Технология глубокого обессоливания добавочной воды на ТЭС с утилизацией сточных вод
 

 

О РЕЗУЛЬТАТАХ ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТАНОВОК ОБРАТНООСМОТИЧЕСКОГО ОБЕССОЛИВАНИЯ В СХЕМАХ ВОДОПОДГОТОВКИ ТЭС И КОТЕЛЬНЫХ

К.т.н. А.А.АСКЕРНИЯ; K.T.H. В.М.КОРАБЕЛЬНИКОВ; K.T.H. И.И.БОРОВКОВА; инж. Г.И.МАЛАХОВ; инж. Н.Н.СПИРИН; инж. А.Н.КЛЮЧАРЕВ; инж. В.Г.МИГОЛЬ; инж. С.А.УШАК0В; инж. Г.В.РЫКОВ

НИИКВОВ - ОАО «Инженерный центр ЕЭС» Филиал «Институт Теплоэлектропроект» - 000 «Энергоэкосервис» -ОАО Новомосковская ГРЭС - ОАО «Тагаз» - ОАО НГХК - ЗАО Рязанский НПК - ОАО «Сочинская ТЭС»

   В работах [1-3] подробно обоснована экономическая эффективность метода обратноосмотического обессоливания (ОО) воды по сравнению с ионообменным обессоливанием (ИО). Эти работы относятся к периоду 1998-2002 годов. За прошедшие годы при существующих рыночных отношениях существенно изменились стоимостные показатели, формирующие цену обессоленной воды. Так, используемые в ИО ионообменные смолы повысились в цене на 15-20%, кислота и щелочь - на 25-30%, значительно поднялась плата за водопользование (в 2-2,5 раза) и сброс минерализованных стоков (в 2-3 раза).
   С другой стороны, за эти же годы имело место снижение цен на мембранные элементы, используемые в 00, примерно на 10-15%. В связи с этим экономическая эффективность 00 выросла еще больше относительно химобессоливания. ОО характеризуется также технологическими и экологическими преимуществами по сравнению с ИО.
    Обратноосмотическое обессоливание является практически безреагентным методом обработки воды, характеризующимся простотой и надежностью эксплуатации, низкими энергозатратами, стабильными показателями качества пермеата, отсутствием сброса избыточных солей в водоемы, отсутствием существенных затрат на ремонтно-профилактические работы. Отходом процесса обратноосмотического обессоливания является только концентрат, содержащий растворенные соли в количестве, эквивалентном поступившим с исходной водой.
    Однако, в качестве основного препятствия широкому внедрению метода ОО в энергетике, указывается необходимость достижения высокого качества исходной воды, подаваемой на мембранные установки. Предподготовка перед 00 должна обеспечивать глубокое удаление взвешенных и коллоидных примесей, катионов металлов и органических соединений [4,5]. В связи с этим имеющийся опыт успешной эксплуатации ряда обратноосмотических установок (ООУ) может быть весьма полезным при решении вопросов выбора оптимального метода водоподготовки на ТЭС и в котельных.
    Для рассматриваемых ниже объектов были применены различные технологические схемы обработки воды перед ООУ.
    На Новомосковской ГРЭС в 2002 г. была введена в эксплуатацию установка обратноосмотического обессоливания производительностью 50 м3/ч для подпитки энергетических котлов давлением 9,8 МПа. Проект был выполнен ОАО «Институт Теплоэлектропроект» (далее ТЭП). Изготовление, поставка и пуск в эксплуатацию ООУ выполнены ООО «Энергоэкосервис». ГРЭС использует воду из Пронского водохранилища. Задачей ООУ являлось глубокое удаление кремнекислоты с целью обеспечения требуемого качества питательной воды котлов и пара.
   Схема ВПУ включает известкование с коагуляцией сернокислым железом в осветлителях, фильтрацию на осветительных (механических) фильтрах, двухступенчатое натрий-катионирование. На ООУ подается глубоко умягченная вода после натрий-фильтров 2 ступени в количестве 30% от общего расхода добавочной воды. Кроме того, умягченная вода подкисляется до рН~9,5. Пермеат ООУ смешивается с остальной частью потока умягченной воды. Концентрат ООУ в количестве 10-15 м3/ч вместе с умягченной водой после натрий-фильтров 1 ступени подается в теплосеть. Качество смешанного потока удовлетворяет нормативным требованиям к добавочной воде теплосети. Установка оснащена мембранными элементами Филмтек производства компании Дау Кемикл.
    В таблице приведены показатели составов исходной умягченной воды и пермеата УОО, полученные на ВПУ Новомосковской ГРЭС и других объектах. Работа ООУ характеризуется высокой селективностью по минеральным компонентам - 98,5-99,3% и по органическим соединениям - 80-85%. Эффективность удаления растворенной кремнекислоты составила 99,3%, а нереакционной кремнекислоты 65-85%. Химическая промывка мембранных элементов раствором Roclin P 111 была произведена после года эксплуатации по причине снижения производительности на 10%. В результате режимные характеристики ООУ полностью восстановились.
    Экономический эффект от внедрения ООУ составил 3340 тыс. руб. в год за счет повышения качества питательной воды, сокращения размеров продувки котлов и утилизации концентрата в качестве подпиточной воды теплосети. Учитывая положительные результаты эксплуатации, в 2005 году на Новомосковской ГРЭС была смонтирована и введена в эксплуатацию вторая ООУ производительностью 50 м3/ч.
    На Таганрогском автомобильном заводе (Тагаз) с 1998 г. эксплуатируются две ООУ производительностью по 50 м3/ч, которые обеспечивают потребности производства и котельной в обессоленной воде. Установки работают на морской воде из Таганрогского залива. Исходная вода подогревается до 20-25 °С и поступает в дегазатор, затем обрабатывается раствором катионного флокулянта в трубопроводе и очищается на осветлительных фильтрах, загруженных кварцевым песком. Осветленная вода после обеззараживания на бактерицидной установке обрабатывается раствором ингибитора и подается на ООУ. Последние укомплектованы мембранными элементами SW 30 HR-380. Пермеат отводится в резервуары обессоленной воды, концентрат по специальному трубопроводу сбрасывается в залив на расстоянии 1500 м от побережья. Пермеат ООУ доумягчается на натрий-катионитных фильтрах и подается на питание котлов и технологические нужды завода.
    Реагентная промывка мембран производится не чаще 1 раза в 8 месяцев. За все время эксплуатации замена мембранных элементов производилась только в 2003 г. на одной из установок из-за снижения селективных свойств мембран на 10% в результате отслаивания верхнего селективного слоя композитной мембраны от ультрафильтрационной подложки.
    На Сочинской ТЭС в 2004 г. были пущены в эксплуатацию две ООУ производительностью по 7 м3/ч каждая для подготовки добавочной воды котлов-утилизаторов блоков ПГУ. Проект был выполнен ТЭПом. Изготовление, поставка и пуск в эксплуатацию ООУ выполнены ООО «Энергоэкосервис». Исходной водой для ВПУ является вода высокого качества из горводопровода, которая без дополнительной очистки после дозирования в нее ингибитора подается непосредственно на ООУ. Пермеат собирается в баки и направляется на последующую ступень химического дообессоливания на Н-ОН-фильтрах, что обусловлено высокими требованиями завода-изготовителя котлов-утилизаторов к питательной воде по солесодержанию (менее 0,3 мг/дм3). Поэтапное наращивание устанавливаемых мощностей потребовало от ВПУ возможности работать в широком диапазоне расходов вырабатываемой обессоленной воды (3-14 м3/ч). Для обеспечения этого условия был разработан соответствующий конструктивный дизайн ООУ. Установки успешно эксплуатируются в течение 8 месяцев, попеременно включаясь в работу.
    В котельной Рязанского нефтеперерабатывающего завода в 2002 г. были смонтированы две ООУ производительностью по 50 м3/ч каждая и установки «Влага-5000» для предварительной обработки воды из р.Ока. Исходная речная вода после обработки коагулянтом и флокулянтом в тонкослойном отстойнике, фильтрации на фильтрах с кварцевым песком подогревается до 20-25 °С, обеззараживается в бактерицидной установке, обрабатывается ингибитором и поступает на ООУ. Пермеат после доумягчения на натрий-катионитных фильтрах и подщелачивания раствором гидроксида натрия используется для питания котлов среднего давления. Стабильная работа установок зависит от своевременной корректировки доз коагулянта и флокулянта при сезонных изменениях состава речной воды. Основную опасность представляют растворенные органические вещества, содержащиеся в речной воде. Последние при превышении цветности в осветленной воде более 10° образуют гелеобразные отложения на поверхности мембран в элементах второй ступени установки. Это сопровождается снижением производительности мембранных элементов и повышением рабочего давления на установке. Для восстановления производительности мембранные элементы подвергались промывке растворами щелочного реагента и дезинфектанта. В течение всего срока эксплуатации работа ООУ характеризуется высокими показателями селективности, что позволяет регенерировать Na-катионитные фильтры не чаще одного раза в месяц.

читать далее

 
ООО "ЭнергоЭкоСервис" ©2008

Яндекс цитирования