Совершенствование технологий ионирования маломинерализованных вод на ТЭС

• Автор: Ларин, Андрей Борисович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 200 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Современные технологии обработки воды на ТЭС

1.2. Влияние загрязняющих примесей природных вод на работу основного

теплоэнергетического и водоподготовительного оборудования

1.3. Ухудшение технологических показателей вследствие отравления ионитов

органическими веществами. Восстановление ионитов

1.4. Пути повышения техникоэкономических и экологических показателей

водоподготовительных установок

1.5. Повышение эффективности технологии ионного обмена методом

протнвоточной регенерации
1.6. Автоматизация химконтроля и управления процессами обработки воды
1.7. Задачи исследования
2. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ
2.1. Разработка лабораторного исследовательского стенда Обработка воды на ТЭС
2.1.1 Обоснование выбора схемы лабораторной установки обработки воды
2.1.2 Стенд Обработка воды на ТЭС
2.2 Обоснование системы автоматического химконтроля за процессами обработки воды на стенде
2.2.1. Система автоматического химионтроля Ыакатионитного фильтра
2.2.2. Система автоматического химконтроля схемы термического обессоливания испарительной установки
2.2.3. АХК глубокообессоленной воды
2.3 Методика выполнения лабораторных исследований ионитов и промышленных испытаний ионитных фильтров
2.3.1. Лабораторные опыты
2.3.2. Промышленные испытания
2.4 Методика обработки данных по регенерациям ионитов с использованием измерения электропроводности
2.4.1. Цель снятия регенерации
2.4.2. Характеристика рабочего процесса фильтра А 5 ХВО ТЭЦ
2.4.3. Сбор данных регенерации анионита в А 5 в темпе процесса
2.4.4. Расчет характеристик дессорбции анионов сильных кислот и органических веществ на фильтре А
2.4.5. Выходные кривые регенерации анионита в i и расчет десорбции анионов и ораганических веществ по выходным кривым
2.5 Выводы
3. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИОНИТОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОБРАБОТКИ ПРИРОДНОЙ ВОДЫ
3.1. Противоточное иодирование и и перспективные иониты для обработки природных вод
с повышенным содержанием органических веществ
3.2. Лабораторные исследования ионообменного умягчения на ионите типа С
3.2.1. Цель и задачи испытаний
3.2.2. Методика проведения испытаний по прямоточной
и противоточной технологии для определения динамической обменной емкости ПОЕ, Ер
3.2.3. Результаты лабораторных испытаний
3.3. Лабораторные исследования ионообменного обессоливаиия по технологии i ионитах i
3.3.1. Описание лабораторной установки
3.3.2. Методика исследований
3.3.3. Результаты исследований ионного обмена
по характеристикам сорбционного процесса фильтрации воды
3.3.4. Результаты исследований ионного обмена по характеристикам регенерации ионитов
3.4. Промышленная реализация перспективных противоточных технологий ионообменной обработки воды
3.5. Выводы
4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ТРАДИЦИОННОГО ХИМИЧЕСКОГО ОБЕССОЛИВАИИЯ ДЕЙСТВУЮЩИХ ВПУ ТЭС
4.1. Анализ основных проблем традиционной технологии химобессоливания природных вод
4.2. Лабораторные исследования по снижению расхода кислоты на регенерацию Нкатионитных фильтров
4.2.1. Теоретические предпосылки
4.2.2. Результаты лабораторных исследований по подбору объемов высот загрузки пары катионитов
4.3. Промышленные испытания по снижению расхода на регенерацию
4.3.1. Использование в Нпр слабокислотного импортного
катионита 1ЯС
4.3.2. Исследование эффективности противоточной регенерации
Н1Пр на ХВО ИвТЭЦ3
4Ф 4.3.3. Результаты промышленных испытаний ступенчатой
регенерации Нкатионита в фильтрах I ступени катионирования
4.4. Восстановление анионитов химической очисткой от
железоорганических примесей
4.5. Выводы
5. АВТОМАТИЧЕСКИЙ ХИМКОНТРОЛЬ НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ
ХИМИЧЕСКОГО ОБЕССОЛИВАНИЯ ВОДЫ
5.1. Результаты суточного мониторинга качества потоков, составляющих
питательную воду энергоблока Саранской ТЭЦ2
5.2. Автоматический химконтроль обессоленной воды
ф 5.3. Калибровка кондуктометра для измерения удельной
электропроводности глубокообессолснной воды
5.3.1. Обоснование нового метода калибровки кондуктометра
5.3.2. Сущность предложенного метода
5.3.3. Техническая реализация метода калибровки кондуктометра
при повышенной температуре пробы воды в условиях контроля теплоносителя энергоблока ТЭС
5.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Зависимость основных эксплуатационных затрат на обессоливание воды для ионообменной 1,2, обратноосмотической 3 и термической 4 технологии от содержания анионов сильных кислот в исходной воде 1 ионный обмен, цены г. Представленные результаты показывают, что при небольшой минерализа
ции природной воды ЕАпС1Б не превышающей 3 мгэквдм наиболее экономичным является метод химического обессоливания воды центра и севера России. Но и другие технологии рис. УОО стадии обработки воды. Поэтому основным направлением совершенствования всех технологий водоподготовки на ТЭС является рационализация технологии обработки воды на ионитах с учетом состава примесей исходной природной воды, прежде всего по общей минерализации и органическим веществам. Проблема загрязнения водоемов актуальна для большинства промышленно развитых стран. Однако подход к ее решению в разных странах различен. БОд п, V гэкв дм3
стран, предотвратить сброс сточных вод в них достаточно сложно. В этих условиях предпочтение отдается внутренним источникам воды, а сточные воды перед сбросом очищаются только от наиболее токсичных компонентов. Иная картина наблюдается в США , , где законодательство по охране природных водоисточников является более строгим и постоянно ужесточается. Создана система государственного контроля состояния водоемов, действующая с г. Осуществляется целенаправленная подготовка специалистов по защите водоемов от загрязнений. В результате такой политики в США в настоящее время эксплуатируется большое число ТЭС с ограниченным и нулевым сбросом сточных вод. Например, эксплуатируемая ii i . Указанные проблемы присущи и ТЭС России, в частности ОАО Мосэнерго, где для технического водоснабжения используют преимущественно воду из Москвареки, ряда других водоемов и, частично, из горводопровода. В этих условиях качество обработанной воды, а также количество и состав сточных вод зависят от состава исходной воды. Результаты многолетнего анализа показывают, что при прохождении Москвареки в черте города происходит значительное ухудшение качества ее воды. На рис. ТЭЦ, ТЭЦ и ТЭЦ. Эти ТЭЦ расположены соответственно на входе реки в город, в ее средней части и на выходе из города. Полученные результаты свидетельствуют о том, что техногенное воздействие города на речную воду приводит к увеличению ее минерализации и содержания сульфатов более чем в два раза и, как следствие, к значительному повышению расхода кислоты и щелочи на химическое обессоливание воды. Органические примеси исходных природных вод на ТЭС можно разделить на собственные естественные и привнесенные искусственные. Первые являются продуктом жизнедеятельности живой природы, имеют сезонные и климатические колебания, вторые являются продуктом деятельности промышленных предприятий. Рис. Изменение содержания сульфатов по течению Москвареки 1 фактическое среднегодовое за г. В качестве примера можно привести данные химического анализа воды р. Москвы в районе водозабора ТЭЦ ОАО Мосэнерго табл. Кармановской ГРЭС Башкирэнерго . Из табл. Кармановской ГРЭС имеет окисляемость почти вдвое меньшую, чем вода р. Москвы. В этой воде наблюдаются сильные сезонные изменения концентрации контролируемых параметров в апреле IV месяц минерализация сухой остаток уменьшается почти втрое, а окисляемость растет более чем в два раза. Для воды р. Москвы на выходе из промышленного района сезонные колебания сказываются значительно меньше, а промышленные и хозбытовые сбросы органических веществ дают картину устойчиво повышенной окисляемости в течение всего года. Изучение качественного и количественного состава органических веществ в природных водах представляет одну из актуальных задач в гидрохимии. В табл. России по данным середины х годов , . Как следует из табл. Они же являются и основными потенциальнокислыми веществами, дающими кислую реакцию среды при термолизе в теплоэнергетических установках. Таблица 1. Месяц года ТЭЦ ОАО Мосэнс рго г. Кармановская ГРЭС г. Жо, мгэквдм3 Сухой остат. Окисляем. Одм3 Жо, мгэквдм3 Сухой остат. Окисл. Таблица 1. Определяемые параметры Содержание мин. Ряд органических веществ, в частности органические кислоты, образуют комплексные соединения с катионами металлов.