Совершенствование технологии обработки водного теплоносителя на тепловых и атомных электростанциях на основе использования перспективных ионитов

• Автор: Гостьков, Владимир Васильевич
• Шифр специальности: 05.14.14, 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 187 с. : ил. + Прил. (106 с.)

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА ПЕРВАЯ. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Загрязнение природных источников водоснабжения электростанций.

1.2. Состояние технологии обработки воды на элскростанциях.

1.3. Перспективные способы и схемы обработки природной воды

с повышенным содержанием органических примесей

1.3.1. Исследование сорбции железоорглнических соединений

на порошкообразных твердых сорбентах.

1.3.2. Опыт использования обратного осмоса и термического обессоливания

на установках обработки воды

1.4. Повышение эффективности работы установок очистки турбинного конденсата

1.5. Автоматический химкон гроль и измерения электропроводности теплоносителя.
1.6. Задачи исследования
ГЛАВА ВТОРАЯ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ИОНИТОВ. РАЗРАБОТКА ОПЕРАТИВНОЙ МЕТОДИКИ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИОНИТОВ
2.1. Методика подготовки проб ионитов к испытаниям и их визуального контроля
2.1.1. Методика отбора проб ионитов для испытаний.
2.1.2. Методика подготовки проб ионитов к испытаниям
2.2. Методическое обеспечение входного и эксплуатационного контроля ионитов. Сравнительный анализ ГОСТов и вновь разработанных методик.
2.3. Методы оценки эффективности работы ионитов на установках очистки теплоносителей ТЭС и АЭС
2.3.1. Методика вычисления количества поглощнных солей фильтрами смешанного действия установок коцценешоочисюк
2.3.2. Методика промышленных испытаний
2.4. Методы оценки качества воды при ионном обмене в условиях промышленной эксплуатации. Метрологическая оценка достоверности результатов анализа.
2.4.1. Ионохроматографический метод измерений
2.4.2. Спектрометрический метод измерений
2.4.3. Определение удельной электрической проводимости и водородного
показателя
2.5. Выводы по второй главе
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СВОЙСТВ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИОНИТОВ В СРАВНЕНИИ
С ОТЕЧЕСТВЕННЫМИ АНАЛОГАМИ.
3.1. Обоснование выбора ионитов для исследований.
3.2. Входной и эксплуатационный контроль качества перспективных ионитов .
3.2.1. Входной контроль ионитов
3.2.2. Эксплуатационный контроль ионитов.
3.3. Результаты входного и эксплуатационного контроля качества ионитов
3.3.1. Результаты входного и эксплуатационного контроля качества ионитов
на примере ионитов фирмы i
3.3.2. При длительной эксплуатации в фильтрах установок очистки турбинного конденсата КО, БОУ.
3.3.3. При длительной эксплуатации в фильтрах химводоочиегки установки обессоливания речной воды
3.4. Лабораторные испытания фильтроперлита и ионообменного порошка iix 0 фирмы
3.5. Выводы по третьей главе
ГЛАВА ЧЕТВРТАЯ. ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПО УДАЛЕНИЮ ИЗ ПРИРОДНЫХ ВОД ЖЕЛЕЗА, ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И МИНЕРАЛЬНЫХ СОЛЕЙ НА УСТАНОВКАХ ХИМИЧЕСКОГО ОБЕССОЛИВАНИЯ
4.1. Анализ и промышленные испытания по удалению железа и органических соединений на стадии предочистки
4.1.1. Анализ эффективности удаления природной органики традиционными методами коагуляции в осветлителе.
4.2. Результаты лабораторных испытаний коагуляции совмещенной
с абсорбцией на твердом абсорбенте
4.3. Промышленные испытания ионитов по удалению железа, органики и минеральных солей из природных вод с высокой окисляемостью.
4.4. Результаты промышленных испытаний слабоосновных анионитов А
и А7 в фильтрах первой ступени схемы химобессоливания речной воды
4.5. Промышленные испытания перспективных ионитов в условиях
работы установок очистки турбинного конденсата.
4.6. Выводы по четвертой главе
ГЛАВА ПЯТАЯ. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ
ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ ИОННОГО ОБМЕНА
5.1. Использование методики входного и эксплуатационного контроля
качества ионитов
5.2. Совершенствование схемы и выбор ионитов для установок химобессоливания.
5.2.1. Установки химводоочистки
5.2.2. Установки конденсатоочистки.
5.3. Промышленные исследования намывных ионитных фильтров в схемах очистки вод типа конденсат
5.4. Совершенствование методов химконтроля за качеством обессоленной
5.5. Выводы по пятой главе.
Заключение
Список литературы


Для того чтобы обеспечить поток питательной воды с низкой концентрацией примесей, сырая вода подвергается обсссоливанию с использованием ионообменных смол, мембран обратного осмоса или их сочетания. В некоторых случаях обессоливание подпиточной воды осуществляется в испарителях. Независимо от используемой технологии применяемые устройства обычно называются системой обсссоливания подпиточной воды. В большинстве случаев подл точная вода подается в конденсатор или в баки хранения конденсата. Для конденсатоочистки характерен большой расход очищаемого конденсата. Кроме того, температура конденсата часто бывает высокой и может приближаться к предельным температурам для ионообменных смол. При очистке конденсата преследуется двоякая цель удаление взвешенных частиц путем фильтрования и удаление растворенных веществ при помощи ионного обмена. Наряду с добавочной водой источниками поступления железоорганических соединений в тракт питательной воды энергоблока могут быть присосы в конденсаторах турбин и бойлерах, примеси, поступающие с возвратным конденсатом и Др. На энергоблоках с прямоточными котлами значительная часть таких примесей сорбируется фильтрами блочных обессоливающих установок БОУ. При этом идет загрязнение ионитов прежде всего анионитов, часто носящее необратимый характер. На одной из БОУ ТЭЦ был смонтирован экспериментальный стенд, который включал лабораторные фильтры, загруженные новыми анионитами выбранных марок. Нкатионированного конденсата мч. На лабораторные фильтры подавался конденсат после Нфильтров БОУ. Регенерация фильтров проводилась5с удельным расходом ЫаОН 0 кгм3. Скорость пропускания 4 го раствора составляла 5 мч. Продолжительность фильтроцикла экспериментальных фильтров была ограничена удельной обработкой 0 м7м3 аналогично условиям работы промышленной БОУ. В табл. А ф. I ф. Как следует из табл. Смсм. Остаточное содержание кремнекислоты для всех испытуемых анионитов находится в пределах 5 мкгл на всем протяжении фильтроцикда. Причем указанные низкие концентрации выдерживались и в периоды присосов охлаждающей воды. Закономерность поглощения железа характеризуется отсутствием стабильности. Полученные данные имеют научную и практическую значимость, однако, не учитывают изменения смол в процессе длительной эксплуатации с ФСД БОУ КО. В фильтрах с высоким слоем удаление взвешенных продуктов коррозии осуществляется путем глубинной фильтрации. Это означает, что взвешенные частицы проникают глубоко в фильтрующий слой ионита, а не скапливаются поверх слоя. За счет этого механизма фильтрационная способность высокого слоя повышается. Высокая скорость фильтрования и правильный выбор размеров гранул являются критичными для обеспечения глубинной фильтрации. Часть требований к смолам конденсатного класса включают требования к распределению размеров гранул для обеспечения оптимального соотношения между падением давления и фильтрационными характеристиками. Даже при большой скорости фильтрования растворенные ионные загрязнения должны легко удаляться высокими слоями ионообменных смол. Обычно смешанный слой состоит из катионита в водородной форме и из анионита в гидроокисной форме. В некоторых случаях катионит используется в Щ. Этим обеспечивается увеличение длительности рабочего цикла и снижение расходов, связанных с регенерацией. Более подробно об этом сказано в разделе Варианты рабочего цикла. Фильтры с тонко измельченной смолой обеспечивают хорошую фильтрацию, но ограничены в своей способности к обсссоливанию, поскольку объем смол ограничен высотой слоя. На Смоленской АЭС конденсатоочистка состоит из механических катионитовых фильтров и фильтров смешанного действия рис. На одной турбине установка конденсатоочистки включает в себя 6 механических фильтров, работающих параллельно, и 5 фильтров смешанного действия, также включенных параллельно. Катионитовый фильтр выполняет роль механического, загружен катионитом типа КУчс. В нем происходит очистка конденсата от продуктов коррозии Бе Си2 от солей жесткости Са2 М2 и частично Ыа. После механических фильтров вода поступает на ФСД. В ФСД реализуется ионный обмен с такой глубиной, которая не может быть достигнута в схемах раздельного действия.