Выбор рациональных режимов потребления и доочистки оборотной воды ТЭС

• Автор: Загоскин, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Оглавление

Обозначения основных величин.

Введение.

Глава I. Анализ промышленного водопотрсбления ТЭС

1.1. Основные области применения технической воды и особенности водоснабжения ТЭС.

1.2. Качественные требования к технической воде ТЭС и способы

ее кондиционирования.

1.2.1. Исходная вода.

1.2.2. Питательная вода

1.2.3. Оборотная циркуляционная вода.

1.2.4. Оборотная осветленная вода

1.3. Совершенствование водных балансов ТЭС в современных условиях
1.4. Анализ и выбор технологий кондиционирования оборотной воды.
1.4.1. Оптимизация баланса оборотной циркуляционной воды ТЭС
1.4.2. Способы доочистки оборотной осветленной воды ТЭС
1.4.2.1. Гидроциклонирование.
1.4.2.2. Фильтрация через зернистый слой.
Выводы, постановка задач исследования.
Глава 2. Разработка методов доочистки оросительной воды ТЭС.
2.1. Исследование характеристик оросительной воды
2.2. Оценка эффективности доочистки осветленной воды различными способами.
2.3. Расчет предельной грязеемкости зернистого фильтра.
2.4. Исследование кинетики фильтрации в зернистом слое.
Глава 3. Практическое использование результатов работы
3.1. Расчет режимов рационального водопотребления ТЭС
3.1.1. Режимы водопотребления оборотной циркуляционной воды.
3.1.2. Режимы водопотребления оборотной осветленной воды
3.2. Расчет системы доочистки оросительной воды
3.3. Оценка техникоэкономической и экологической эффективности предложенных решений.
Заключение.
Список литературы


Тепловые электрические станции (ТЭС) используют воду в основном технологическом цикле (производство тепла и электроэнергии), для охлаждения оборудования, очистки отходящих дымовых газов в скрубберах, а также для транспортирования образующихся при сжигании твердого топлива золошлаковых отходов в системах гидрозолоудаления (ГЗУ). Основную часть в общем объеме водооборота ТЭС составляет потребление исходной (природной) воды, ее использование в оборотном цикле охлаждения конденсата и сброс загрязненных вод, образующихся в системе ГЗУ, с последующим их повторным использованием после осветления на золоотвале. В связи с общей тенденцией экологизации производства и значительным удорожанием природных ресурсов для ТЭС оказывается наиболее целесообразным при этом минимизация потребления исходной воды и сбросов загрязненных вод из системы ГЗУ в водоемы. Следует отметить, что при многократном использовании осветленной воды в ней происходит нарастание концентрации выщелачиваемых из золошлаков кристаллизующихся соединений (в первую очередь, солей кальция и магния). То же самое происходит с оборотной циркуляционной водой охлаждающего контура при се частичном испарении. Таким образом, внедрение ресурсосберегающих оборотных (а, в идеале, бессточных) систем водопользования ТЭС сопряжено с необходимостью поддержания в циркуляционной и осветленной воде концентраций кристаллизующихся соединений ниже определенного предела, что обеспечивает устойчивую работу охлаждающего контура, систем ГЗУ и ТЭС в целом. Поэтому рационализация водных балансов ТЭС, обеспечивающая снижение потребления исходной воды и внедрение оборотного водопользования, является актуальной как с технологической, так и с экологической точек зрения. ТЭС, включая выбор и расчет технологии доочистки оборотной воды, а также водных балансов ТЭС с учетом вида сжигаемого топлива и сезона года. Научная новизна. Осуществлена постановка и решение задачи по определению предельной грязеемкости зернистого фильтра. Получены выражения, связывающие величину предельной грязеемкости с основными параметрами и характеристиками зернистого фильтра и фильтруемой жидкости. Разработана математическая модель, описывающая кинетику процесса фильтрации в зернистом слое. Численным методом с использованием конечно-разностных схем получены решения, позволяющие определить изменение во времени поля концентраций взвешенных частиц в очищаемой жидкости по длине фильтрующего слоя, а также эффективности очистки жидкости в фильтре. Практическая ценность. Осуществлен выбор метода доочистки оросительной воды (состоящей из осветленной и циркуляционной), сделан расчет конструкции зернистого фильтра, который принят к внедрению. Разработаны схемы рационального водопотребления для ТЭС в зависимости от вида сжигаемого топлива и сезона года. В частности, рассчитаны режимы водопотребления оборотной циркуляционной воды охлаждающего контура и оборотной осветленной воды. ТЭЦ-4 г. Кирова обеспечивает экономический эффект в 2,7 млн. ТЭС с учетом вида сжигаемого топлива и сезонов года. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. В первой главе сделан анализ промышленного водопотребления ТЭС, в т. ТЭС в современных условиях. Описаны возможные технологии доочистки оборотной воды от взвешенных частиц. В результате проведенного анализа осуществлена постановка задач исследования. Во второй главе описана разработка методов доочистки оросительной воды ТЭС, в основу которой положены результаты экспериментальных исследований дисперсного состава частиц взвесей, содержащихся в этой воде. В третьей главе приведены результаты практического использования проведенных исследований: сделан расчет системы доочистки оросительной воды, осуществлена компоновка разработанных фильтров в действующую схему подачи оросительной воды; рассчитаны рациональные режимы водопотребления для ТЭС с учетом различных видов сжигаемого топлива и сезонов года; а также произведена оценка эколого-экономической эффективности предложенных решений. В приложениях содержатся таблицы экспериментальных данных, блок-схема алгоритма расчета кинетики процесса фильтрации и акт внедрения. Работа выполнена в Вологодском государственном техническом университете. В руководстве работой принимал участие доктор технических наук, старший научный сотрудник Соковнин О.