5.4. Назначение химводоочистки.

Основным назначением химводоочистки является подготовка воды для питания паровых котлов среднего давления 4,0 МПа, очистка от загрязнений производственного конденсатов, идущего на питание паровых котлов.

На проектируемой ТЭЦ в состав химводоочистки входят следующие объекты:

1. Установка получения обессоленной воды. Получение обессоленной воды достигается последовательным проведением следующих технологических операций:

- очистка исходной речной воды известкованием и коагуляцией в осветлителях;

- фильтрационное осветление воды, прошедшей осветлитель, на механических фильтрах;

- обработка воды методом ионного обмена на водород-катионитовых и анионитовых фильтрах первой и второй ступени с декарбонизацией после анионитовых фильтров первой ступени;

- аминирование обессоленной воды.

Необходимость удаления из воды грубодисперсных и коллоидных примесей на стадии предварительной очистки воды вытекает из требований улучшения показателей качества воды для последующих стадий очистки на ионообменных материалах.

Предварительная очистка воды осуществляется путем ее известкования и коагуляции. При этом, наряду с удалением коллоидных веществ, происходит снижение карбонатной (временной) жесткости, щелочности, содержания железа, кремнекислоты, окисляемости и величины сухого остатка.

Эти процессы осуществляются в осветлителях.

Качество обработанной в осветлителе воды определяется по следующим показателям:

- жесткость;

- щелочность общая и гидратная;

- рН;

- содержание взвеси (прозрачность).

Для контроля работы осветлителя в исходной и известкованно-коагулированной воде дополнительно определяются:

- содержание железа;

- содержание кремнекислоты;

- окисляемость.

На протекание процесса обработки исходной воды известкованием и коагуляцией влияют следующие факторы: качество исходной воды, ее температура, использование ранее выпавшего шлама в качестве контактной среды, применение флокулянта, стабильность дозирования реагентов, стабильность расхода воды, подаваемой в осветлитель, степень удаления воздуха в воздухоотделителе.

В воде многих поверхностных источников в период паводка резко снижается щелочность и одновременно увеличиваются содержание взвесей и кремнекислоты (в т.ч. нереакционноспособной), окисляемость и цветность. Чтобы при этом сохранить требуемый эффект очистки воды, бывает необходимым изменение дозы реагентов. В результате состав и свойства образующегося осадка существенно изменяются.

При подогреве обрабатываемой воды ускоряются процессы химического взаимодействия и кристаллизации образующихся веществ, улучшаются условия выделения осадка из-за уменьшения вязкости воды. Вследствие этого интенсифицируются процессы обработки воды, что позволяет уменьшить расчетную длительность пребывания воды в осветлителе и увеличить допустимую скорость движения воды через него.

Оптимальная температура воды находится в пределах от 30 до 40ºС и уточняется в процессе наладки. Увеличение температуры способствует более эффективному умягчению воды.

Содержащиеся в осветленной воде взвешенные вещества при движении через фильтрующий материал задерживаются им, и вода осветляется. Извлечение механических примесей из воды вследствие их прилипания к зернам фильтрующего материала происходит под действием сил адгезии. Вода при движении через фильтрующий материал преодолевает сопротивление, возникающее в результате трения ее о поверхность зерен фильтрующего материала, что характеризуется так называемой величиной потери напора. Поэтому поступающая на фильтр вода должна иметь давление, превышающее потерю напора в фильтре.

Удаление катионов и анионов производится с помощью ионообменных материалов. Удаление растворенных газов (СО₂) производится путем декарбонизации воды.

Удаление из воды истинно-растворенных примесей (катионов и анионов) осуществляется путем фильтрования воды через материал, способный обменивать часть своих ионов на ионы, растворенные в воде. Такие зернистые материалы называют ионитами или ионообменными материалами.

Декарбонизацией называется процесс удаления из воды свободной угольной кислоты, которая образуется в значительном количестве при Н-катионировании воды.

Удаление угольной кислоты необходимо во избежание преждевременного срабатывания анионитовых фильтров II-ой ступени и производится путем продувки воздуха через воду.

При этом углекислота, находящаяся в воде, приходит в равновесие с углекислотой, содержащейся в воздухе. Так как парциональное давление углекислоты в воздухе мало, содержание ее в воде может быть снижено до 2-3 мг/л.

Остаточное содержание углекислоты зависит от температуры воды, величины поверхности контакта с воздухом, расхода воздуха на продувку.

Для предотвращения углекислотной коррозии оборудования паро-конденсатного тракта и тракта питательной воды на электростанциях применяется аммиачная обработка обессоленной воды.

Перечень основного оборудования обессоливающей установки, включая предочистку.

Таблица 5.4.1

№ п/п		Наименование оборудования	Техническая характеристика	Кол-во		Назначение оборудования
1		2	3	4		5
1.		Осветлитель № 1 типа ЦНИИ-1	Q = 50 м3/час	1		Используется в качестве резервной емкости для хранения исходной (речной) воды
		Осветлитель № 2 типа ЦНИИ-1	Q = 50 м3/час	1+1		Для удаления коллоидных, мелко и грубодисперсных примесей, снижения жесткости
2.		Баки известкованно-коагулированной воды	V=100 м3 Ø 6630 мм	1		--//--
3.	Фильтр механический (осветлительный)		Ø 2600 мм Нсл = 1 м	2	Осветление известкованно-коагулированной воды. Загружен гидроантрацитом.

4.	4.1. Насос известкованно-коагулированной воды типа Д50-12	Q=50 м3/час Н = 12 м.в.ст.	1+1	Подача известкованно-коагулированной воды на механические фильтры Ø 2600 мм – 1 шт.
	4.2. Насос известкованно-коагулированной воды типа Д60-17	Q = 600 м3/час Н = 17 м.в.ст.	1+1	Подача известкованно-коагулированной воды на механические фильтры Ø 2600 мм.
5.	Н-катионитовый фильтр I-ой ступени	Ø 3000 мм Нсл = 2 м	2+1	Удаление из обрабатываемой воды катионов жесткости и большей части катионов натрия.
6.	Анионитовый фильтр I-ой ступени	Ø 3000 мм Нсл = 2 м	2+1	Удаление из обрабатываемой воды анионов сильных кислот. Загружен слабоосновным анионитом.
7.	Н-катионитовый фильтр II-ой ступени	Ø 3000 мм Нсл = 1 м	1+1	Удаление из обрабатываемой воды остаточных катионов жесткости и натрия после Н-катионитовых фильтров I-ой ступени. Загружен сильнокислотным катионитом.
8.	Анионитовый фильтр II-ой ступени	Ø 3000 мм Нсл = 1 м	2+1	Удаление из обрабатываемой воды анионов слабых кислот и анионов сильных кислот, попадающих в воду при выходе на регенерацию анионитовых фильтров I-ой ступени.

Продолжение табл. 5.4.1

9.	Декарбонизатор серии В239	Ø 2010 мм Q = 50 м3/час	1+1	Удаление углекислоты из частично обессоленной воды после анионитовых фильтров 1-ой ступени
10.	Бак декарбонизирован-ной воды	V = 100 м3 Ø 6300 мм	1	Промежуточная емкость для сбора декарбонизированной воды.
11.	Бак обессоленной воды	V = 100 м3 Ø 6300 мм	1	Промежуточная емкость для сбора и хранения обессоленной воды.
12.	Насос декарбонизи-рованной воды типа Д50-15	Q=50 м3/час Н = 15 м.в.ст.	1+1	Подача декарбонизированной воды на фильтры II-ой ступени.
13.	Насос химобессоленной воды типа Х50-12	Q=50 м3/час Н = 12 м.в.ст.	1+1	Подача химобессоленной воды в главный корпус в деаэраторы питания котлов.

Установка очистки производственного конденсата (конденсатоочистка) производительностью до 100 м³/час. Конденсатоочистка ТЭЦ предназначена для очистки горячего производственного конденсата (температура 100 ⁰С), поступающего с гидролизного завода и деревообрабатывающего комбината, конденсата дренажного бака и бака низких точек из главного корпуса. Очищенный производственный конденсат используется в качестве добавки в питательную воду котлов.

Очистка конденсата производится на угольных и Na-катионитовых фильтрах.

Таблица 5.4.2

Перечень основного оборудования конденсатоочистки.

№ п/п	Наименование оборудования	Техническая характеристика	Кол-во	Назначение оборудования
1.	Угольный фильтр	Ø 3000 мм Нсл = 2500 мм уголь БАУ с размером зерен 1-3,5 мм	1+1	Обезмасливание конденсата
2.	Nа-катионитовый фильтр	Ø 3000 мм Нсл КУ-2-8 – 1 м Нсл С-100 – 0,6 м	1+1	Умягчение конденсата
3.	Бак загрязненного конденсата	V = 100 м3	1+1	Сбор конденсата для очистки
4.	Насос загрязненного конденсата типа 4К-6	Q = 50-70 м3/час	1+1	Подача загрязненного конденсата на фильтры
5.	Насос очищенного конденсата типа 4НДВ	Q = 50-70 м3/час	1+1	Подача очищенного конденсата в главный корпус