Приложение 4. Технологические схемы химического обессоливания воды

Химически обессоленная вода используется на ТЭС для восполнения внутренних потерь в пароводяном тракте энергоблока и внешних - у потребителей тепловой энергии.

По степени удаления ионов различают частичное (упрощенная схема), глубокое (двухступенчатая схема) и полное (трехступенчатая схема) химическое обессоливание воды.

Выбор конкретной схемы обессоливания определяется качеством исходной воды, типом котлоагрегата, требованиями, предъявляемыми к обработанной воде (согласно Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей).

На ТЭС с барабанными котлами (рабочее давление 11 и 15 МПа) в зависимости от показателей качества исходной воды применяют схемы упрощенного или двухступенчатого обессоливания (рисунок П3, схемы №1 и №2).

Схему упрощенного обессоливания применяют при сумме анионов сильных кислот в исходной воде менее 2 мг-экв/кг (рисунок П3, схем №1). В данной схеме катионитные фильтры Н₁ и Н₂ служат для глубокого умягчения воды. В декарбонизаторе происходит удаление свободной угольной кислоты СО₂. Анионитный фильтр А₂, загруженный высокоосновным анионитом, служит для удаления анионов как сильных, так и слабых кислот. Качество обессоленной воды: солесодержание порядка 13 мг/кг, кремнесодержание не более 0,10,3 мг/кг.

Если сумма анионов сильных кислот в исходной воде А_ск2 мг-экв/кг рекомендуется применение двухступенчатой схемы химического обессоливания (рисунок П3, схем №2). В данной схеме кроме двух ступеней умягчения воды (фильтры Н₁ и Н₂) установлены две ступени анионирования. Первую ступень (фильтр А₁) загружают низкоосновным анионитом для удаления анионов сильных кислот (Сl^, SO₄^2, NO₃^, NO₂^). Вторую ступень (фильтр А₂) загружают высокоосновным анионитом для удаления проскоков анионов сильных кислот, а главное, для удаления анионов слабых кислот (НСО₃^, НSiO₃^, CO₃^2, SiO₃^2 и т.д.). Качество обессоленной воды при данной схеме: солесодержание не более 0,2 мг/кг, кремнесодержание не более 0,04 мг/кг.

Учитывая специфику прямоточных котлов, в частности, отсутствие понятия "котловая вода", а следовательно и возможности внутрикотловой коррекции теплоносителя, требования к питательной воде таких котлов исключительно высоки. В данном случае для подготовки добавочной воды, вне зависимости от показателей качества исходной воды, применяют схему трехступенчатого обессоливания (рис. П3, схема №3). В данной схеме первые две ступени аналогичны описанным выше. Третья ступень может быть представлена либо в виде двух Н₃ и А₃ фильтров, либо фильтром смешанного действия (ФСД). В ФСД осуществляется процесс совместного Н- ОН- ионирования воды путем ее фильтрования через слой перемешанных зерен сильнокислотного катионита и сильноосновного анионита, за счет чего обеспечивается глубокое удаление всех ионов. Качество обессоленной по такой схеме воды оценивается остаточной концентрацией натрия не более 5 мкг/кг и остаточной концентрацией кремниевой кислоты менее 10 мкг/кг.

Для АЭС с реакторами ВВЭР для обессоливания подпиточной воды используют, как правило, схему двухступенчатого обессоливания (рисунок П3 схема №2,)

Рисунок П3 - Технологические схемы химического обессоливания