зачем серная кислота на тэц
Водоподготовка для тэц
Принцип работы станций ТЭЦ очень простой. Одновременно в топку поступает окислитель и топливо. Тепло, которое в процессе образуется, превращает воду в пар, после чего подает в паровую турбину. Сильный поток пара запускает процесс вращения, это запускает генератор, в результате чего происходит преобразование механической энергии в электрическую. Пар возвращается в конденсатор и становится водой. Далее насос перекачивает, она освобождается от газов, подогревается от пара и поступает в котел. Водоподготовка на ТЭС бывает тепловая и электрическая. Возможно использование по отдельности, или объединение.
Проблемы очистки воды для ТЭЦ
Накипь значительно снижает теплопроводность. В небольших количествах она уже требует большего расхода топлива. Регулярно проводить очистку невозможно, это делают всего лишь раз в месяц, что не считается правильным. Коррозия образуется по причине кислорода. За счет неё образуются соли, сульфаты и хлориды. Бактерии ухудшают качество воды, и также могут образовывать коррозию. Признаками наличия бактерий является неприятный запах циркуляционной воды, коррозия медных деталей, неправильные показатели химических веществ. Бактерии попадают во время ремонта вместе с грязью.
Пути решения проблем водоочистки на ТЭЦ
Обратный осмос для ТЭЦ
Технология подготовки воды на ТЭЦ, используя обратный осмос, пользуется спросом. Принцип такой водоподготовительной установки ТЭЦ заключается в том, что два раствора с разным содержанием солей разделяются прозрачной мембраной. Она похожа на сетку, только вот размер её ячеек равен размерам молекулы. Мембрана способна пропустить молекулы воды, но через неё не проходят другие загрязнения частицы. В результате, под давлением воды, молекулы воды проходят через мембрану, а молекулы соли остаются на ней. На выходе получается идеально очищенная вода. Если давление на воду повышается, возрастает производительность обратного осмоса. Вместе с молекулами воды проходят и молекулы кислорода и газов. Это обеспечивает чистую воду без неприятных запахов.
Водоподготовка воды на ТЭЦ: как выбрать систему
То, каким способом обрабатывается вода, значительно влияет на процесс работы теплоснабжения. Это определяет показатели экономичности эксплуатации и, также, защитные функции установки. В момент строительства или планового ремонта на ТЭЦ, следует уделить особое внимание системам водоподготовки на ТЭЦ.

Система водоподготовки на ТЭЦ, что мы предлагаем
Наша компания Diasel Engineering предлагает свои услуги по установке водоподготовительного оборудования для ТЭЦ.
Преимущества наших схем очистки воды для ТЭЦ в следующем:
Для связи с нами обращайтесь по телефону, который указан на сайте. Наши консультанты будут рады предоставить информацию способам очистки воды для ТЭЦ и помогут оформить заявку.
Подготовка подпиточной воды теплосети методом микрофильтрации на Казанской ТЭЦ-2
А.А. Гирфанов, главный инженер,
к.т.н. А.Г. Филимонов, начальник производственно-технического отдела,
ОАО «Генерирующая компания» филиал Казанская ТЭЦ-2;
д.х.н. А.А. Чичиров, профессор, заведующий кафедрой «Химия»,
д.х.н. Н.Д. Чичирова, профессор, директор института теплоэнергетики, заведующая кафедрой «Тепловые электрические станции»,
Казанский Государственный Энергетический Университет, г. Казань
Для восполнения водных потерь сетей необходима их подпитка, которая приготавливается, в основном, с использованием ионообменных методов. Подготовка воды для подпитки тепловых сетей состоит в удалении из нее веществ, образующих накипь на греющих поверхностях водогрейных котлов, а также осадков коллоидных и органических веществ, гидроокиси железа и т.д., что осуществляется методами известкования, коагуляции с последующим осветлением на механических фильтрах.
Традиционно для снижения возможности накипеобразования из воды удаляют ионы кальция с помощью метода ионного обмена (Na-ка- тионирования) или используют частичное удаление ионов кальция и бикарбонат-ионов путем применения Н-катионирования с «голодной» регенерацией.
Умягчение воды по методу Na-катионирования многие годы применялось на ТЭЦ и котельных для подготовки добавочной воды тепловых сетей. Достигаемый при этом глубокий эффект умягчения воды положительно сказывается на уменьшении кальциевого и магниевого накипеобразований в теплообменной аппаратуре. Однако повышение агрессивных свойств глубоко умягченной воды по отношению к металлу вызывает усиление коррозии подпиточного тракта (до деаэратора), а при недостаточно качественной деаэрации и всего остального водогрейного оборудования и теплофикационных магистралей. Таким образом, применение Na-катионирования как метода подготовки добавочной воды требует особенно тщательного проведения противокоррозионных мероприятий в теплосети, чтобы избежать загрязнения сетевой воды повышенным количеством продуктов коррозии. Существенным недостатком метода Na- катионирования является наличие сильноминерализованных сбросных вод, содержащих хлориды и сульфаты кальция, магния, натрия в количествах, превышающих нормы, что требует дополнительных затрат на их очистку.
Исключить агрессивные стоки, а также сократить затраты на водоподготовку позволяет использование мембранных методов очистки воды с подкислением и последующим подщелачиванием подпиточной воды.
На Казанской ТЭЦ-2 введена в эксплуатацию первая в России установка подпитки теплосети на базе мембранных технологий производительностью 300 м 3 /ч, совмещенная со схемой обессоливания для подпитки энергетических котлов производительностью дополнительно 300 м 3 /ч.
Примеси, размер которых превышает размер пор мембраны, при фильтрации физически не могут проникнуть через мембрану.
В отличие от традиционных методов очистки, требующих больших площадей как для размещения оборудования, так и для шламоотвалов, многошаговой обработки, мембранные технологии имеют следующие преимущества: высокий уровень автоматизации, позволяющий снизить трудозатраты, повысить культуру производства, компактность оборудования [1].
На основании анализа возможных технологий водоподготовки принята следующая принципиальная технологическая схема установки подпитки теплосети:
■ предварительная очистка воды, включающая очистку исходной воды от грубодисперсных примесей на сетчатых фильтрах с автоматической очисткой, коагуляцию оксихлоридом алюминия и удаление из воды взвешенных веществ, железа, снижение цветности, основной части органических соединений, извлечение из воды практически всех патогенных микроорганизмов на микрофильтрационной установке;
■ подкисление воды серной кислотой для перевода карбонатной жесткости в некарбонатную;
■ деаэрация воды в существующих вакуумных деаэраторах;
■ подщелачивание воды до норм ПТЭ.
Исходной водой для установки подпитки теплосети является река Волга. Показатели качества воды представлены в табл. 1.
| Показатели | Единицы измерения | Величина |
| Цветность | градус | 30 |
| Взвешенные вещества | мг/дм 3 | 15 |
| pH | — | 8,2 |
| Перманганатная окисляемость | мгО/дм 3 | 10 |
| Щелочность | мг-экв/дм 3 | 2,7 |
| Жесткость общая | мг-экв/дм 3 | 3,45 |
| Железо общее | мг/дм 3 | 1 |
| Кремний | мг/дм 3 | 7 |
| Нефтепродукты | мг/дм 3 | 2,3 |
| Хлориды | мг/дм 3 | 18 |
| Сульфаты | мг/дм 3 | 60 |
| Нитраты | мг/дм 3 | 0,03 |
Общепринятой в энергетике технологической схемой предварительной очистки воды является традиционная технология: коагуляция в осветлителях и доочистка на механических фильтрах с зернистой загрузкой. Существенным недостатком традиционной технологии является возможность выноса шлама из осветлителя при незначительных изменениях параметров процесса (расход, температура, дозы реагентов и др.). При этом увеличивается нагрузка на механические и ионитные фильтры, а также возможен проскок взвеси и, соответственно, неудовлетворительное качество осветленной воды. Технология мембранной фильтрации по сравнению с традиционной технологией позволяет получить осветленную воду значительно лучшего качества по таким показателям как цветность, мутность, взвешенные вещества, окисляемость, железо.
На основании вышеуказанных преимуществ перед традиционными методами для предварительной очистки воды в качестве основного технологического решения выбрана технология микрофильтрации. Данный метод позволяет получать осветленную воду высокого качества. Метод микрофильтрации позволяет задерживать взвешенные и коллоидные частицы размером крупнее 0,1 мкм и обеспечивает высокую степень осветления воды. Методом микрофильтрации из воды удаляются взвешенные частицы, коллоиды, бактерии и крупномолекулярные органические вещества. Коагулирование воды перед мембранной фильтрацией существенно увеличивает эффект осветления и степень извлечения органических соединений.
При работе установки микрофильтрации обеспечивается высококачественная очистка исходной воды по следующим показателям, указанным в табл. 2.
Таблица 2. Показатели качества воды после установки микрофильтрации.
| Показатели | Единицы измерения | Величина |
| Взвешенные вещества | мг/дм | менее 0,5 |
| Железо | мг/дм 3 | менее 0,1 |
| Остаточный алюминий | мг/дм 3 | менее 0,1 |
| Перманганатная окисляемость | мг02/дм 3 | менее 5,0 |
| Нефтепродукты | мг/дм 3 | менее 0,1 |
| SDI | менее 3 |
Далее исходная вода подается на установку микрофильтрации. Установка микрофильтрации состоит из девяти модулей. Производительность каждого модуля 100 т/ч. В каждом модуле установлено вертикально 50 мембранных элементов.
В зависимости от требуемого расхода в работе находится соответствующее количество модулей. Процесс мембранной фильтрации осуществляется в так называемом «тупиковом» режиме, т.е. вся вода, которая поступает на блок, проходит через поры мембраны, на поверхности которой остаются все задержанные вещества [2].
В процессе фильтрации на поверхности мембран накапливаются отложения, вызывающие закупорку пор, что ведет к увеличению трансмембранного давления и снижению проницаемости мембран. Удаление отложений осуществляется периодической обратной промывкой фильтроэлементов. Обратная промывка проводится в две стадии: водо-воздушная с расходом осветленной воды 15 м 3 /ч в течение двух минут и водная с расходом осветленной воды 115 м 3 /ч в течение 1-2 минуты. Показателем вывода воды на промывку является пропущенный объем воды через мембрану (50-100 м 3 ), задается в зависимости от качества исходной воды. Большая часть отложений удаляется при обратной промывке мембран осветленной водой, которая подается внутрь полых волокон, т.е. направление потока (по сравнению с процессом фильтрации) меняется на обратное. С течением времени возникает ситуация, когда проведение периодических безреагентных промывок для восстановления первоначальных параметров будет недостаточно в виду особых свойств отложений и режима работы установки мембранной фильтрации. Для восстановления исходной проницаемости мембран проводится химическая промывка модулей [3].
Предварительная очистка воды на Казанской ТЭЦ-2 является общей для подготовки подпиточной воды установки подпитки теплосети и производства обессоленной воды для подпитки энергетических котлов.
Осветленная вода после блоков мембранной фильтрации направляется в баки осветленной воды БОВ № 1,2 V=400 м 3 (2 шт.). С баков осветленной воды БОВ № 1, 2 часть воды направляется на установку подготовки обессоленной воды, остальная часть при помощи насосов подается на декарбонизаторы. В напорную линию насосов дозируется серная кислота при помощи блока дозирования кислоты. Значительным практическим преимуществом метода подкисления является отсутствие сбросных вод. Сущность метода подкисления состоит в уменьшении концентрации в воде бикарбонат-ионов в результате связывания их ионами водорода, вводимых с кислотой, в молекулы углекислоты. Необходимое количество кислоты контролируется при помощи pH-метра, установленного на трубопроводе. Доза кислоты зависит от карбонатного индекса (Ик). При Ик=4 (мг-экв/дм 3 ) 2 доза кислоты составляет 10 г/т, при Ик=3 (мг-экв/дм 3 ) 2 доза кислоты увеличивается до 75 г/т. Как известно, карбонатный индекс зависит от работающего оборудования, температуры нагрева и рН подпиточной воды. Декарбонизаторы в водоподготовительной установке для подпитки теплосети служат промежуточной ступенью подготовки воды между устройствами для химической очистки и термической деаэрации воды. Декарбонизаторы выполнены в виде колонок с насадкой из колец Рашига. Декарбонизаторы установлены вне помещения водоподготовительной установки на баках осветленной воды БОВ № 3, 4. Декарбонизованная вода собирается в баках осветленной воды БОВ № 3, 4 и далее насосами подается в существующие вакуумные деаэраторы теплосети для удаления свободной углекислоты и растворенного кислорода. Деаэрированная вода собирается в баках запаса деаэрированной воды БЗДВ № 1, 2, откуда насосами подпитки теплосети подается в теплофикационную сеть. Так как рН обработанной воды после деаэраторов составляет 6,5-7,5, необходимо дозировать щелочь перед насосами подпитки теплосети для достижения нормируемого рН подпиточной воды =8,3-9,5 [4].
Управление технологическими процессами водоподготовительной установки Казанской ТЭЦ-2 осуществляется АСУТП на базе микропроцессорной техники Siemens. АСУТП является информационной и управляющей с выполнением следующих функций автоматизации: контроль (представление информации персоналу), сигнализация, защита, дистанционное управление, авторегулирование, блокировка и расчетные функции. Все насосное оборудование оснащено энергосберегающими частотными преобразователями, используются современные типы изоляционных теплосберегающих материалов. Предусмотрен многоуровневый учет всех потребляемых энергоресурсов. Центральной частью АСУТП водоподготовительной установки является программно-технический комплекс (ПТК), который включает в себя программируемые средства автоматизации и другие средства вычислительной техники. Кроме ПТК в состав системы входят: датчики сигналов, местные показывающие приборы, исполнительные механизмы, щитовые изделия вне ПТК, вторичные приборы, местные посты управления. Процессы контроля и управления технологическим оборудованием автоматизированы и осуществляются со щита управления.
До ввода в эксплуатацию современной установки подпитки теплосети на Казанской ТЭЦ-2 подготовка подпиточной воды осуществлялась на двух установках УПТС-1 и УПТС-2. Подготовка химочищенной воды на обеих установках производилась по схеме: известкование и коагуляция исходной воды в осветлителях с последующим осветлением воды на механических и натрий-катионитовых фильтрах, работающих в режиме механической фильтрации. Для ведения режима коагуляции-известкования в осветлителях требовалось значительное количество коагулянта и извести. Кроме того, ежегодно требовалась досыпка фильтрующего материала в механические и натрий-катионитовые фильтры. Осветлители УПТС-2 работали в би- карбонатном режиме, что затрудняло выдерживать нормируемый рН, жесткость и щелочность осветленной воды. Приготовление известкового молока на отдельном складе извести методом гашения извести сопровождалось образованием значительного количества недопа- ла, что требовало его постоянного сбора и утилизации [5].
С вводом в эксплуатацию современной установки подпитки теплосети количество химических реагентов на обработку воды сократилось.
Сравнительный анализ расхода химических реагентов (фильтрующих материалов) по традиционной технологии подготовки воды для подпитки теплосети и установки подпитки теплосети на мембранных технологиях при планируемой выработке 1 123 тыс. т подпиточной воды в 2012 г. приведен в таблице 3.




