Тема: Автоматизация химводоподготовки БТЭЦ
Исполнитель: Сасина Елизавета Сергеевна, студент группы 041об
Руководитель: Теличенко Денис Алексеевич, доцент, канд. техн. Наук
ВведениеТЭЦ: больше чем просто электростанция
Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) - это уникальное предприятие, выполняющее сразу две важные функции: выработку электроэнергии и обеспечение потребителей теплом. Горячая вода и пар, производимые ТЭЦ, идут на отопление жилых домов, общественных зданий и промышленных предприятий.
От воды к энергии: роль химводоподготовки
Для производства пара, который затем превращается в электроэнергию, ТЭЦ использует воду. Однако обычная вода, содержащая примеси, непригодна для этого процесса. Различные загрязнения, от обычного мусора до химических элементов, могут привести к серьезным проблемам:
- Образование отложений: Накипь и другие отложения на оборудовании снижают его эффективность и могут привести к поломкам.
- Коррозия: Химические элементы, содержащиеся в воде, вызывают коррозию металла, сокращая срок службы оборудования.
- Снижение качества пара: Примеси в воде переносятся в пар, ухудшая его качество и создавая проблемы для потребителей.
Чтобы избежать этих проблем, на ТЭЦ применяется химводоподготовка - процесс очистки воды от различных примесей.
Химводоподготовка: как это работает?
Существует несколько методов химводоподготовки, выбор которых зависит от качества исходной воды и требований к её чистоте:
- Механическая фильтрация: Удаление крупных частиц, таких как песок и ржавчина.
- Коагуляция и флокуляция: Специальные вещества связывают мелкие частицы в более крупные, облегчая их удаление.
- Ионообмен: Замена "жестких" ионов на другие, менее вредные.
- Обратный осмос: Вода проходит через специальную мембрану, которая задерживает примеси.
- Деаэрация: Удаление растворенных газов, которые могут вызвать коррозию.
Результаты химводоподготовки: залог эффективности и надежности
Химводоподготовка играет важнейшую роль в работе ТЭЦ:
- Надежность: Снижение риска поломок и увеличение срока службы оборудования.
- Эффективность: Чистая вода обеспечивает лучший теплообмен и снижает энергозатраты.
- Качество: Чистый пар безопасен для потребителей и оборудования.
В заключение
Химводоподготовка - это неотъемлемая часть работы ТЭЦ, обеспечивающая надежное и эффективное производство электроэнергии и тепла для потребителей.
Описание установки Предварительная очистка водыВ зависимости от качества очищаемой воды может быть желательно совместить процесс очистки с процессом кальцинирования, т.е. для снижения щелочности воды и частичного удаления солей жесткости и кремниевой кислоты. В процессе предварительной обработки в блоке сепарации образуется хлопьевидный осадок (шлам), который отделяется от обрабатываемой воды.
Установка предварительной очистки состоит из сепаратора и механического фильтра, как показано на рисунке 1.
Рисунок 1 - Схема установки предварительной очистки воды
На рисунке 1 имеют место следующие обозначения:
ЦНИИ-3 - осветлитель;
БШВ - бак шламовых вод;
БКВ - бак коагулированной воды;
НКВ - Насос коагулированной воды;
ФМОУ - фильтр механический обессоливающей установки;
Процесс очистки воды начинается с подачи сырой воды из поверхностного источника, например, реки или озера. Затем в сырую воду добавляют химические вещества, такие как сульфат алюминия и флокулянт, чтобы дестабилизировать и агрегировать взвешенные частицы. В результате этого процесса образуются более крупные частицы, называемые хлопьями. Вода с хлопьями поступает в осветлитель, где хлопья оседают на дно и удаляются в виде шлама.
Осветленная вода переливается из верхней части осветлителя и затем фильтруется через механический фильтр для удаления оставшихся взвешенных частиц. Отфильтрованная вода может быть продезинфицирована хлором или другими дезинфицирующими средствами для уничтожения оставшихся бактерий или вирусов. Очищенная вода затем подается на установку обессоливания. Шлам, удаляемый из осветлителя, обычно сгущается и обезвоживается перед утилизацией на свалке или сжиганием.
Обессоливающая установка
Химическое обессоливание воды достигается путем ионного обмена. Такое опреснение достигается путем пропускания воды через серию фильтров, содержащих подходящие материалы, специально разработанные для поглощения катионов и анионов сильных и слабых кислот. Ионообменные материалы поглощают катионы и анионы как сильных, так и слабых кислот. Когда ионообменный материал исчерпывается его восстанавливают раствором регенерирующей кислоты (катионитовых фильтров) или щелочи (анионитовых фильтров).
Схема обессоливающей установки для химического цеха БТЭЦ приведена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Схема обессоливающей установки
На рисунке используются следующие условные обозначения:
H_I - Н-катионный фильтр I ступени;
H_II - Н-катионный фильтр II ступени;
БДВ - бак декарбонизированной воды;
НДВ - насос декарбонизированной воды;
А_I - анионитовый фильтр I ступени;
А_II - анионитовый фильтр II ступени;
БОВ - бак обессоленной воды;
НОВ - насос обессоленной воды;
Установка химического обессоливания состоит из следующих функциональных групп или так называемых «цепочек»: Н-катионитовых фильтров I и II ступеней, где производится удаление из воды катионов кальция, магния, натрия путем обмена их на ион водорода, содержащийся в Н-катионите; ОН-анионитовых слабоосновных фильтров I ступени, предназначенных для удаления из кислой Н-катионированной воды анионов сильных - серной и соляной кислот; ОН-анионитовых сильноосновных фильтров II ступени, где путем обмена на ОН-ионы сильноосновного анионита из воды удаляются анионы слабых кислот - угольной и кремниевой. Для приготовления и подачи на II фильтры при их восстановлении регенерационных растворов определенной концентрации предусматриваются регенерационные узлы кислоты и щелочи.
Обессоленная вода после «цепочек» направляется на всас насосов обессоленной воды или очищенного конденсата.
Избыток воды идет в баки обессоленной воды БОВ. В баки обессоленной воды также заведен очищенный конденсат, который смешивается с обессоленной водой и подается насосами обессоленной воды (НОВ) или насосами очищенного конденсата (НОК) по гуммированным трубопроводам в главный корпус на деаэратор.
ЗаключениеВ данной работе были разработаны структурная, функциональная и принципиальные схемы.
