Трибрат Оксана АнатольевнаФизико-металлургический факультет Cпециальность Тепловые Электрические Станции Тема научной работы: "Исследование и внедрение водоподготовительного оборудования на тепловых электрических станциях с улучшенными экологическими характеристиками" Научный руководитель: Маркин А.Д. e-mail: t-ksenija@yandex.ru |
 |
|
Автореферат магистерской работыРабота посвящена исследованиям результатов многолетних разработок по созданию перспективного оборудования водоподготовительных установок по трем направлениям: ионообменная технология, термическое обессоливание и мембранная технология обессоливания природных вод.В настоящее время водоподготовительные установки ТЭС страны ежегодно вырабатывают свыше 220 млн. т обессоленной и свыше 805 млн. т умягченной воды. Традиционная ионообменная технология водоподготовки предусматривает несколько ступеней фильтрования и в течение длительного времени обеспечивает нормативные водно - химические режимы паровых котлов ТЭС. Однако эта технология, базирующаяся на применении параллельноточных ионообменных фильтров, морально устарела. При этом эксплуатационные расходы реагентов в 2- 4 раза превосходят необходимое стехиометрическое количество, большая часть их сбрасывается со сточными водами, загрязняя гидросферу. Двух- и трехступенчатые схемы ионирования воды комплектуются большим количеством параллельноточных ионообменных фильтров с арматурой, контрольно- измерительными приборами (КИП) и фронтовыми трубопроводами. Это требует значительных капиталовложений, привлечения многочисленного эксплуатационного и ремонтного персонала, что усложняет и затрудняет автоматизацию водоподготовительных установок. Также в природной воде постоянно отмечается рост загрязненности техногенными органическими соединениями: удобрениями, гербицидами, нефтепродуктами и т.д. Удаление этих загрязнений с помощью традиционных технологий водоочистки не дает должного эффекта, что приводит к многочисленным нарушениям водно - химических режимов. Из изложенного следует актуальность проблемы технического перевооружения водоподготовительных установок станции для обеспечения заданного качества питательной воды котлов ТЭС при использовании широкого спектра исходных вод и минимальных экологических и экономических издержек. В работе представляются двухходовые противоточные фильтры и их технологический расчет. Эти фильтры применяются в составе блочных водоподготовительных установок различной производительности. Для водоподготовительных установок ТЭС, имеющих высокую производительность, оригинальна конструкция скоростного противоточного фильтра. Технологические показатели этих фильтров определялись в процессе работы обессоливающих и водоумягчительных установок. Результаты технологических испытаний показали, что в интервале исходных вод, имеющих солесодержание 170…1050 г/м3 , противоточные фильтры обеспечивают экономию реагентов на регенерацию 0,55… 2 г – экв / г - экв. Качество фильтрата при этом определяется качеством воды, используемой для приготовления регенерационного раствора и отмывки ионитов. Еще одним перспективным направлением технологического совершенствования водоподготовительных установок ТЭС, рассмотренным в магистерской работе, является промышленное освоение мембранных технологий. Область применения мембранных методов в энергетике расширяется. Это вызвано как их технологическими преимуществами, так и экономическими причинами. Сюда же добавляются и соображения экологической безопасности. Одним из возможных технических решений, позволяющих значительно снизить расходы на водоподготовку, является применение мембранных методов обессоливания воды, таких как обратный осмос и электродиализ. Широкий интерес к использованию метода обратного осмоса как метода обессоливания при подготовке воды для паровых котлов вызван тем, что его применение позволяет сократить на 90% количества потребляемых реагентов (кислот, щелочей, поваренной соли) и одновременно избавиться от стоков, содержащих эти реагенты. За последнее время в практику технического, а также питьевого водоснабжения широко стали внедряться новые мембранные методы: ультрафильтрации и нанофильтрации. В зависимости от диаметра пор мембраны эффективно задерживают коллоидные и органические загрязнения. В настоящее время мембраны стали, пожалуй, единственным эффективным и в то же время безреагентным методом снижения цветности. Таким образом, можно сделать следующие выводы: - применение мембранного метода обратного осмоса для водоподготовки энергетических объектов имеет большие перспективы как с экологической, так и с экономической точки зрения, поскольку позволяет отказаться от большого количества дорогостоящих реагентов и одновременно избавляться от стоков, содержащих эти реагенты; - применение ультрафильтрации в качестве предочистки перед обратноосмотическим обессоливанием стабилизирует качество исходной воды и сокращает расходы на предочистку, повышая конкурентоспособность обратноосмотической технологии; - при обработке природных вод с высокой цветностью мембранные методы ультрафильтрации и нанофильтрации оказываются чрезвычайно эффективны по сравнению с традиционными реагентными методами очистки. Следует отметить, что проблема технического перевооружения водоподготовительных установок на ТЭС является актуальной на сегодняшний день. Об этом свидетельствуют статьи в журналах: 1.Слесаренко В.В., Андреев Л.Е. Особенности применения мембранных технологий водоподготовки на ТЭС//Энергосбережение и водоподготовка, 2006, №5.-с.18-21. 2. Федосеев Б.С. Современное состояние водоподготовительных установок и водно- химических режимов ТЭС//Теплоэнергетика, 2005, №7.-с.2-9, а также книги: 1. Кремневская Е.А. Мембранная технология обессоливания воды. М.: Энергоатомиздат,1994. 2. Глебов В.П., Мамет Л.П., Юрчевский Е С. Обратный осмос в технологии водоподготовки на электростанциях //Теплоэнергетика, - 1987. 3. Пат. РФ № 1361789. Противоточный ионитный фильтр/ Д. Л. Цырульников, Е. Б. Юрчевский, А. В. Яковлев// Зарегестрирован в Государственном реестре изобретений 24 февраля 1995г. 4. Герзон В.М. Управление водоподготовительным оборудованием и установками. М.: Энергоатомиздат, 1985 |