Оснащение ВПУ и реагентного хозяйства

ВПУ. Оборудование и требования.

Водоподготовительные установки (ВПУ) в общем случае состоят из систем предочистки и основного оборудования.

Выбор способа очистки и используемого оборудования ВПУ зависит от качества исходной воды, основного оборудования и материалов, используемых на станции.

Установки предварительной очистки воды состоят из осветлителей, в которых применяются различные технологии (известкование с коагуляцией, коагуляция с флокуляцией и т.п.) и осветлительных механических фильтров.

Основное оборудование может включать систему ионообменных фильтров, систему испарителей, мембранные установки очистки воды.

Качество добавочной воды, контроль показателей исходной воды, контроль на каждом этапе водоочистки по требованиям СТО 70237424.27Л00.013-2009 «Водоподготовительные установки и воднохимический режим ТЭС. Условия создания. Нормы и требования» приведены ниже.

Выдержки из СТО 70237424.27Л00.013-2009
«Водоподготовительные установки и воднохимический режим ТЭС. Условия создания. Нормы и требования»:

Качество добавочной воды для подпитки котлов после последней ступени обработки должно удовлетворять следующим требованиям, указанным в таблице №1.

Таблица №1

Для котлов давлением 3,9 МПа (40,0 кгс/см²) и ниже при подготовке добавочной воды методом известкования и умягчения на Na-катионитных фильтрах помимо жесткости и общей щелочности основными контролируемыми параметрами являются кремнесодержание, хлориды, солесодержание, содержание общего органического углерода. При умягчении важным показателем является щелочность обработанной воды. При других способах обработки особое внимание следует обращать на жесткость получаемой воды. Вода, приготовленная по этим технологиям, не может использоваться для впрыска при регулировании температуры перегретого пара.

Показатели водно-химического режима, обязательные для автоматического химического контроля, указанные в таблице №2.

Таблица №2

Качество дистиллята испарителей, предназначенных для восполнения потерь пара и конденсата для котлов давлением менее 6,9 МПа (70,0 кгс/см²), должно удовлетворять следующим нормам:

• содержание соединений натрия — не более 100,0 мкг/дм³;
• содержание свободной угольной кислоты — не более 2,0 мг/дм³.

Дистиллят испарителей, применяемый для питания прямоточных и барабанных котлов давлением выше 6,9 МПа (70,0 кгс/см²), должен быть дополнительно очищен до норм качества обессоленной воды для подпитки котлов в соответствии с таблицей №1.

Качество конденсата турбин после конденсатных насосов первой ступени электростанций с котлами давлением от 140 до 255 кгс/см2 (от 13,8 до 25,0 МПа) должно отвечать требованиям, указанным в таблице №3

Таблица №3

Очищенный конденсат турбин на выходе блочной обессоливающей установки должен отвечать следующим требованиям:

• удельная электрическая проводимость не выше 0,15 мкСм/см,
• содержание растворенной кремнекислоты SiО₂ не более 15 мкг/дм³

Возвращаемые в цикл конденсаты с производства должны контролироваться по показателям удельной электропроводимости и общего органического углерода. Величина указанных показателей не должна увеличивать фон нормируемых показателей теплоносителя в тракте ТЭС.

Установки предварительной очистки воды (УПОВ)

Для применения технологии известкования с одновременной коагуляцией солями железа или органическими коагулянтами технологически подходящей является исходная вода с параметрами качества:

• щелочностью — Щ более 2,0 мг-экв/дм³;
• содержанием взвешенных веществ менее 200,0 мг/дм³.

Для применения технологии коагуляции алюмосодержащими или органическими коагулянтами с одновременной флокуляцией технологически подходящей является исходная вода с параметрами качества:

• щелочностью — Щ менее 2,0 мг-экв/дм³;
• содержанием взвешенных веществ от 25,0 до 500,0 мг/дм³.

Рекомендуется для установок предварительной очистки воды использовать осветлители с образованием контактной среды.

Требования к основному оборудованию

Осветлители

Таблица №4,
Качество воды после осветителя

• в исходной воде — расход, температура, химические показатели по таблице №4;
• в осветлителе — расход (перед каждым осветлителем):
• - из зоны смешения реагентов — щелочность, жесткость, pH;
• - из зоны контактной среды — уровень шлама, объемная и весовая концентрация шлама, скорость осаждения шлама;
• - в шламоуплотнителе — уровень шлама;
• - из отсечки шламоуплотнителя — мутность воды;
• - на выходе воды из осветлителя — химические показатели в соответствии с таблицей №4;
• в осветлительных фильтрах — расход, давление, мутность — до и после каждого фильтра;
• из коллектора после осветлительных фильтров химические показатели в соответствии с таблицей №4 (№ 1.0–1.5 ).

На установке должны быть предусмотрены следующие контрольно-измерительные приборы:

• исходная вода — регистраторы температуры и расхода воды, мутномер, манометр;
• осветлитель — регистраторы расхода исходной воды и воды, возвращаемой от промывки механических фильтров, указатели размера «отсечки» и продувки, pH-метр и мутномер;
• механический фильтр — манометры (на трубопроводах входа и выхода воды) и указатель расхода и мутномер (на трубопроводе выхода воды);
• насос промывочной воды — манометр и указатель расхода воды;
• сжатый воздух для промывки механических фильтров — манометр и указатель расхода;
• промежуточные баки известково-коагулированной или коагулированной воды, баки подачи и сбора промывочной воды — уровнемеры дистанционные;
• бункера хранения извести, затворные и расходные емкости реагентов — указатели уровня (по месту).

Необходимый состав (объекты определений) и примерный объём химического контроля качества воды следующий:

• исходная вода поверхностных источников:
• щелочность, жесткость — ежесменно;
• полный анализ воды, включая, кроме основных анионов и катионов, содержание взвешенных веществ, окисляемость, содержание кремнекислых соединений (общее и нереакционноспособной их доли), содержание свободной угольной кислоты — ежемесячно;
• содержание соединений железа — один раз в неделю.
• перед определением содержания всех присутствующих в воде веществ, кроме взвешенных, пробу исходной воды фильтруют;

• исходная вода подземная — частоту тех же определений устанавливают в зависимости от постоянства ее состава;
• вода из осветлителя:
• щелочность и жесткость из нижнего крана для отбора проб (в котором достаточно стабилизировалась щелочность) — определения служат для проверки правильности и корректировки дозирования реагентов и выполняются через 1-2 ч;
• щелочность, жесткость, прозрачность и pH воды на выходе из осветлителя — определения служат для оценки работы осветлителя и выполняются через 4 ч;
• содержание соединений железа — один раз в неделю;
• общее содержание кремнекислых соединений и соединений, находящихся в нереакционноспособной форме, — один раз в месяц.
• вода после механических фильтров:
• прозрачность воды на выходе из каждого механического фильтра — через 1–4 ч (уменьшая интервал между отборами перед выводом фильтра на промывку и непосредственно после промывки);
• щелочность и окисляемость в воде из сборного коллектора — один раз в смену;
• содержание соединений железа из сборного коллектора — один раз в неделю;
• общее содержание кремнекислых соединений и соединений, находящихся в нереакционноспособной форме, из сборного коллектора — один раз в месяц.

Определение содержания кремниевой кислоты обязательно только на установках химического обессоливания. На установках для обработки добавочной воды теплосети с открытым водоразбором обязателен контроль и регистрация величины pH на выходе из механических фильтров (в пробе воды из общего коллектора).

Ионообменные установки очистки воды

Качество воды, поступающей на ИО-установки обессоливания и умягчения добавочной воды после предварительной ее очистки, должно удовлетворять требованиям и нормам, указанным в таблице №5

Таблица №5

Качество турбинного конденсата, поступающего на ИО-установку БОУ после предварительной очистки на механических фильтрах, должно удовлетворять требованиям и нормам, указанным в таблице №6.

Таблица №6

Мембранные установки очистки воды

Установки ультрафильтрации

Установка ультрафильтрации используется для предварительной очистки воды из источников технического водопользования.

Качество фильтрата после установок ультрафильтрации должно удовлетворять следующим нормам:

• индекс плотности осадка (SDI) менее 3;
• мутность фильтрата менее 0,1 нефелометрических единиц мутности.

Установка обратного осмоса

Обратный осмос применяется в качестве 1-ой ступени на установках обессоливания вод из источников технического водоснабжения с солесодержанием исходной воды не менее 100,00 мг/дм³; снижение общего солесодержания обеспечивается от 20 до 100 раз (в среднем — в 40 раз).

Основные технические требования к воде на входе в установку:

• значение показателя SDI не более 5;
• температура от 5 до 45°С (оптимальный интервал температур от 20,0 до 30,0°С);

Примечание — Если применяются тонкопленочные композитные мембраны на основе полиамида.

• содержание свободного хлора (и других сильных окислителей) не более 0,1 мг/дм³;
• содержание органики по общему органическому углероду (ТОС) не более 3 мг/дм³;
• содержание железа не более 0,1 мг/дм³ (возможно до 4,0 мг/дм³, если рН<6 и содержание кислорода менее 0,5 мг/дм³);
• содержание марганца не более 0,1 мг/дм³;
• содержание масел и нефтепродуктов не более 0,1 мг/дм³;
• значение pH от 2 до 11.

Установки нанофильтрации

Установки нанофильтрации применяются для удаления цветности и органики из поверхностных вод, а также коррекции солевого состава вод из источников любого вида посредством предпочтительного снижения их (вод) жесткости.

Основные технические требования к воде на входе в установку должны быть следующими:

• значение показателя SDI не более 5; 
• температура от 5 до 45 °С (оптимальный интервал температур от 20 до 30 °С);

Примечание — Если применяются тонкопленочные композитные мембраны на основе полиамида.

• содержание свободного хлора (и других сильных окислителей) не более 0,1 мг/дм³;

Примечание — Если применяются тонкопленочные композитные мембраны на основе полиамида.

• содержание органики по общему органическому углероду (ТОС) не более 3,0 мг/дм³;
• содержание железа не более 0,1 мг/дм³ (возможно до 4,0 мг/дм³, если рН<6 и содержание кислорода менее 0,5 мг/дм³);
• содержание марганца не более 0,1 мг/дм³;
• содержание масел и нефтепродуктов не более 0,1 мг/дм³;
• значение показателя pH от 2 до 11