Расчёт ВПУ КЭС

 

 

 

 

 

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.

 

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

 

 

f_ст=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

 

 

b_А= 70 кг/м³ (т.10)  b_К=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:

Q_А2=Q_ФСД+

+q_CH= 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

 

 

f_ст=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

e_p=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 Р_и=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

 

 

b_А= 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:

Q_Н2=Q_А2+q_CH=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

 

 

f_ст=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

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