Разработка рациональных способов безотходного использования шлама и солесодержащих стоков электростанций

• Автор: Паламарчук, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание
Введение

Глава 1 Анализ технологических схем и методов водоприготовления на ТЭС и АЭС

1.1 Роль и место блока химводоочистки в тепловых схемах ТЭС и АЭС

1.2 Современные методы водоподготовки

1.2.1 Технологическая схема предварительной очистки воды

1.2.2 Технологии химического обессоливания на базе ионитных фильтров

1.2.3 Технология термического обессоливания воды

1.3 Основные направления совершенствования схем ВПУ

1.3.1 Схема традиционного химического обессоливания

1.3.2 Схема термического обессоливания
1.3.3 Схема химического обессоливания воды с упариванием стоков
1.3.4 Схема термохимического обессоливания со смешением всех
или части стоков Ыакатионитных фильтров с исходной водой
1.3.5 Схема термохимического обессоливания со сбросом части
стоков Ыакатионитных фильтров
1.3.6 Схема химического обессоливания по технологии иРСОЯ
1.3.7 Усовершенствованная схема химического обессоливания
1.4 Сравнительный анализ экологических показателей работы
схем обессоливания воды на ТЭС и АЭС
1.5 Анализ существующих методов утилизации шламов химводоочисток на ТЭС и АЭС
1.6 Краткие выводы и постановка задачи исследований
Глава 2 Методика исследований
2.1 Исследование физикохимических свойств шламов ХВО ТЭС и
2.2 Исследование радиологических свойств шламов ТЭС
и Волгодонской АЭС
2.3 Исследование наведенной активности в шламе Волгодонской
2.4 Химический анализ компонентов при изготовлении модельных растворов исходной воды
2.5 Методические аспекты исследования шламов ВПУ ВоАЭС,
РоТЭЦ2 и технологических масс на основе этих шламов
Глава 3 Результаты экспериментального исследования свойств шламов ХВО ТЭС и АЭС
3.1 Физикохимические и гранулометрические характеристики
шламов ХВО ТЭС и АЭС
3.2 Исследование фазового состава и термодинамических свойств шламов ХВО
3.3 Результаты исследования радиологических и гигиенических характеристик шлама ХВО Волгодонской АЭС и шести ТЭЦ и ГРЭС Российской Федерации
3.4 Результаты исследования наведенной активности в шламе ХВО Волгодонской АЭС
3.5 Математическое определение состава шламов ХВО ТЭС и АЭС
по данным о качестве исходной воды
3.6 Результаты исследования технологических свойств сырьевых
масс на основе шламов ХВО ТЭС и АЭС
3.6.1 Результаты исследования пластичности смесей шламов с глиной
3.6.2 Результаты исследования механической прочности и связующей способности масс на основе шламов ХВО
3.6.3 Результаты оценки прочности бетонных смесей на основе шламов ХВО
3.6.4 Результаты исследования технологических характеристик керамических изделий на основе шлама Волгодонской АЭС
3.6.5 Результаты исследования механизма формирования структуры спекаемых масс с добавками шлама ХВО
3.7 Результаты исследования технологических характеристик получения извести из шлама ХВО Волгодонской АЭС
3.8 Краткие выводы Глава 4 Разработка многоцелевой технологической схемы химического обессоливания исходной воды ТЭС и способов утилизации шлама
ХВО на примере Волгодонской АЭС
4.1 Исходные данные для проектирования схемы ХВО
4.1.1 Технологическая характеристика модернизируемой схемы ХВО
4.2 Вариант модернизации схемы ХВО с безотходной технологией переработки солесодержащих стоков
4.3 Разработка схемы ХВО с утилизацией шламовых отходов и солесодержащих стоков
4.4 Краткие выводы 5 Глава 5 Техникоэкономические характеристики многоцелевой безотходной схемы химводоочистки Волгодонской АЭС
5.1 Результаты техникоэкономического сравнения технологий обессоливания добавочной воды на ТЭС и АЭС
5.2 Техникоэкономические показатели строительства и модернизации химводоочистки Волгодонской АЭС
5.3 Расчет затрат на тепловую энергию при производстве изделий
из шлама ХВО ВоАЭС
5.4 Краткие выводы
Заключение
Список литературы


В данной ситуации приоритетной задачей энергетики становится необходимость развития многоцелевых энергетических технологий, обеспечивающих максимально полное использование первичных ресурсов с одновременной переработкой и утилизацией так называемых отходов, являющихся ценным сырьм для сопутствующих производств . На паротурбинных электростанциях вода используется как рабочее тело и как теплоноситель, как участник технологических процессов в энергетических системах и агрегатах. Известно, что наиболее жсткие требования предъявляются к качеству воды, которая работает в основном энергетическом цикле. Эффективность и надежность работы оборудования современных ТЭС и АЭС определяется чистотой контактирующих с водой и паром теплопередающих поверхностей металла. Интенсивность передачи тепла в современных паровых котлах ТЭС достигает кВтм2. В реакторах АЭС эта величина достигает ,6 кВтм2. Опыт многолетней эксплуатации энергоблоков ТЭС и АЭС в России и за рубежом свидетельствует о том, что необходимым условием бесперебойной и экономичной их работы является рациональная организация водоподготовки и водного режима ПГ, строгое соблюдение обоснованных эксплуатационных норм качества теплоносителя и рабочего тела ТЭС и АЭС. К настоящему времени вопросы о минимизации и нейтрализации сточных вод водоподготовительных установок ВПУ ТЭС и АЭС проработаны достаточно полно 6, однако ни одна из технологических схем, как в отечественной, так и зарубежной энергетике не реализует на практике принцип полной утилизации отходов ВПУ . Особые проблемы связаны со значительным количеством шламосодержащих вод, образующихся на стадии предварительной подготовки добавочной воды с применением извести. Традиционно шламы ВПУ сбрасываются в шламонакопители, которые требуют все увеличивающихся площадей, усиливая экологическую нагрузку на прилегающие территории электростанций. Особенно остро эта проблема стоит для АЭС, расположенных, как правило, вблизи больших водоемов. Зарубежный и отечественный опыт свидетельствует о том, что шламы ВПУ ТЭС и АЭС не бросовые отходы, а ценное исходное сырь для многих отраслей промышленности и сельского хозяйства . В этой связи одной из основных задач энергетики является перевод шламов ВПУ из разряда отходов во вторичные сырьевые источники. Это позволит решать важнейшие экологические, экономические и социальные вопросы. Таким образом, разработка эффективных технологических схем водоподготовки с рациональными методами утилизации отходов ВПУ, позволит решить существенную для энергетической отрасли задачу создания многоцелевой, безотходной, экологически чистой системы водопользования на ТЭС и АЭС. Целью диссертационной работы является усовершенствование технологической схемы подготовки добавочной воды с разработкой рациональных способов утилизации шлама ВПУ на примере Волгодонской АЭС. ВоАЭС с утилизацией шлама ХВО. ХВО ВоАЭС. ВПУ внедрены на Новочеркасской ГРЭС, Курской АЭС, Калининской АЭС, и Ростовской ТЭЦ2. Достоверность и обоснованность результатов работы обеспечены применением современных методов планирования экспериментов, обработки их результатов математическим моделированием с применением ПЭВМ, воспроизводимостью данных, полученных автором, результатами промышленных и лабораторных исследований, согласованием их с независимыми данными других авторов и использованием в работе фундаментальных законов физической химии и ядерной физики. ВПУ и тепла уходящих газов при производстве вторичной продукции из шлама непосредственно на ВоАЭС. Росэнергоатом Москва г. Атомные электростанции МЭИ г. Москва г. Теплоэнергетических технологий и оборудования ВИ ЮРГТУ НИИ. На техническом совете кафедры Тепловые электрические станции ЮРГТУ Новочеркасск г. ОАО НИИ ЭПЭ г. РостовнаДону, 2
на международной конференции Диагностика оборудования электростанций г. Новочеркасск г. IV международной конференции Перспективные задачи инженерной науки г. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в шести научных журнальных статьях, тезисах и докладах научнотехнических конференций. Список публикаций приведен в конце автореферата.