Исследование, разработка и совершенствование термодистилляционных опреснительных установок для энерготехнологических комплексов

• Автор: Мелинова, Людмила Валентиновна
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Содержание

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ,

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ВОДОПОДГОТОВКИ НА ЭТК ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Ионообменные технологии.

1.2. Мембранные технологии.

1.2.1. Электродиализпые установки

1.2.2. Установки обратного осмоса

1.3. Термодистилляционные технологии.

1.3.1. Обессоливающие установки на базе испарителей с естественной

циркуляцией раствора.

1.3.2 Обессоливающие установки на базе испарителей с принудительной циркуляцией раствора
1.3.3. Обессоливающие установки мгновенного вскипания
1.3.4. Обессоливающие установки на базе вертикальнотрубных плночных испарителей.
1.3.5. Обессоливающие установки на базе горизонтальнотрубных тночных испарителей.
1.3.6. Обессоливающие установки с применением парокомпрессионных аппаратов.
1.4. Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ОПЫТА ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ДОУ, ОСНАЩЕННЫХ ИСПАРИТЕЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ И ТЕПЛОВЫХ СХЕМ ДОУ С ГТПИ
2.1 ОПЫТ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ДОУ, ОСНАЩННЫХ ИСПАРИТЕЛЯМИ
РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ
2.2. Анализ тепловых схем ДОУ с ГТПИ.
Выводы.
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДОУ НА БАЗЕ ГТПИ
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ТЕПЛОВУЮ ЭКОНОМИЧНОСТЬ И МЕТАЛЛОМКОСТЬ ДОУ НА БАЗЕ ГТПИ
4.1. Анализ влияния числа ступеней испарения.
4.2. Анализ влияния числа колонн ступеней испарения
4.3. Анализ влияния солесодержания исходной воды.
4.4. Анализ влияния степени концентрирования исходной воды.
4.5 Анализ влияния интенсивности накипеобразования.
4.6 Анализ влияния компрессии вторичного пара
4.7 Анализ влияния числа ступеней испарения на металломкость установки
4.8 Выбор оптимального числа ступеней ДОУ
Выводы
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ
УСТАНОВОК НА БАЗЕ ГТПИ И МИУ, ПОВЫШЕНИЕ ИХ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
5.1 Описание принципиальной схемы установки термоводоподготовки
ВОЛЖСКОЙ ТЭЦ1.
5.2 Анализ вариантов сопряжения МИУ и ДОУ цеха термоводоподготовки Волжской ТЭЦ1.
5.3 Предложения по повышению эффективности установок цеха
термоводоподготовки Волжской ТЭЦ1.
Выводы.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В настоящее время 'ВПУ подавляющего большинства теплоэнергетических объектов России выполнены по морально устаревшим прямоточным схемам иоиообмена. Из десяти видов сточных вод, образующихся на ТЭС, стоки ионообменных ВПУ являются основными источниками сброса минеральных солей, так как на регенерацию ионитных фильтров электростанциями страны расходуется ежегодно 0,5 - 0,6 млн. Сбросы солей со сточными водами ионообменных ВПУ ТЭС достигают 2 млн. В мировой практике всё в большей степени находят применение более прогрессивные противоточные технологии ионообмена (UP. CO. RE, БсЬи'сЬсЬеН, АтЬеграск и т. Лмберлайт” и “Амберджет” компании “КоИт & Нааэ” (США). Использование новых технологий ионообменного процесса приводит к значительному сокращению потребления, как химических реагентов, так и воды из природных источников, уменьшению объёма стоков. Кроме того, позволяет уменьшить потребление электрической и тепловой энергии и, как следствие, снизить потребление топлива и затраты на производство обессоленной воды, сократить вредные газовые и твердые выбросы в атмосферу. Отмеченные преимущества новых ионообменных технологий и ионообменных смол, особенно в свете сокращения их вредного воздействия на окружающую среду, послужили причиной появления приказа Министерства Природы Российской Федерации № от февраля г. Впервые в России реализация технологии “Амберпак” в сочетании со смолами компании “КоЬш & НааБ” была предпринята в энергосистеме “Челябэиерго” на реконструируемой ионообменной ВПУ Южно-Уральской ГРЭС []. Используя наработки по новой ионообменной технологии “Амберпак”, полученные при реализации проекта на Южно-Уральской ГРЭС, нами было подготовлено технико-коммерческое предложение по применению такой технологии на Волжской ТЭЦ-2 []. Сравнение показателей действующей и предлагаемой ВПУ каждая производительностью по 0 м3/ч обессоленной воды показывает, что реконструкция ВПУ Волжской ТЭЦ-2 на технологию “Амберпак” и соответствующее аппаратурное сб оформление, позволит получить существенный выигрыш по всем сравниваемым статьям: в 1. Литературные данные и собственный опыт показывают, что применение современных технологий ионного обмена и смол позволяют существенно улучшить экономическую и экологическую эффективность технологии ионообменной водоподготовки на ТЭС. Поэтому для действующих станций с хорошим физическим состоянием ионообменных ВПУ представляется целесообразным внедрение новых технологий ионного обмена, поскольку реконструкция технологических схем и ионообменных фильтров не является сложной и дорогостоящей операцией. Но один коренной недостаток ионообменных технологий - использование значительного количества химических веществ для приготовления регенерационных растворов - останется навсегда. По этой причине ионообменные технологии НС позволяют и не позволят создавать ТЭС, соответствующие современным экологическим требованиям, так как эти технологии экономичны лишь для вод с низкой минерализацией, да и то, только в том случае, когда не учитываются затраты на сооружение специальных установок по ликвидации отработанных регенерационных растворов, образующих значительный объем минерализованных сточных вод. В настоящее время производители тсплоэлсктроэнсргии изыскивают методы обессоливания альтернативные ионному обмену, которые обеспечивали бы удовлетворение повышающихся требований к качеству воды, в связи с ориентацией современной энергетики на работу оборудования при супсрсверхкритичсских параметрах. Одним из путей сокращения или полного отказа от использования на площадке станции химических реагентов и исключения их ликвидации, а также в расчёте на снижение трудозатрат и уменьшение эксплуатационных расходов является использование мембранных технологий обессоливания, получивших в мире достаточно широкое распространение [, ]. В теплоэнергетике, как правило, применяются технологии обратного осмоса и электродиализа, так как они позволяют в значительной степени сократить погреблсиис на площадке электростанции химических продуктов, уменьшить затраты на их ликвидацию и за счёт этого снизить эксплуатационные расходы.