Выбор схемы водоподготовки подпитки котлов и тепловых сетей. Описание технологических процессов обработки воды

10. Выбор схемы водоподготовки подпитки котлов и тепловых сетей.

Водоподготовительная установка проектируется для промышленно-отопительной ТЭЦ с котлами Е-420-140. В качестве источника принята вода от водоёма.

Показатели качества воды приведены в таблице 10.1.

Таблица 10.1. Показатели качества воды

Выбор схемы ВПУ для приготовления добавочной воды.

Для приготовления добавочной воды для ТЭЦ с барабанными котлами и с промышленно-отопительной нагрузкой необходимы следующие операции:

1.  Предварительная очистка методами осаждения в осветлителях с окончательным осветлением на осветительных фильтрах.

2.  Химическое обессоливание на ионо-обменных фильтрах.

3.  Обработка осветленной воды по схеме Na-катионирования для подпитки тепловой сети.

Поскольку карбонатная жёсткость Ж_К=2,3  мг-экв/кг больше, чем 2 мг-экв/кг, то осуществляем коагуляцию сернокислым железом FeSO₄ c известкованием в осветлителе и последующим осветлением в осветлительных фильтрах.

Описание технологических процессов обработки воды

В связи с тем, что на ТЭС используют поверхностные воды, содержащие все виды примесей по дисперсности, очистку воды организуют в два этапа. На первом этапе предочистки из воды удаляются грубо и калойдно - дисперсные примеси, а также частично Ж_К или щёлочность. На стадии предочистки в  основном используются методы осаждения, т.е. выведение примесей в виде твёрдых осадков. В данном случае это коагуляция сернокислым железом (FeSO₄), т.к. Ж_к больше 2 мг-экв/кг. Коагуляция осуществляется в специальных аппаратах-осветлителях.

 

О                БОсВ                ОФ                     Н₁                     

 

 исх.в.                  Ca(OH)₂

  ПАА                FeSO₄

 

                                   Д

Н₂                      А₂               

 

                                БДВ

 

 

                      Na                                                                                               на БК

                                                                                                        БОВ

 

на подпитку ТС

                                          БУВ

Рис.10.1. Схема водоподготовительной установки ТЭЦ.

Осветлитель – аппарат, предназначенный для удаления из обрабатываемой воды коллоидных и взвешенных веществ. Исходная вода после подъёма по трубопроводу подаётся в воздухоотделитель, где освобождается от пузырьков воздуха, после этого по опускному трубопроводу она поступает в нижнюю часть осветлителя - смеситель. Туда же производится ввод необходимого реагента, Для лучшего перемешивания патрубки для подачи воды и реагента имеют тангенциальный подвод для организации вращательного движения  Выше в конусной части осветлителя, поток успокаивается специальными перегородками. На уровне шламоприёмных окон вода отделяется от контактной среды и в верхней части осветлителя собирается кольцевым коллектором и сливается в приёмный короб, откуда поступает в бак осветлённой воды. Шлам вместе с частью воды поступает в шламоотделитель, где происходит разделение жидкой и твёрдой фазы. Шлам собирается в нижней части и непрерывно удаляется.

Обработанная в осветлителе вода, даже при нормальной работе осветлителя, содержит какое-то количество механических примесей, находящихся в форме взвешенных, различной степени дисперсности, остатков процесса коагуляции и известкования. В моменты нарушения режимов  работы осветлителя количество примесей резко возрастает за счёт выносимого шлама. Для улавливания этих примесей служат механические фильтры. Принцип работы которых основан на механическом  улавливании засыпанным в фильтры материалом, нерастворимых примесей фильтруемой воды, фильтрующий материал не должен испарятся, должен обладать определённым гранулометрическим составом, не должен измельчаться и обогащать обрабатываемую воду механическими примесями.

В механических фильтрах в качестве фильтрующего материала применяют дробленный антрацит. Размер зёрен 0,8-1,5 мм, зольность не более 10 %, содержание серы не более 2 %, измельчаемость  до 5 %.

Конструктивно механический фильтр представляет собой цилиндрический сосуд, работающий под давлением до 6 кгс/см². Корпус фильтра изготовлен из углеродистой стали, а внутренняя поверхность имеет антикоррозийную защиту.

Вода, прошедшая предочистку практически не содержит взвешенных и коллойдных веществ, но растворённые примеси полностью остаются. Для полного удаления оставшихся веществ применяют ионный обмен. Сущность оинного обмена заключается в использовании способности некоторых специальных практически не растворяемых в воде материалов ( ионитов) изменять в желаемом направлении ионный состав воды. В тахнологии ионного обмена для удаления из воды растворённых примесей применяют следующие процессы: катионирование- удаление из воды катионов Ca²⁺ и Ma²⁺ путём обмена их на катион водорода H⁺, Na⁺; анионирование – удаление из воды растворённых анионов путём обмена их на анион Cl^-  или OH^- .

Декарбонизатор- предназначен для удаления из воды растворённой угольной кислоты CO₂ с тем чтобы сократить затраты едкого натра на востановление ионообменных свойств сильнооснавного АВ-17-8, работающего на второй ступени обессоливания. Задачей второй ступени обессоливания является улавливание малых количеств катионов натрия, проскочивших 1 ступень, катинов жесткости на Н- катионитовых фильтрах второй ступени, загруженных сильнокислотным катионитом КУ-2 и анионов кремнекислоты на второй ступени анионирования, загруженной сильноосновным анионитом АВ-17-8.

Третья ступень служит “барьером” для проскочивших катионов и анионов