Реконструкция котельной с установкой двух водогрейных котлов ВА-8000 производительностью 8МВт каждый (Расчёт схемы водоподготовки и выбор оборудования)

6.РАСЧЁТ СХЕМЫ ВОДОПОДГОТОВКИ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

Водоподготовительная установка предназначена для приготовления воды, идущей на питание паровых котлов (добавок, восполняющий потери пара и конденсата), подпитки тепловых сетей с закрытой системой теплоснабжения и горячего водоснабжения.

Вода на подпитку тепловой сети и горячего водоснабжения подаётся из водопровода насосами исходной воды в подогреватель и поступает в бак запаса подпиточной воды.

Исходными данными для расчета натрий - катионитных фильтров являются их производительность, общая жесткость воды, поступающей на фильтры и остаточная жесткость фильтрата (после натрий - катионирования). Состав исходной воды приведен в таблице 6.1.

Таблица 6.1

Анализ исходной воды

№	Наименование качественных определений воды	Обозначение	Значение, мг.экв/л
1	Сухой остаток		4,06
2	Жесткость: общая карбонатная		4,0 3,59
3 4 5	Катионы: кальция магния железа		2,27 1,73 0,03
6	Сумма катионов		4,03
7 8 9	Анионы: хлор сульфаты карбонаты		1,5 0,4 2,13
10	Сумма анионов		4,03
11	рн=7,4	-	-

Расчет водоподготовительной установки необходимо начать с хвостовой части, т.е. с натрий – катионитных фильтров второй ступени, поскольку головная часть установки должна подготовить дополнительное количество воды, идущей на собственные нужды натрий – катионитных фильтров.

Натрий – катионитные фильтры второй ступени

На натрий – катионитные фильтры второй ступени вода поступает с общей жесткостью 0,1 мг-экв/л.

Вторая ступень катионирования должна выдавать для питания паровых котлов 4,356 т/ч химически очищенной воды.

Принимаем к установке фильтр диаметром 1000мм и высотой слоя засыпки катионита 2,0м.

Подлежит удалению солей жесткости в сутки:

 г-экв/л                      (6.1)

где Ж_о–жесткость фильтрата после фильтров первой ступени катионирования, мг-экв/л.

Число регенераций фильтра в сутки:

 раз/сут                         (6.2)

где --объем катионита в фильтре при высоте слоя сульфоугля 2м,

-- рабочая обменная способность сульфоугля в г-экв/м3 [9],

 -- высота слоя засыпки катионита, м.

Межрегенерационный период работы фильтра:

 ч                                                  (6.3)

где -- число работающих фильтров,

 --время регенерации фильтра, час.

Скорость фильтрования:

 м/ч                                                         (6.4)

Расход 100% соли на одну регенерацию:

 кг/рег,                (6.5)

где q_с—удельный расход соли на регенерацию фильтров, г-экв/л [9,табл.5-4].

Расход 26%-го насыщенного раствора соли на одну регенерацию:

 ,                          (6.6)

где с – процентное содержание соли (NaCl) в насыщенном растворе соли при 20°С,

1,2 – удельный вес насыщенного раствора соли при 20°С.

Расход технической соли в сутки:

 кг/сут,                     (6.7)

где  -- содержание NaCl в технической соли,%.

Расход технической соли на регенерацию фильтров в месяц:

 кг,                                     (6.8)

где 30 – количество дней в месяце.

Расход воды на регенерацию натрий – катионитного фильтра складывается из:

1.расхода воды на взрыхляющую промывку фильтра:

 м,                          (6.9)

где i – интенсивность взрыхления  сульфоугля на 1  площади фильтрования, л/сек [9, табл.5-4],

 -- продолжительность взрыхляющей промывки, мин[9, табл.5-4];

2.расхода воды на приготовление регенерационного раствора соли

 ,                                 (6.10)

где b – содержание соли (NaCl) в регенерационном растворе, %[9,табл.5-4],

r – удельный вес соли (NaCl) в регенерационном растворе при 20°С % [9, табл.12-6];

3.расхода воды на отмывку катионита от продуктов регенерации:

 ,                              (6.11)

где  -- расход воды на отмывку 1  сульфоугля, .

Расход воды на одну регенерацию натрий – катионитного фильтра второй ступени без учета использования отмывочных вод (фильтры диаметром 1000мм взрыхляются не из бака промывочной воды, а из магистрального трубопровода сырой воды) будет:

 .                         (6.12)

Расход воды на регенерацию фильтров в сутки в среднем составит:

 .                           (6.13)

Натрий – катионитные фильтры первой ступени

К установке принимаем 3 фильтра диаметром 1000мм и высотой слоя засыпки катионита 2м, из которых два фильтра рабочих и один резервный.

Подлежит удалению солей жесткости на натрий-катионитных фильтрах в сутки:

 г-экв/сут,        (6.14)

где Ж_о – жесткость воды, поступающей на натрий – катионитные фильтры первой ступени, мг-экв/л,

Ж_ост – остаточная жесткость после первой ступени катионирования, мг-экв/л.

Число регенераций натрий – катионитных фильтров первой ступени:

 рег/сут,                    (6.15)

где Е_п – рабочая обменная способность сульфоугля, определяется по формуле:

 г-экв/л,     (6.16)

где  -- коэффициент эффективности регенерации, учитывающий неполноту регенерации в зависимости от удельного расхода соли на регенерацию, принимается по [9, табл.5-5],

 -- коэффициент, учитывающий снижение обменной способности катионита