Расчёт ВПУ КЭС

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