Водное хозяйство ТЭС и расчёт мощности ВПУ

 

Содержание

1. Исходные данные

2. Расчёт производительности ВПУ

3. Выбор типа предварительной очистки воды

4. Выбор ионообменной части фильтра

5. Расчет предварительной очистки ВПУ

6. Водно-химический режим котельной

7. Сточные воды с Na-катионитных фильтров 1-ой ступени

8. Расчет осветлителей

9. Анализ результатов расчета ВПУ

10. Компоновка оборудования ВПУ

1. Исходные данные

Na++K+ - 10,8 мг/дм3; SO42 - 48 мг/дм3; - 38 мг/дм3;

SiO2+SiO32 - 22 мг/дм3;

Щёлочность Щ=3,2 мг-экв/дм3;

Жёсткость Жо=4,8 мг-экв/дм3, ЖСа=4,2 мг-экв/дм3;

котла Т-50-40;

Продувка p=3,5%;

Потеря на производстве b=30%;

ЖMg=Жо-ЖСа=4,8-4,2=0,6 мг-экв/дм3;

Жнк=Жо-Жк= Жо-Щ=4,8-3,2=1,6 мг-экв/дм3;

Показательмг/кгэквмг-экв/дм3Са2+84204,2Mg2+7,2120,6Na+10,8230,47HCO3-195,2613,2SO42-48481Cl-3835,51,07SiO2+SiO32-22--

Проверяем равенство :

,2+0,6+0,47=3,2+1+1,07;

Равенство соблюдается, следовательно, кремний находится в коллоидной форме. По преобладающему катиону в воде преобладает кальциевая жёсткость, по преобладающему аниону - вода гидрокарбонатного класса.

2. Расчёт производительности ВПУ

Суммарная производительность котельной:

Потери с продувкой котла:

Внутренние потери котельной - 3%:

Количество пара, отпущенное потребителю:

Внешние потери:

водное хозяйство оборудование компоновка

3. Выбор типа предварительной очистки воды

Исходная жесткость воды котельной , значит, воду обрабатывают совместно с сернистым железом и известковым молоком .

Изменение показателей качества воды на предочистке:

Остаточная щелочность:

Концентрация :

Концентрация не изменилась.

Схема предочистки воды:

1 - осветитель,

- бак осветленной воды,

- насос,

- осветительный фильтр.

4. Выбор ионообменной части фильтра

После предочиски исходная карбонатная щелочность воды снизилась до 0,7мг-экв/кг, это позволяет упростить схему умягчения воды и принять двухступенчатую схему натрий-катионирования.

Расчет фильтров второй ступени

Расчет схемы умягчения начинаем со второй ступени для того, чтобы учесть собственные нужды ВПУ, т.е. воду необходимую для приготовления регенерирующих растворов и проведения процессов отмывки фильтров.

Общая площадь фильтрования:

Площадь фильтрования каждого фильтра (принимаем число фильтров m=3):

выбираем dст=1500мм;

Фильтр ФИПа-II-1,5-0,6Na (рабочее давление 0,6МПа; высота фильтрующей загрузки 1,5м; расход воды при расчетной скорости фильтрования 90м3/ч).

Площадь фильтра с учетом изменения диаметра:

2-я ступень загружается катионитом универсальным КУ2, рабочая обменоемкость ер=200-300г-экв/м3, расход (100% -го реагента) на 1м3, 80-90кг. Полезная продолжительность фильтроцикла:

Количество регенераций в сутки:

Объем ионитных материалов, загруженных во влажном состоянии:

- на один фильтр;

- на все фильтры.

Расход воды на собственные нужды:

u=9,1м3/м3 - удельный расход воды.

Расход химических реагентов на регенерацию одного фильтра:

=350кг/м3 - удельный расход химреагентов.

Расход технического продукта:

С=95% - содержание активно действующего вещества в техническом продукте. Суточный расход химреагенов на регенерацию фильтра:

Расчет фильтров первой ступени

Суточный расход воды, который должен быть подан на следующую расчетную группу ионитных фильтров:

Общая площадь фильтрования:

Площадь фильтрования каждого фильтра (принимаем число фильтров m=3):

выбираем dст=1500мм;

Фильтр ФИПа-I-1,5-0,6Na (рабочее давление 0,6МПа; высота фильтрующей загрузки 2м; расход воды при расчетной скорости фильтрования 50м3/ч).

Площадь фильтра с учетом изменения диаметра:

Полезная продолжительность фильтроцикла:

1-я ступень загружается катионитом универсальным, рабочая обменоемкость ер=600-800г-экв/м3.

Количество регенераций в сутки:

Объем ионитных материалов, загруженных во влажном состоянии:

- на один фильтр;

- на все фильтры.

Расход воды на собственные нужды:

u=7,7м3/м3 - удельный расход воды.

Расход химических реагентов на регенерацию одного фильтра:

=350кг/м3 - удельный расход химреагентов.

Расход технического продукта:

С=95% - содержание активно действующего вещества в техническом продукте.

Суточный расход химреагенов на регенерацию фильтра:

5. Расчет предварительной очистки ВПУ

Площадь фильтрования:

.

Число устанавливаемых фильтров m0 принимаем равным 3. Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

.

Выбираем фильтр ФОВ - 2 - 0,6. Его характеристики:

Рабочее давление 0,6 МПа,

высота фильтрующей загрузки h=1 м,

расход воды при расчетной скорости фильтрования: 30 м2/с, .

Расход воды на взрыхляющую промывку:

.

Расход воды на отмывку ОФ (спуск первого фильтра в дренаж):

.

Производительность брутто с учетом расхода воды на промывку ОФ:

.

Действительная скорость фильтрования во время включения одного фильтра на промывку:

.

Т.к. скорость фильтрации не превышает допустимой, то принимаем количество фильтров m=3.

Объём гидроантрацита для засыпки в ОФ:

.

6. Водно-химический режим котельной

К задачам ВХР относятся:

.Обеспечение работы тепломассообменного оборудования котельной и предприятия без повреждений и снижения экономичности, которые могут быть вызваны следующими причинами:

а) образованием отложений на поверхностях нагрева котлов, теплообменного оборудования, и т.д.;

б) образованием и накоплением шлама в котловой воде, в теплоносителе систем теплоснабжения и т.д.

в) коррозией конструкционных материалов теплообменного оборудования.

.Обеспечение норм качества питательной воды.

Таблица. Нормы качества питательной воды водотрубных котлов с р=4 МПа

ПоказательЧисловое значениеПрозрачность по шрифту, не менее, см40Общая жесткость, 10Содержание соединений железа, 100Содержание растворимого кислорода, 30Значение рН при 25оС-Содержание нефтепродуктов, 0,5

При питании котла водой, содержащей взвешенные примеси и повышенную щелочность, возможно вспенивание котловой воды и заброс её в газопроводы.

В результате ухудшается качество вырабатываемого пара, повышается его влажность.

При пониженной щелочности и наличии в ней газов активизируется процесс коррозии конструкционных материалов котла. Низкое качество питательной воды приводит к образованию на внутренних поверхностях нагрева котла твердых отложений. Наиболее опасным свойством накипи является её низкая теплопроводность, которая в 20-30 рах ниже, чем у стали.

Опыт эксплуатации показывает, что наличие на поверхностях нагрева слоя накипи в 1 мм снижает паропроизводительность котла на 3%, одновременно увеличивая расход топлива порядка на 8%. Дальнейшее увеличение толщины отложений, повышая температуру металла труб, может вызвать образование отдулин, свищей, привести к пережогу металла.

7. Сточные воды с Na-катионитных фильтров 1-ой ступени

Количество воды, сбрасываемое от Na-катионитных фильтров в сутки:

Количество продуктов регенерации, сбрасываемое за одну регенерацию:

Количество , сбрасываемое за одну регенерацию:

Количество , сбрасываемое за одну регенерацию:

Количество и , сбрасываемое в течение суток:

Избыток соли, сбрасываемой в дренаж от одной регенерации фильтра:

Количество поваренной соли, сбрасываемое в течение суток:

Годовой износ катионита:

.

8. Расчет осветлителей

Ёмкость каждого из двух осветлителей:

.

Выбираем осветлитель ВТИ - 63и, его технологические характеристики: производительность 63 м3/ч; геометрический объём 76 м3; диаметр 4250 мм; высота 10200 мм. Расход коагулянта в сутки:

,

эк - эквивалент безводного коагулянта для .

Расход технического коагулянта в сутки:

.

Расход полиакриламина (ПАА) в сутки:

.

Расход извести в виде :

,

где доза извести .

9. Анализ результатов расчета ВПУ

Таблица 1

№ п/пНаименование оборудованияТипКоличествоХарактеристика1ОсветлительВТИ - 63и2V=63 м3/ч, Vосв=76 м3, d=4,25 м, h=10,2 м. 2Осветлительный фильтрФОВ - 2 - 0,63Pраб=0,6 МПа, h=1 м, d=2 м Q=30 м3/ч,3Фильтр натрий-катионитный первой ступениФИПа - I - 1,5 - 0,63Pраб=0,6 МПа, h=2 м, d=1,5 м Q=50 м3/ч,4Фильтр натрий-катионитный второй ступениФИПа - II - 1,5 - 0,63Pраб=0,6 МПа, h=1,5 м, d=1,5 м Q=90 м3/ч,

Таблица 2

Единицы измеренияПоказательNa1Na2ОФКУ-2, м3Объём загружаемого материала10,6289,42кг/сутNaCl техн. сут951,7185,6-м3/чРасход воды на собственные нужды2,60,791,125

10. Компоновка оборудования ВПУ

При компоновке оборудования в основу соединения ионитных фильтров будет положен параллельный тип. При данном способе обрабатываемая вода по общему коллектору подается на группу одноименных фильтров. Фильтрат также собирается в общий коллектор и поступает на следующую ступень обработки.

При такой компоновке каждый отдельный фильтр ступени находится в одном из состояний: работа, резерв или регенерация.

Ступени между собой соединены последовательно и ВПУ должна работать непрерывно, т.к. работа котлов на неочищенной воде недопустима.

Содержание 1. Исходные данные 2. Расчёт производительности ВПУ 3. Выбор типа предварительной очистки воды 4. Выбор ионообменной части фильтра

Больше работ по теме: