Технологический расчет водоподготовительной установки. Обоснование выбора принципиальной схемы водоподготовки и методики расчета

Министерство образования Российской Федерации

ГОУ «Удмуртский государственный университет»

Физический факультет

Кафедра теплоэнергетики

Специальность 100500:тепловые электрические станции

Курсовой проект

«Технологический расчет

водоподготовительной установки»

Проверил:                                                             Выполнил:

к.х.н., доцент                                                        студент группы 34-31

                                                  

Дата сдачи:__________

Отметка о зачтении/незачтении работы

_________________

Дата ______________

Ижевск,2005

Ι.Исходные данные

Тип энергообъекта                                                            ТЭЦ

Параметры теплоносителя                                                Ро = 110 кгс/см², to = 545° С

Паропроизводительность котлов                                     D_n = 320 т/ч

Количество котлов                                                            n  = 6

Источник водоснабжения                                                 р. Енисей  (Красноярск)

Са2+ мг-экв/л	Mg2+ мг-экв/л	Nа+ +К+ мг-экв/л	мг-экв/л	мг-экв/л	мг-экв/л	NO3- мг-экв/л	SiO32- мг-экв/л	Взвешенные в-ва мг/кг	Окисляе-мость кг/кг	Жесткость
										Жо мг-экв/л	Жк мг-экв/л
1,85	0,74	-	2,3	0,21	0,09	-	0,3	2,6	1,0	2,6	3,3

Обоснование выбора принципиальной схемы водоподготовки и методики расчета.

Выбор схемы производится с учетом типа паропризводящего оборудования, качества исходной воды, требований, предъявляемых к качеству обрабатываемой воды, санитарно-гигиенических условий по сбросным водам и технико-экономических соображений.

В схеме представленной ниже, предусматривают катионирование в две ступени. В качестве загрузки Н – катионитного фильтра 2-й ступени используют сильнокислотный катионит. Фильтроцикл этого фильтра продолжается до проскока катионов Nа⁺. Анионитный фильтр загружают высокоосновным анионитом в ОН^--форме, способным поглощать из воды анионы как слабых, так и сильных кислот. Между Н-катионитным фильтром 2-й ступени и анионитным фильтром устанавливается декарбонизатор для удаления углекислоты.

Таблица изменения качества обрабатываемой воды по ступеням очистки.

Показатели качества воды, мг-эквл/л	Исх.вода	ИК (Дк=0,7)	М	Н1	А1	Н2	Д	А2
Сса2++ Смg2+ (Жоисх)	2,6	1,86	1,86	0,02	0,02	следы	-	-
СNа+	-	-	-	-	-	-	-	-
СHCO32-	2,3	0,35	-	-	-	-	-	-
CCO32-	-	0,35	-	-	-	-	-	-
CSO42-	0,21	0,91	0,91	0,91	следы	-	-	-
CCl-	0,09	0,09	0,09	0,09	0,03	0,03	0,03	следы
CNO3-	-	-	-	-	-	-	-	-
CSiO32-	0,3	10	10	10	10	10	10	0,02
CCO2 мг/кг	-	-	-	23,1	23,1	23,1	4,0	следы
ГДП	-	-	-	-	-	-	-	-
Окисляемость мгО2/л	1,0	0,5	-	-	-	-	-	-

ΙΙ. Схема принципиальной системы водоподготовки.

ΙΙΙ. Определение производительности ВПУ.

Проектирование начинаем с проверки анализа качества исходной воды, для этого производим расчет погрешности по формуле:

Δ = (ΣК_т – ΣА_н / ΣК_т + ΣА_н )·100% = (2,6-2,9/2,6+2,9)·100%=5,45%

Следовательно, анализ воды проведен неправильно.

Производительность ВПУ нетто (без учета собственных нужд) можно определить по следующей формуле:

Для промышленных ТЭЦ или ГРЭС, на которых внутристанционные и внешние потери пара и конденсата, а также потери с продувочной водой восполняются химически умягченной или обессоленной водой

, где D_n =320 - паропроизводительность котла без учета потерь пара и конденсата, т/ч;

n = 6 — число котлов, установленных на станции;

α' = 0,016, α" = 0,4 — внутристанционные и внешние потери пара и конденсата в долях величины;

Р = 4 — величина продувки котлов в процентах;

β = 0,7 - доля пара, отсепарированного в расширителе непрерывной продувки котлов от величины продувки (данные ПТЭ);

Производительность ВПУ, подсчитанная по данной формуле, не учитывает расхода воды на собственные нужды установки. Поэтому технологический расчет необходимо производить с «конца», т.е. в порядке, обратном последовательным стадиям обработки воды.

ΙV. Расчеты режима работы и регенерации сильноосновных анионитных фильтров II ступени (А₂)

4.1. Основы расчета фильтров

Необходимая площадь фильтрования определяется но формуле:

где Q =821,76 м /ч - производительность фильтров без учета расхода воды на их собственные нужды;

w = 30 м/ч - скорость фильтрования (по табл. 1) из [3].

Число одновременно работающих фильтров одинакового диаметра рекомендуется принимать не менее трех, n = n_раб + n_рег = 3 + 1.

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра определяется по формуле:

Выбираем размеры стандартного ионитного фильтра (по табл. 3) из [3]: d/f= 3,4/9,1 м/м², высота фильтрующего слоя h = 1,5 м. Тогда действительная скорость фильтрования:

Загружаемый материал - АВ-17.

4.2.  Продолжительность фильтроцикла сильноосновных анионитных фильтров II ступени определяется по формуле:

=9,1*3*1,5*419,325/821,76*0,15=139,31час где [НSiO3]=НSiO3 /77,07 = 11,4/77,07 = 0,15 мг-экв/дм³ — концентрация анионов кремниевой кислоты в обрабатываемой воде в пересчете на НSiO3; - расчетная обменная емкость анионита АВ-17.

Величину следует принимать при отмывке сильноосновного анионита фильтратом анионитных фильтров первой ступени, равной:

 г-экв/м³, где = 420 г-экв/м³.

Величину а при раздельной промывке анионитных фильтров первой и второй ступеней можно принимать равной 8-10 м³/м³ анионита, а при последовательной и одновременной отмывке их 6-7 м³/м³.

4.3. Объем ионитных материалов, загруженных в фильтры во влажном состоянии, определяется по формуле:

V_вн=f·h·n=9,1·1,5·3=40,95 м³

f- поперечное сечение фильтра, м²

h-высота слоя ионита, м

n-число фильтров

Объем воздушно-сухого ионита:

V_сух= V_вн/К = 40,95/1,9=21,5 м³

Где К-коэффициент набухания ионита ,для АВ-17  К=1,9

G= V_сух·ρ_сух=21,5·0,74=15,91 т/м³

где ρ_сух -насыпная плотность воздушно-сухого ионита, т/м³ ρ_сух=0,74 для АВ-17

4.4.Определение расхода реагента для регенерации Суточное число регенераций одного фильтра составляет

=24/139,31=0,17, а всех фильтров данной группы