Технология глубокого обессоливания добавочной воды на ТЭС с утилизацией сточных вод
 

 

Эффективная очистка технологических потоков воды и конденсата на электростанциях

И. Малахов, д.т.н., А. Храмчихин, В. Рахамимов к.т.н., Г. Малахов.

НИИ ВОДГЕО - АО «Мосэнерго» - «American Enviro Care, Inc» - «Central Evropean Vniversity»

В начало

  Рассматриваемая модель АСФ может найти применение и для обезжелезивания подземных вод и рассолов, очистки возвращаемых на ТЭЦ и в котельные производственных конденсатов и других потоков, содержащих окислы железа. В производственном конденсате, подлежащем обезжелезиванию на конденсатоочистке ТЭЦ, соединения железа на 40—50 % находятся в форме тонкодисперсной взвеси гидратированных окислов железа (с размерами частиц менее 0,5 мк), являющихся продуктами низкотемпературной коррозии пароконденсатного тракта. Остальная часть соединений железа 50—60 % содержится в форме взвеси более крупной дисперсности (более 10 мк), часть которой составляет взвесь, обладающая ферромагнитными свойствами (закись — окись FезО4), а из немагнитных модификаций чаще всего присутствует взвесь Fе2Оз. Следовательно, установка на конденсатоочиcтке АСФ рассмотренной модели позволит добиться удаления 50—60 % железа из обратного конденсата.
   Для глубокой очистки воды вплоть до размеров удаляемых частиц 3 мк рекомендуются АСФ модели MTG. Эти фильтры обеспечивают защиту чувствительных к загрязнениям ионитов, предохраняют от загрязнения мембраны обратноосмотических установок (ООУ), кондиционируют питьевую воду. Максимальная производительность 200 м3/ч\ Фильтрующей средой является многослойная обмотка тонкой текстильной нити на пластмассовых кассетах. Аккумулирование загрязнений на наружной и внутренней поверхностях слоев нити приводит к перепаду давления. При определенном уровне перепада давлений или через определенный интервал времени контрольное устройство приводит в действие механизм промывки фильтра. Промывной насос подает воду под напором к движущейся возвратно-поступательно трубе с форсунками, которые распыляют воду на поверхность кассет. Промывные струи пронизывают слой нити, ударяются о пластмассовую основу кассет и выходят наружу. Возвратный поток выносит задержанные загрязнения из кассет в корпус фильтра и через клапан загрязнений наружу.
    Поршневой узел создает осевое движение форсунок. После завершения осевого движения специальный механизм синхронизации перемещает кассеты в новое положение. После того, как набор кассет сделает полный оборот, фильтр чист и вновь готов к очистке поступающей воды.
    Для решения вопроса о целесообразности использования АСФ в цикле ТЭС и АЭС необходимо учитывать фазово-дисперсное состояние продуктов коррозии в рабочей среде энергоблоков. Продукты коррозии* конструкционных материалов (окислы и гидроокислы железа) находятся, в основном, в коллоидном и грубодисперсном состояниях с широким спектром дисперсности(от 0,001 до 10 мк).
    Для обезжелезивания турбинного конденсата на некоторых ТЭС применялись электромагнитные флокуляторы (ЭМФл), устанавливаемые перед механическими фильтрами БОУ. В результате флокуляции на ЭМФл в конденсате увеличивается процентное содержание частиц более крупного размера: вместо частиц 1,5— 4,0 мк начинают преобладать частицы 10—40 мк. Следовательно, АСФ с размерами отверстий фильтрующих сеток 3—15 мк могут найти применение и в пароводяном цикле мощных энергоблоков для удаления продуктов коррозии из дренажных потоков и турбинного конденсата вместо механических фильтров. При этом необходимо учитывать фактор температуры рабочей среды теплоносителя и выбирать соответствующую модель.
   На многих электростанциях и в котельных отсутствуют свободные производственные площади для размещения предочистки (осветлителей, МФ, установок для гашения извести и приготовления раствора коагулянта и известкового молока, оборудования для обезвоживания и утилизации шлама).
    В качестве примера можно привести ряд ТЭЦ АО «Мосэнерго», расположенных в черте города и работающих на водопроводной воде. В связи с высокой стоимостью последней, а также исходя из требований органов природоохраны, эти ТЭЦ должны перейти с использования водопроводной воды на москворецкую, характеризующуюся более высоким содержанием взвешенных веществ и органических примесей. В условиях дефицита производственных площадей оптимальным решением становится использование АСФ в сочетании с применением органопоглощающих ионитов в схемах химобессоливания(макропористой или акриловой структуры). В этом случае выход из положения может быть решен установкой двух или трех ступеней АСФ различной модели.
   В связи с этим представляет интерес организация схемы водоснабжения и очистки воды на ряде зарубежных электростанций, исключающая использование узла коагуляции с известкованием (рис. 3).

Рисунок 3 Схема использования АСФ в системе технического водоснабжения

   

Как видно из рис. 3, в качестве первого этапа грубой очистки общего потока технической воды, поступающей на ТЭЦ, применяется модель HCF с большими размерами отверстий фильтрующих сеток 1500—3000 мк. Задача этой ступени — отделение крупных загрязнений.
    На втором этапе очистки используются фильтры модели MCFM с размерами отверстий фильтрующих сеток 300—800 мк в зависимости от дисперсного состава взвеси. Этот этап обеспечивает доведение качества технической воды по содержанию взвешенных веществ, мутности, цветности до наиболее общих требований потребителей. Необходимость дальнейшей очистки определяется конкретными требованиями потребителей к качеству используемой воды. По условиям работы оборудования рекомендуется установка дополнительных фильтров моделей МЗХХ и М4ХХ с размерами отверстий 50— 150 мк, а подготовка воды для ионообменной установки предусматривает тонкую очистку на фильтрах модели MTG, удаляющих частицы с размерами вплоть до 3 мк.
    Подводя итог рассмотрению различных АСФ, необходимо отметить важность вопроса выбора не только оптимальной модели для каждого технологического потока воды, но и оптимальной конфигурации и длины сетки, а главное — размеров отверстий.Совокупность этих факторов определяет наиболее эффективный и экономический режим работы при минимально необходимой частоте самопромывок. Другими словами, выбор каждой модели должен быть обоснован показателями состава исходной воды и гранулометрического состояния взвешенных веществ, требованиями к чистоте получаемой воды, а также параметрами системы водопользования. В настоящее время более 15 тыс. АСФ широко применяются в десятках стран мира в самых различных отраслях промышленности. По-видимому, давно назрела необходимость в использовании АСФ на предприятиях России и в первую очередь в энергетике. При равной производительности стуени фильтрации на АСФ и на традиционных механических фильтрах с зернистой загрузкой, затраты на приобретение сопоставимы, а с учетом эксплуатационных расходов применение АСФ значительно экономичнее.

 * Кульский Л.А., Строкам П.П. Технология очистки природных вод. — Киев: Вища школа, 1981. - 328 с.

 ** Кульский Л.А, Никорчезская В.Ф. Химия воды: Физико-химические процессы обработки природных и сточных вод. — Киев: Вища школа. 1983. - 240 с.

 ***Руководящие указания по эксплуатации и проектированию электромагнитных устано¬вок обезжелезивания конденсата тепловых электростанций. — М.: СПО Союзтехэнерго, 1981. - 30 с.

   ВЕСТНИК ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ, 1998, № 3