Энергетика. ТЭС и АЭС

Всё о тепловой и атомной энергетике

Индикаторы ЕЭС России

Частота в ЕЭС России
Генерация и потребление (час)
План генерации и потребления
Генерация и потребление (сут)
Температура в ЕЭС России

Очистка конденсата

Очистка конденсированной воды связана с решением следующих проблем:

—  удаление продуктов коррозии из цепи турбино-конденстаторного контура;

—  удаление ионов, снова поступающих в сырую воду в результате утечки из конденсатора;

—  удаление масел из конденсата в нефтехимической промышленности.

При очистке конденсата применяют различные комбинации фильтрации и деионизации. Сюда входят следующие процессы.

Фильтрация через тонковолокнистые или мелкозернистые материалы

Фильтрация через тонковолокнистые или мелкозернистые материалы, используемые в виде слоев толщиной несколько миллиметров на намывных фильтрах. На практике применяют:

  • волокна целлюлозы длиной 40—100 мкм. Эти фильтры задерживают все взвешенные загрязнения, особенно оксиды металлов со средними размерами частиц около 0,5 мкм. Из материала фильтра выносятся растворимые загрязнения при температуре 60°С и выше, а при температуре выше 85 °С он разрушается;
  • порошкообразные неполярные синтетические смолы, которые имеют преимущество перед целлюлозой и способны адсорбировать коллоиды, выдерживая температуру 100 °С. Когда очищенный конденсат свободен от углеводородов, скорость фильтрации на этих материалах обычно изменяется от 5 до 10 м/ч;
  • диатомиты применяют для очистки воды, содержащей масла; вместо целлюлозы или смол предпочтительно использовать высокопористые диатомиты, которые наряду с фильтрующими свойствами имеют специфический адсорбционный эффект. Оптимальная температура для удаления масла зависит от типа масла и составляет от 50 до 80 °С.

Фильтроцикл может быть продлен, если в процессе очистки добавлять к намывному слою через регулярные промежутки времени определенные количества материалов, отличающиеся от материала первоначального слоя или идентичные ему.

В случае конденсирования воды, содержащей ароматические углеводороды, которые растворяются в воде в различной степени, слой должен состоять из активного угля или лучше из диатомита, а температура не должна превышать 50 °С.

При обработке конденсированной воды, содержащей масла, скорости фильтрации в любом случае будут ниже, чем для конденсатов, содержащих только продукты коррозии.

Деионизация с очень высокой скоростью фильтрования

Деионизация с очень высокой скоростью фильтрования (80—120 м/ч) через смешанную катионо-анионитовую загрузку. Этот вид обработки предназначен для задержки ионов железа, меди, никеля и кремнекислоты, а задержанные соли переносятся в конденсат при случайном поступлении сырой воды в конденсатор.

Смешанные загрузки действуют как фильтры с производительностью от 50 до 90% в зависимости от размера частиц и рабочих условий. Коллоиды на них практически не задерживаются.

Для того чтобы противостоять потерям напора, вызываемым сочетанием высокой скорости с засорением, применяют высокопрочные ионообменники; наиболее часто используются макропористые смолы.

В большинстве случаев смолы промываются и регенерируются в наружной системе очистных колонн; смолы переносятся в систему с помощью воды. Это гарантирует отсутствие кислот или соды, случайно проникающих при регенерации смолы.

Некоторыми заводами — изготовителями напорных водяных реакторов недавно введены очень строгие нормы относительно содержания в воде натрия. Он может попадать в воду, выходящую после очистки на ионообменниках со смешанной загрузкой, если эти ионообменники не были полностью регенерированы (т. е. ионы натрия присутствуют в катионообменнике после регенерации, и часть этого остатка переходит в анионообменник). Существуют различные эффективные методы борьбы с данным явлением.

Высокоскоростная деионизация на катионообменнике с последующей очисткой на смешанной загрузке

Когда конденсированная вода содержит значительное количество летучих аминов (аммиак, морфолин или циклогексиламин) и имеет только незначительное солесодержание вследствие утечек сырой воды, то после очистки на смешанной загрузке в воде нарушается баланс ионов. Количество катионов становится намного больше, чем анионов (имеются в виду все анионы кроме ОН-).

В связи с этим целесообразно перед стадией очистки воды на смешанной загрузке применить катионообменник, регенерируемый кислотой. В результате значительно уменьшается количество ионов NH4+ и ионов аминов, а также продлевается время работы смешанной загрузки.

Катионообменники хорошо задерживают продукты коррозии, вследствие чего смешанная загрузка выполняет только функцию деминерализации.

Сочетание фильтрования и деионизации

Эти процессы могут быть объединены в одной установке, если использовать очень мелкозернистые порошкообразные смешанные смолы (от 10 до 50 мкм) в намывных фильтрах, как рассмотрено выше.

Совмещенные процессы фильтрования и деионизации

Совмещенные процессы фильтрования и деионизации. А — ввод конденсата; 1 — фильтр с намывным слоем; 2 —свечи фильтра; 3 — устройство для крепления свеч; 4— вода; 5 — смолоуловитель; 6 — затворный бак для эксплуатации фильтра с намывным слоем; 7 — резервуар для приготовления намывного слоя; 8 — дозатор микросмолы; 9 — регулирующий бак; 10 — рециркуляционный насос; 11 — насос для подачи воды в фильтр с намывным слоем; 12 — насос для подачи намывного слоя; 13 — дифференциальный манометр.

При использовании этих процессов капитальные затраты снижаются, а эксплуатационные расходы значительно выше из-за высокой стоимости порошкообразных смол, которые приходится часто заменять (они загрязняются взвешенными веществами или вследствие повышенного солесодержания воды, вызываемого утечкой в конденсаторах).

Максимальная температура, применяемая в данном процессе, зависит от термической устойчивости используемых смол и необходимости удаления кремнекислоты и составляет от 40 до 50 °С.

Необходимо учитывать все указанные факторы, так как процесс фильтрования дает исключительно хорошие результаты.

Фильтрование через магнитные фильтры

Используя легко очищаемые высокопроизводительные скоростные магнитные фильтры, можно отфильтровывать некоторые оксиды металлов, находящиеся в конденсатах, при высоких температурах и без применения дорогостоящих намывных материалов.

В настоящее время нельзя рекомендовать какой-либо один способ, который будет предпочтительнее, чем другой. Смешанные слои не всегда могут обеспечивать полное фильтрование, зато они снабжены защитой на случай утечки конденсата. Комбинированные системы (намывные фильтры — смешанные загрузки или катионообменники — смешанные загрузки) более дорогие, но обеспечивают очистку во всех случаях.



Читайте также:

Последние аварии на объектах электроэнергетики РФ

Энергетика. ТЭС и АЭС © 2012 Использование материалов с сайта разрешается при наличии на него активной ссылки без тегов nofollow и noindex.
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100