Разработка, исследование и внедрение водоподготовительного оборудования для ТЭС с улучшенными экологическими характеристиками

• Автор: Юрчевский, Евгений Борисович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 237 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1 Основные технологии и оборудование для

обсссоливания воды на ТЭС с улучшенными экологическими характеристиками

1.1. Химическое обессоливание воды

1.2. Термическое обессоливание воды с использованием

испарителей

1.3. Мембранные методы обсссоливания воды

Глава 2 Противоточные ионообменные фильтры

2.1. Описание конструкции противоточного фильтра

2.2. Гидродинамические исследования и испытания

противоточных фильтров
2.3. Экспериментальное обоснование схемы блокировки
фильтрующего слоя и скорости блокирующего потока в противоточном фильтре
2.4. Технологические показатели противоточных фильтров
2.5. Прогнозирование технологических показателей
2.6. Заключение по главе 2
Глава 3 Энергетические испарители
3.1. Конструкция испарителей и постановка задачи
исследований
3.2. Описание экспериментального стенда, методика
проведения и обработка результатов опыта
3.3. Результаты экспериментов
3.3.1. Гидравлические характеристики набивки
3.3.2. Влияние расхода промывочной воды на влажность
вторичного пара
3.3.3. Влияние скорости набегания на эффективность очистки
3.3.4. Влияние влажного пара в испарителе на качество 8 вторичного пара
3.3.5. Сопоставление эффективности применения дырчатых 3 паропромывочных устройств и набивки из колец Поля
3.4. Результаты эксплуатации энергетических испарителей, 6 оборудованных набивкой из колец Поля
3.5. Заключение по главе 3 4 Глава 4 Обратноосмотические установки для обессоливания
4.1. Научные основы расчета и проектирования 6 обратноосмотических установок. Концентрационная поляризация
4.2. Экспериментальная проверка уравнения для расчета 4 уровня концентрационной поляризации
4.3. Основные конструктивные характеристики и 9 результаты испытаний обратноосмотических установок
на основе ацетатцеллюлозных и композитных мембран
4.3.1. Обратноосмотическая установка УОО
4.3.2. Обратноосмотическая установка УООА
4.3.2.1. Конструкция установки
4.3.2.2. Предварительная подготовка исходной воды
4.3.2.3. Применение ультрафильтрации для очистки воды перед 2 обратноосмотическим обессоливанием
4.3.2.4. Испытания ФТО
4.3.2.5. Испытания БФМ
4.3.2.6. Анализ полученных результатов
4.3.3. Основные технические характеристики
обратноосмотических установок, разработанных
4.3.4. Заключение по главе 4
Глава 5 Экологические, технические и экономические аспекты
применения противоточных фильтров и обратноосмотических установок
5.1. Экологический и технический эффект от применения
противоточных фильтров
5.2. Экономический и экологический аспекты
обратноосмотического обессоливания воды
Заключение по главе 5
Выводы
Литература


Переработка до товарных продуктов мягких стоков технически вполне реальна, но требует для реализации большого количества дополнительного оборудования для оформления процессов кристаллизации и разделения сульфата и хлорида натрия, включающего отстойники, фильтры-прессы, промежуточные емкости, выпарные аппараты. Необходимы также скрупулезное выполнение технологических регламентов и их подстройка под изменяющееся качество исходной воды. При проектировании установок для переработки стоков необходимо также учитывать экологические издержки, связанные с дополнительной материалоемкостью и энергоемкостью бессточной ВПУ. Известно, например, что при производстве 1т листовой стали до значения ПДК загрязняется м воды, а при производстве 1т кальцинированной соды образуется м3 воды, загрязненной до уровня ПДК []. При этом себестоимость продукции, полученной при глубокой переработке стоков ВПУ по-видимому всегда будет больше себестоимости аналогичной продукции, производимой на специализированных предприятиях. По этой причине переработка «мягких» стоков ВПУ до сухих солей (которые являются легкорастворимыми) или товарных продуктов может быть рекомендована лишь в исключительных случаях. За рубежом при наличии исходной воды с низким или средним солесодержанием также обычно используется химическое обессоливание на скоростных противоточных фильтрах, а при повышенном солесодержании исходной воды - обратноосмотическое обессоливание []. При этом к проблеме стоков ВПУ наблюдается дифференцированный подход [], []. Принятые концепции основаны на строго индивидуальном подходе, тщательной технико-экономической оценке, учете необходимости комплексного решения проблемы стоков в масштабе всей электростанции, максимального сокращения потребления свежей воды и объема сточных вод. Однако в целом эти концепции не предусматривают повсеместного запрета сброса сточных вод ВПУ в природные водоемы и водотоки. В Европейских странах происходит постоянное ужесточение природоохранных законов в отношении усиления штрафных санкций в отношении запрещения сброса в водоемы токсичных и вредных веществ: тяжелых металлов, многих органических соединений и т. Однако нейтральные стоки ВПУ, максимально сокращенные по объему, беспрепятственно сбрасываются в природные водоемы. На электростанциях не применяются установки для переработки стоков с получением сухих солевых отходов или товарных продуктов. В других развитых странах для подготовки обессоленной воды также применяются противоточные фильтры или обратный осмос в сочетании с ионитным обессоливанием. Отношение к стокам ВПУ во многом определяется географическими и климатическими условиями [], []. На приморских ТЭС стоки сбрасываются в океан при необходимости с их предварительным обезвреживанием. В континентальных районах, где испарение с поверхности превышает поступление воды с осадками, применяется выпаривание стоков в испарительных бассейнах. Сооружение таких бассейнов требует больших затрат для предотвращения попадания стоков в грунтовые воды. Как альтернатива испарительным бассейнам в маловодных районах используется выпаривание стоков в концентраторах рассола и кристаллизаторах с получением обезвоженного солевого остатка. Для континентальных ТЭС также применяется сброс стоков (максимально уменьшенных по объему и солесодержанию) в поверхностные водоемы. Выполненный анализ основных подходов к повышению экологических показателей ВПУ позволяет сделать очевидный вывод о том, что основными факторами, определяющими экологичность водоподготовки являются удельные расходы кислоты, щелочи, хлористого натрия. Сокращение удельного расхода реагентов улучшает экологические показатели ВПУ, а также, определяя объемы и засоленность сточных вод, во многом предопределяет и экономику переработки и утилизации стоков. При комплексном подходе необходимо учитывать экологические издержки в смежных отраслях промышленности, а следовательно минимальные расходы реагентов должны сочетаться с минимальной материалоемкостью применяемого оборудования и минимальной энергоемкостью процессов. В последние годы на ТЭС начинает внедряться Ар* обратноосмотическое обессоливание воды как первая ступень обессоливания в сочетании с финишным дообсссоливанисм на ионообменных фильтрах.