Проект воднохимического комплекса КЭС-4800 МВт
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ве 0,15 т пара на 1 т сжигаемого топлива, для котла Пп- 3950-25-545/542 ГМН Bмаз =280 т/ч:
Qмаз=0,15*Bмаз*n=0.15*4*280=168 т/ч
Запас обессоленной воды принимается по самому мощному блоку КЭС.
Для блока мощностью 1200 МВт запас составляет 100 т/ч.
Суммарная производительность установки по подготовке обессоленной воды для подпитки основного пароводяного тракта составит:
QВПУ = Qвнутр+Qмаз+ 100 = 316 +168+ 100 = 584 т/ч.
Расчёт производительности ВПУ для подпитки тепловых сетей.
Производительность данной установки определяется объемом сетевой воды циркулирующей в системе.
Для турбоагрегата К-1200-240:
Gс.в.=900 т/ч
QВПУКЭС =2%*n*Gс.в.=0,024900=72 т/ч
1.3 Обоснование метода и схемы подготовки воды на КЭС
Выбор схемы
Выбор конкретной схемы ВПУ производится в зависимости от качества исходной воды, типа котлоагрегата, требований, предъявляемых к качеству исходной воды.
Схемы химического обессоливания целесообразны для природных вод с среднегодовым суммарным содержанием анионов сильных кислот SАск не более 5 мг-экв/кг и при отсутствии специфических органических соединений, которые не могут быть удалены на предочистке коагуляцией.
Если же SАск>5 мг-экв/кг, то в качестве первой ступени в схеме применяют электродиализ или обратный осмос, дообессоливание ведут на ионитных фильтрах.
?Аск(Cl - + SO42- + NO3- + NO2-) = 0,72 + 0,281 + 0 + 0 = 1,001мг-
экв/кг<5 мг-экв/кг.
Химически обессоленная вода используется на КЭС для восполнения внутренних потерь в пароводяном тракте энергоблока и внешних у потребителей тепловой энергии.
Для данной КЭС с прямоточными котлами, учитывая их специфику, в частности, отсутствие возможности коррекционной обработки котловой воды, подпиточная вода, независимо от показателей качества исходной, готовится по трехступенчатой схеме обессоливания. Т.к. источником являются поверхностные воды, то перед обессоливанием вода проходит предварительную очистку, после этого поток делится на два: поток 1 используется для подготовки добавочной воды котлов, поток 2- направляется в схему умягчения, где теплоноситель готовится для подпитки тепловых сетей.
В результате гидролиза и осаждения:
4FeSO4+10H2O+O2 = 4Fe(OH)3 + 4H2SO4;(HCO3)2 + H2SO4 CaSO4 + 2H2O + 2CO2^;(HCO3)2 + H2SO4 MgSO4 + 2H2O + 2CO2^;
NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O;(OH)2 + H2SO4 CaSO4 + 2H2O
Выбор предочистки производится производится в зависимости от показателей качества исходной воды. Если Жк2 мг-экв/кг коагуляцию FeSO4 совмещают с известкованием Ca(OH)2.
В данном случае Жк=3,3 мг-экв/кг >2,т.е. используем коагуляцию FeSO4 с известкованием Ca(OH)2.
Для подпитки теплосети применяются Na-катионитовые фильтры.
Пересчет показателей качества воды на отдельных стадиях обработки.
Фильтры Н1 , Н2 и часть ФСД загружается универсальным катионитом КУ-2. Фильтры А1 -низкоосновным анианитом АН-31, фильтры А2 и часть ФСД -высокоосновным анианитом АВ-17-8. На первой ступени удаляется основная масса истинно растворённых примесей.
1.1 Первая ступень Н - катионирования (Н1).
В этом фильтре удаляются катионы , в количестве мг-экв/кг, где общая остаточная жесткость после предочистки:
.
Удаление катионов протекает по реакциям:
CaCl2 + 2HR CaR2 + 2HCl;MgSO4+2HRMgR2+H2SO4; (HCO3)2+2HRCaR2+2CO2^+2H2O; (HCO3)2+2HRMgR2+2H2CO3+2CO2^+2H2O;3+2HRCaR2+H2SiO3;2SO4+2HR2NaR+H2SO4.
1.2 Первая ступень анионирования А1(слабоосновное анионирование)
В этом фильтре удаляются анионы сильных кислот в количестве:
.2SO4+2ROHR2SO4+2H2O;+ROHRCl+H2O
1.3 Декарбонизатор
Остаточная концентрация СО2 после декарбонизатора принимается в пределах 3-10 мг/кг. Принимаем CO2ост=6 мг/кг=6/44=0,136 мг-экв/кг.
2.1 Вторая ступень Н-катионирования (Н2)
В фильтре Н2 удаляются катионы Ca и Mg в количестве:
.
Примем
.2 Вторая ступень анионирования А2 (сильноосновное анионирование):
При 2-х ступенчатом обессоливании на фильтре А2 в основном удаляются после декарбонизатора в количестве:
=2CO3+2ROHR2CO3+2H2O;2SiO3+2ROHR2SiO4+2H2O.
Качество обессоленной воды после А2:
солесодержание - не более 0,2мг/кг,
кремнесодержание - не более 0,04 мг/кг.
. Фильтр смешанного действия
В схеме трехступенчатого обессоливания глубоко удаляет из воды катионы и анионы.
Качество воды после ФСД:
солесодержание - не более 0,1 мг/кг
кремнесодержание - не более 0,03 мг/кг.
. Поток 2 поступает на Na-фильтры, загруженные универсальным катионитом КУ-2,на которых происходит удаление катионов Ca и Mg в количестве:
?Na= Ж0ост =2,2 мг-экв/кг.
Ca(HCO3)2+2NaRCaR2+ 2NaHCO3;(HCO3)2+2NaRMgR2+ 2NaHCO3;2+2NaRCaR2+ 2NaCl;4+2NaRMgR2+ Na2SO4.
Для регенерации Н-фильтров на ВПУ используют 1,5% раствор H2SO4,OH-фильтров - 4% раствор NaOH , ФСД регенерируется и кислотой и щёлочью.
Для регенерации Na-фильтров проводится 10% раствором NaCl.
Регенерация H-фильтров:
CaR2+H2SO42HR+ Ca SO4;2+ H2SO42HR+ MgSO4;
NaR+ H2SO42HR+ Na2SO4;
фильтров:
+ NaOHROH + NaCl;2SO4+ 2NaOH2ROH+ Na2SO4;2SiO3+ 2NaOH2ROH+ Na2SO4;
фильтров:
2 + 2NaCl2NaR + CaCl;2+ 2NaCl2NaR+ MgCl.
.4 Расчет схемы обессолевания ВПУ
.4.1 Расчет ионообменной части ВПУ.
При проектировании ВПУ необходимо учитывать:
Расчёт схемы ВПУ начинают с последнего, по ходу обработки воды фильтра. Это необходимо для возможностей учёта расхода воды на собственные нужды (приготовление регенерационных растворов, отмывка ионитов от продуктов ре?/p>