:

	5,309*2,5	=13,273 м3
	5,309*2,5*3	=39,820 м3

Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров:

	39,820*10,5*0,950	= 16,554 м3/ч;
	24

.

КУ-2 Ри=10,5 м3/м3 удельный расход на собственные нужды;

Расход химических реагентов (H2SO4) на регенерацию фильтра:

	60*13,273*103	=796,394 кг;
	1000
	796,394*100	=1061,858 кг;
	75

С - содержание поверхностно активного вещества в техническом продукте

;

Суточный расход химических реагентов на регенерацию ионитных фильтров:

	796,394*3*0,950=2270,272 кг
	1061,858*3*0,950=3027,029 кг

Часовой расход воды, который должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров:

QБР=QН1+qCH=312,766+16,554=329,320 м3/ч.

6.2 Расчет предочистки

6.2.1 Расчет осветительных фильтров

Необходимая площадь фильтрования определим по формуле:

	329,320	=47,046, м2
	7

Q0=329,320 м3/ч-производительность фильтра без учета расхода воды на их собственные нужды;

w=7 м/ч - скорость фильтрования для осветительных фильтров;

Задаемся 12 фильтрами.

Необходимая площадь фильтрования для каждого фильтра:

	47,046	=3,920, м2
	12

Площадь фильтра с учетом изменения диаметра.

		2,234 м;
	3,1415*2,62	=5,309 м2
	4

Принимаем к установке с 12 фильтрами d=2,6 ФОВ-3К- 2,6-0,6

h=0,9м*3 fст=5,309 м2 (т. 7с.32[1]).

Расход воды на взрыхляющую промывку каждого осветлительного фильтра:

	12*5,309*10*60	=38,227 м3/ч,
	1000

tвзр=10 мин - продолжительность взрыхления;

i=12л/(с*м2) - интенсивность взрыхления фильтра, загружен антрацитом 12л/(с*м2);

Расход воды на отмывку осветлительного фильтра

	5,309*7*10	=6,194 м3/ч;
	60

tотм=10 - продолжительность отмывки мин,

0=7м/ч - скорость фильтрования

Часовой расход воды на промывку осветлительных фильтро:

	(6,194+38,227)*12*2	=44,421 м3/ч;
	24

n0=2 - число отмывок каждого фильтра,

m0=12 - число осветлительных фильтров.

Производительность брутто с учетом расхода воды на промывку осветлительных фильтров:

329,320+44,421=373,741 м3/ч;

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

	373,741	=6,399 м/ч;
	(12-1)*5,309

Принимаем к установке 4 трехкамерных фильтра

ФОВ-3К- 2,6-0,6

водоснабжение котловой конденсат очистка

6.3.2 Расчет осветлителей

Суммарная производительность осветлителей принимается равной 110% расчетного расхода осветленной воды, при этом устанавливается не менее двух осветлителей.

Емкость каждого из 2-х осветлителей определяется по формуле:

	1,1*373,741*1,5	=6,399 м3;
	2
373,741	м3/ч

По Vосв выбираем ВТИ - 250и для известкования: Vосв=413 м3

D=9000мм

h=13524мм

для коагуляции:

D=12м

h=11,65м

Необходимое количество реагентов при коагуляции и известковании:

Расход коагулянта FeSO4*7H2O:

	24*373,741*0,6*75,16	=404,501 кг/сут;
	1000

G - расход безводного 100%-го коагулянта, кг/сут;

=75,16 - эквивалент безводного коагулянта:

Кк=0,6г-экв/кг доза коагулянта

Расход технического коагулянта в сутки:

	404,501*100	=809,002 кг/сут;
	45

- процентное содержание коагулянта FeSO4.

Расход коагулянта (ПАА) в сутки.

	24*373,741*1	=8,970 кг/сут;
	1000

dПАА - доза полиакриламида 0,2-1,8, мг/кг dПАА=1

Расход извести (в виде Сa(OH)2;

	24*37,05*373,741*6,499	=2159,814 кг/сут;
	1000

37,05 - эквивалент Са(ОН)2;

4,099+0,4+0,6+1,400=6,499 мг-экв/кг доза извести.

6.3 Расчет декарбонизатора

В декарбонизаторе удаление СО2 осуществляется методом аэрации. Его суть заключается в осуществлении тесного контакта воздуха с водой для поддержания возможно более низкого парциального давления СО2 над поверхностью воды.

Расчет декарбонизатора состоит в определении необходимой поверхности геометрических размеров, заполненной кольцами Рашига и определение напора, создаваемого вентилятором. Площадь поперечного сечения декарбонизатора определяется по плотности орошения насадки, т.е. по расходу воды, приходящейся на единицу площади единичного сечения декарбонизатора. Плотность орошения с насадкой из колец Рашига принимаем 60м3/(м2ч):

	329,320	=5,022, м2
	60

Диаметр декарбонизатора:

		1,264 м;
Необходимая поверхность насадки:
	61,413	= 7574,328 м2
	0,5*0,037

G - количество газа кг/ч:

G=Q(Cвх+Свых)/1000=	329,320*(198,813+5)	=61,413, кг/ч;
	1000

Свх=44Жк+Снач=444,099+0,2684,0993=198,813 мг/кг;

Снач=0,268Жк3=0,2684,0993=18,457 мг/кг;

Свых=5 мг/кг;

	7574,328	=7,321, м
	5,022*206

206 - площадь поверхности единицы V-ма слоя насадки;

Расход воздуха на декарбонизацию воды:

40*301,322*1,25=15066,108 м3/ч

Выбираем два декарбонизатора с производительностью по Q=100м3/ч; d=1460мм; F=1,67 м2; Qвозд=2500 м3/ч

6.4 Анализ расхода реагентов

Расход реагентов на предочистке.

Расход технического коагулянта Gт.к.=809,002 кг/сут

Расход полиакриламида GПАА=8,970 кг/сут

Расход извести GИ=2159,814 кг/сут

Табл. 2 Расход реагентов на ионитную часть ВПУ.

Реагент, кг/сут	Н1	А1	Н2	А2	ФСД	Na
H2SO4	3027,029	-	1051,578	--	68,399	--
NaOH	--	1816,413	--	1444,379	85,499	--

Общий суточный расход реагентов на регенерацию.

H2SO4=4147,01 кг

NaOH=3346,29 кг

Табл. 3 Расход ионита на ВПУ

Ионит, м3	Н1	Н2	А1	А2	ФСД	Na
КУ-2	39,820	14,137	--	-	9,189
АВ-17-8	--	--	-	23,892	9,189	--
АН-31	-	-	53,014	-	-	-

Суммарное количество загруженного в фильтры анионита

АВ-17-8 =33,08м3.

Суммарное количество загруженного в фильтры катионита

КУ-2 = 63,15 м3

АН-31=53,01 м3.

6.5 Анализ расхода на собственные нужды ВПУ

Собственные нужды по схеме обессоливания:

	287,00 м3/ч;
	329,32 м3/ч;

Процентный расход воды на собственные нужды:

	(329,32-287,00)*100	=12,85 %;
	287,00

Собственные нужды по схеме предочистки:

	287,00 м3/ч;
	329,32 м3/ч;

Процентный расход воды на собственные нужды:

	(373,74-329,32)*100	=11,89 %;
	329,32

Таким образом, получаем, что собственные нужды предочистки и ионообменной части ВПУ не превышают 25%.

6.6 Компоновка оборудования ВПУ

Учитывая часовой расход воды, который должен быть подан на следующую группу ионитных фильтров после H1 - фильтра (Q = 329,320 м3/ч ) выбираем параллельно-коллекторную компоновку.

При данной компоновке вода подается на обработку из общего коллектора к каждому фильтру данной ступени обработки. Фильтрат собирается также в общий коллектор и отводится на следующую ступень обработки. В параллельных схемах каждый отдельный фильтр автономен. Его состояние: работа, резерв, регенерация не определяет состояние ступеней обработки однородных фильтров. Группа фильтров обрабатывает воду непрерывно, в то время как отдельный фильтр периодически. Число фильтров можно изменять в зависимости от производительности ВПУ. Схема хорошо адаптируется к изменениям по составу воду и производительности. Надежность схемы достаточно высокая. Экономична по количеству оборудования и расходу ионитов, по расходу реагентов на регенерацию фильтров, воды на собственные нужды.

Таблица основного оборудования.

	Наименование	Тип	Кол	Характеристики
1	Осветлитель	ВТИ - 250и	2	Производительность -250 м3/ч Геометрический объем - 413 м3 Диаметр -9000 мм Высота - 13524 мм
2	Осветлительный фильтр	ФОВ-3К- 2,6-0,6	4	Рабочее давление - 0,6 мПа Диаметр - 2600 мм Высота фильтрующей загрузки - 9003 мм Расход воды при расчетной скорости фильтрования - 300 м3/ч
3	Н1 - фильтр	ФИПа 1-2.6-0,6	3	Рабочее давление - 0,6 мПа Диаметр - 2600 мм Высота фильтрующей загрузки - 2500 мм Расход воды при расчетной скорости фильтрования - 180 м3/ч
4	А1 - фильтр	ФИПа 1-3-0,6	3	Рабочее давление - 0,6 мПа Диаметр - 3000 мм Высота фильтрующей загрузки - 2500 мм Расход воды при расчетной скорости фильтрования - 180 м3/ч
5	Н2 - фильтр	ФИПа П-2-0,6	3	Рабочее давление - 0,6 мПа Диаметр - 2000 мм Высота фильтрующей загрузки - 1500 мм Расход воды при расчетной скорости фильтрования - 150 м3/ч
6	А2 - фильтр	ФИПа П-2.6-0,6	3	Рабочее давление - 0,6 мПа Диаметр - 2600 мм Высота фильтрующей загрузки - 1500 мм Расход воды при расчетной скорости фильтрования - 250 м3/ч
7	ФСД	ФИСД ВР-2,0-0,6	3	Рабочее давление - 0,6 мПа Диаметр - 2000 мм Высота фильтрующей загрузки - 1950 мм Расход воды при расчетной скорости фильтрования - 160 м3/ч
9	Бак осветленной воды		2	V = 460 м3, d = 6,1 м, h = 11,2 м
10	Бак декарбонизован-ной воды		2	V = 400 м3, d = 7,9 м, h = 9,8 м
11	Декарбонизатор		2	Q =100 м3/ч, d =1460 мм, S =1,67 м2, Qвозд = 2500 м3/ч

7. Специальное задание №1

7.1 Нормы качества питательной воды и перегретого пара

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.

Нормы качества острого пара.

Вид примеси	Тип котла
	ПК
Na	мкг/кг	5
SiO2	мкг/кг	15
РН		7.5
Удельная электрическая проводимость	мкСм/см	0,3

Нормы качества подпиточной воды котлов

Вид примеси	Тип котла
	ПК
Жобщ	мкг-экв/кг	0.2
Na	мкг/кг	5
SiO2	мкг/кг	15
Fe	мкг/кг	5
Удельная электрическая проводимость Н - катионированной пробы	мкг/кг	0,3

Разнообразие примесей, которые должны быть удалены из воды, а также методов, применяемых при ее обработке на ТЭС, усложняет поиск оптимальных решений при выборе схем и аппаратов в том или ином конкретном случае. В теплоэнергетике используются методы, которые можно разделить на химически, т.е. с использованием химических реагентов (методы осаждения, ионного обмена и т.д.) и физические, к которым относятся термический и мембранный методы.

При выборе метода очистки следует учитывать при надлежащих экономичности и надежности также социальный и экологический факторы (состав исходной воды, параметры теплоносителя и т.д.).

Очистка добавочной воды для подпитки котлов организуется в несколько этапов на водоподготовительной установке (ВПУ). На начальном этапе из воды выделяются грубодисперсные и коллоидные вещества, а также снижается бикарбонатная щелочность этой воды. На дальнейших этапах производится очистка воды от истинно растворенных примесей.

Начальный этап очистки воды - предочистка - осуществляется в основном методами осаждения. К процессам осаждения, применяемым в настоящее время при предочистке воды, относятся коагуляция, известкование и магнезиальное обескремнивание. Первичное осветление воды производится в осветлителях, а окончательная очистка от осадка осуществляется при помощи процесса фильтрования, который также относится к предочистке воды, но является безреагентным методом.

Освобождение воды от истинно растворенных примесей может осуществляться методами ионного обмена, а также мембранными и термическими методами. Ионный обмен на ВПУ ТЭЦ производится в ионообменных фильтрах, обычно насыпного типа. По технологическому предназначению различают катионитные, анионитные и фильтры смешанного действия. По способу выполнения технологических операций фильтры подразделяются на прямоточные, противоточные, ступенчато-противоточные, двухпоточно-противоточные, ФСД с внутренней и внешней регенерацией.

Насыпные фильтры с одинаковым по характеру ионообменным материалом (катионит, ионит) подразделяют также на фильтры 1-й и 2-й ступеней. Эти фильтры различаются сортами засыпаемого в них ионита и конструктивными особенностями.

Для регенерации ионитных фильтров на каждой ВПУ имеется реагентное хоз-во, включающее в себя склады реагентов, оборудование для приготовления и подачи регенерационных растворов.

Выбор схемы подготовки добавочной и подпиточной воды определяется, с одной стороны, качеством исходной воды и требуемым качеством очищенной, а с другой стороны - условиями надежности, экономичности и минимального количества сбросов примесей в водоемы.

7.2 Нормы качества подпиточной воды теплосетей и сетевой воды

Наиболее экономичной и эффективной является прямоточная система технического водоснабжения. Забор воды из реки производят из створа, расположенного выше по течению, чем сброс воды. Такая система разрешена в том случае, если дебит реки в 3-4 раза превышает потребление технической воды на электростанции. Учитывая что нагрев воды в конденсаторе составляет 8-10 °С и количество этой воды огромно, должны быть приняты меры по сведению к минимуму влияния этой теплоты на экологическую обстановку реки. По санитарным нормам нагрев воды в створе сброса не должно превышать нормальную температуру водоема летом на 3 °С , зимой - на 5 °С. в случае несоблюдения этих норм выбирается оборотная система технического водоснабжения. В этом случае используют естественные и искусственные водохранилища, пруды, градирни.

Показатель	Система теплоснабжения
	открытая	закрытая
	Температура сетевой воды, °С
	115	150	200	115	150	200
Прозрачность по шрифту, см, не менее	40	40	40	30	30	30
Карбонатная жесткость: при рН не более 8,5 при рН более 8,5	800* 700	750* 600	375* 300	800* 700	750* 600	375* 300
	Не допускается	По расчету ОСТ 108.030.47-81
Содержание растворенного кислорода. мкг/кг	50	30	20	50	30	20
Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг	300	300* 250	250* 200	600* 500	500* 400	375* 300
Значение рН при 25 °С	От 7,0 до 8,5	От 7,0 до 11,0"
Содержание нефтепродуктов, мк/кг	<1,0

В числителе указаны значения для котлов, работающих на твердом топливе, в знаменателе - на жидком и газообразном топливе.

* Для теплосетей, в которых водогрейные котлы работают параллельно с бойлерами, имеющими латунные трубки, верхнее значение рН сетевой воды не должно превышать 9,5.

В тепловых сетях с непосредственным разбором горячей воды (открытая система теплоснабжения) подпиточная вода дополнительно должна удовлетворять требованиям ГОСТ 2874-83 «Вода питьевая», а перманганатная окисляемость этой воды не должна превышать 5 мг/кг 02. Присадка гидразина и других токсичных веществ в подпитывающую и сетевую воду строго запрещена.

При коррекционной обработке подпиточной воды силикатами их содержание не должно превышать 30 мг/кг в пересчете на Si02.

7.3 Основные мероприятия по поддержанию выбранного ВХР

К основным мероприятиям по поддержанию нормируемых показателей водно-химического режима энергоблоков ТЭС относятся: предпусковые промывки оборудования; проведение эксплуатационных промывок оборудования; консервация оборудования во время простоев; 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; 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.

7.4 Методы коррекции котловой и питательной воды

Для оптимального водно-химического режима с прямоточными котлами применяется окислительный (кислородный) режим. Кроме кислорода так же может использоваться воздух и перекись водорода. Ввод окислителя допускается в конденсатный или питательный тракт. Для реализации окислительного водного режима необходимо выполнение ряда требований:

глубокая очистка турбинного конденсата (х< 0,1 мк См/см);

поддержание значения рН25>7,0;

концентрация О2 < 100 мкг/кг.

7.5 Характеристика потоков конденсатов и схемы их очистки

Конденсаты являются основной составляющей частью питательной воды котлов любых давлений и производительностей, но особенно для высоких и сверхвысоких давлений. Их ценность состоит в отсутствии кремниевой кислоты, солей и высокой температуры некоторых потоков.

Конденсаты ТЭС разделяются на следующие группы:

1. Турбинные конденсаты: Т = 25 - 45 С, наиболее чистые, содержат лишь газы NH3, CO2 и следы O2, незначительное количество продуктов коррозии.

2. Конденсаты-подогреватели: Т = 50 - 100 С, содержащие в значительно больших количествах, чем турбинные конденсаты, продукты коррозии.

3. Конденсаты пара сетевых подогревателей: Т = 80 С, более коррозийно-агрессивные, при нарушении трубной системы может попасть сетевая вода.

4. Конденсаты подогревателей сырой и химически очищенной воды: Т = 50 - 100 С, содержат продукты коррозии, при неплотностях трубных систем, и соли жесткости.

5. Дренажные конденсаты, пар от расширителей, непрерывных продувок и т.п.: Т = 100 С и выше (для барабанных котлов), высокое содержание оксидов железа.

6. Внешние производственные конденсаты: могут содержать кроме оксидов Fe, Cu, Zn, CO2 и О2, масла, нефтепродукты, смолы и т.д. Особенно опасно содержание в них хлороформа, дихлорэтана, нитробензола, т.к. в котловой воде они разлагаются с образованием сильных минеральных кислот.

Схемы очистки конденсатов:

1. Очистка конденсатов от нефтепродуктов. Данная схема определяется и составляется в зависимости от степени загрязнения потока. При содержании нефтепродуктов не более 10 мг/кг чистка производится только на сорбционных фильтрах. В том случае, когда загрязнение превышает указанную норму, схема дополняется специальными отстойниками с нефтеловушками, продолжительность отстоя конденсата более 3 часов, после чего конденсат подают на сорбционные фильтры. Необходимо предусматривать не менее двух отстойников, заполняемых поочередно и рассчитанных на трехчасовой сбор конденсата. В сорбционных фильтрах применяют малозольный активированный древесный уголь (БАУ, ДАК), полукокс, вспененные полимерные материалы. Загрузка восстановлению не подлежит. Конструкционно фильтры не отличаются от ионитных и механических. Высота загрузки 1,5 - 2 м, скорость фильтрования - 8 м3/ч, время работы в среднем 1000 ч.

2. Обезжелезывание турбинных конденсатов. Удаление из турбинных и производственных конденсатов оксидов железа и меди, а также других продуктов коррозии, конструкционных материалов трубопроводов и оборудования, в зависимости от температуры, конденсата, производится на фильтрах, заполненных катионитами марок: СУ, СК или СМ с температурой воды 50 - 60 С (степень очистки оксидов железа - 50-70 %, оксидов меди - 50 %, катионов жесткости - 100 %); при температуре конденсата до 110 С применяют катионит КУ-2 (степень очистки та же, что и при загрузке СУ). Кроме насыпных фильтров могут использоваться намывные (целлюлозные или ионитные), а также электромагнитные (для которых нет ограничения по температуре потока).

Специальное задание №2

Выбор и описание системы технического водоснабжения.

Основными потребителями технической воды на тепловых и атомных станциях являются конденсаторы паровых турбин, которые используют охлаждающую воду для конденсации пара. Кроме того, техническая вода используется в маслоохладителях турбин и вспомогательного оборудования, в охладителях водорода статоров электрогенераторов, в системах охлаждения подшипников, вспомогательных механизмов, а также для восполнения потерь в основном цикле станции и теплосетях.

В водохозяйственном балансе расход воды на охлаждение конденсаторов измеряется десятками тысяч тонн. Для К-800-240 расходуется - 73000 т/ч,

Существуют как прямоточные так и оборотные системы водоснабжения.

Наиболее экономичной и эффективной является прямоточная система технического водоснабжения. Забор воды из реки производят из створа, расположенного выше по течению, чем сброс воды. Такая система разрешена в том случае, если дебит реки в 3-4 раза превышает потребление технической воды на электростанции. Учитывая что нагрев воды в конденсаторе составляет 8-10 С и количество этой воды огромно, должны быть приняты меры по сведению к минимуму влияния этой теплоты на экологическую обстановку реки. По санитарным нормам нагрев воды в створе сброса не должно превышать нормальную температуру водоема летом на 3 С , зимой - на 5 С. в случае несоблюдения этих норм выбирается оборотная система технического водоснабжения. В этом случае используют естественные и искусственные водохранилища, пруды, градирни.

В нашем случае источником водоснабжения является река, отвечающая вышеприведенным условиям. Принимаем систему прямоточную.

Исходной водой для ХВО ТЭС обычно является вода из системы технического водоснабжения.

4*73000=292000

Таблица расчета технической воды ТЭС

№ п/п	Потребитель технической воды.	%	т/ч
1	Конденсация пара в конденсаторе	100	292000
2	Системы охлаждения электрогенератора и крупных электродвигателей	2,5-4	8760
3	Охлаждение подшипников вспомогательных механизмов	0,2-0,8	2336
4	Восполнение потерь парового тракта и тепловых сетей		287
5	Охлаждение масла турбоагрегата и питательных насосов	1,2-2,5	287
Итого	309223

Заключение

В проекте была разработана водоподготовительная установка ТЭЦ мощностью 3200 МВт.

В первой части проекта были изучены показатели исходной воды, сделан их пересчет в мг-экв/кг. Затем была выбрана схема обработки воды: предочистка -коагуляция с известкованием, обессоливающая часть - ионный обмен. Так как есть котел прямоточного типа, то обработка воды ведется по схеме трехступенчатого обессоливания (Н1-А1-Д-Н2-А2-ФСД). Для подготовки подпиточной воды в теплосеть на второй стадии обработки используется ионный обмен (натрий - ионитные фильтры).

В следующей части был проведен пересчет показателей качества исходной воды по отдельным стадиям обработки и полное описание процессов, происходящих на ВПУ.

При расчете производительности установки обессоливания были получены следующие цифры:

329 т/ч;

Был проведен расчет схемы ВПУ и определено какое на станции должно быть установлено оборудование.

В спецзадании была рассчитана и описана схема технического водоснабжения ТЭС. В последней части курсового проекта были описаны водно-химические режимы и выбран оптимальный режим для данной станции, нормы качества воды и пара, характеристики потоков конденсатов и способы их очистки.

Литература

1. Чиж В.А., Золотарева В.А. «Методическое пособие» Мн 1993г.

2. Чиж В.А., Золотарева В.А. «Водно-химические режимы ТЭС.» - Мн 1995г.

3. Чиж В.А., Золотарева В.А.., Карницкий Н.Б. «Сточные воды ТЭС» Мн.1997г.

Размещено на Allbest.ru