ЗАПОБІГАННЯ УТВОРЕННЮ МІНЕРАЛЬНИХ ВІДКЛАДЕНЬ

Найбільш поширеним методом стабілізації охолоджуючої води є продування систем водяного охолоджування, тобто відведення частини оборотної води із заміною її свіжішою. При продуванні відбувається загальне пониження концентрації всіх домішок, у тому числі хлоридів і сульфатів, що, зокрема, сприяє послабленню процесів корозії в оборотній системі охолоджування. Виведення солей з оборотної системи здійснюється за рахунок організованого продування і втрат при краплинному віднесенні з градирні. Віднесення солей в результаті випаровування води дуже мале і в увагу не береться. Оскільки основним призначенням продування є підтримка карбонатної жорсткості оборотної води нижче гранично допустимою Ж_к.пр,значення цього продування можна визначити з рівняння балансу

(5.1)

звідки

(5.2)

де Ж_к.доб – карбонатна жорсткість води, що додається, мг-екв/кг;

р_вип, р_ун, р_прод – втрати води, що обертається в циклі охолоджування за рахунок випаровування, віднесення і продування, %.

Для природних вод з окислюваністю до 25 мг О₂/кг в інтервалі температур 303 – 338 К гранична стабільна карбонатна жорсткість може бути визначена за формулою Крушеля

(5.3)

де Ок – окислюваність води, мг О₂/кг;

Ж_нк – некарбонатна жорсткість води, мг-екв/кг;

t – температура води °С.

Втрати води на випаровування,|випаровування| %, визначаються з|із| виразу

(5.4)

де х – доля теплоти, що віддається охолоджуючою водою за рахунок її випаровування в градирні (влітку 1,0, взимку 0,5, навесні і осінню 0,75);

Δt – зниження температури води в градирні.

Приклад 5.1.Визначити розмір продування оборотної системи за наступних умов її роботи: Ж_о = 3 мг-екв/кг; Ж_к = 2 мг-екв/кг; О_к= 21 мг О₂/кг; t_об.в = 40°C; Δt = 18°С; х = 0,5; р_ун = 0,5%.

Тоді

звідки Ж_к.пр = 5,02 мг-екв/кг.

Втрати на випаровування|випаровування| зимою складуть

Визначимо продування системи:

У літніх умовах розмір продування складатиме 1,42%, а необхідна для заповнення об'єму|обсягу| води в охолоджуючій системі кількість додаткової води

р_доб = р_вип + р_ун + р_прод = 2,88 + 1,0 + 1,42 = 5,3%.

Зазвичай стабілізація охолоджуючої води поєднує комплекс заходів, що включають як продування, так і обробку води хімічними реагентами. До хімічних методів обробки охолоджуючої води відноситься підкислювання, рекарбонізація, фосфатування.

Підкислювання води проводиться з метою часткового зниження карбонатної жорсткості води до значення, рівного або декілька нижче Ж_к.пр. Для цього використовується сірчана кислота як найбільш дешевий і доступний реагент. Дозування сірчаної кислоти приводить, до заміщення бікарбонату кальцію його сульфатом:

Ca(HCO₃)₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ + 2H₂O + 2CO₂.

(5.5)

Таким чином, при підкислюванні жорсткість охолоджуючої води Ж_оне змінюється. Крім того, при протіканні реакції (5.5) виділяється СО₂, який стабілізує частину бікарбонатів, що залишилася. При підкислюванні залишкова карбонатна жорсткість Ж_к.ост, мг-екв/кг, оборотної води служить буфером, оберігаючи систему від перекислення води і інтенсифікації корозії. Вона знаходиться із співвідношення

(5.6)

Витрата кислоти G, г/ч, на обробку додаткової води (підживлення системи охолоджування) приймається

(5.7)

де D – витрата додаткової води, м³/ч;

К – доля H₂SO₄ в технічній кислоті.

Рекомендується вибирати такий режим підкислювання, щоб значення Ж_к.ост не опускалося нижче 0,5 – 1 мг-екв/кг. Процес підкислювання небажаний при великій лужності початкової води, оскільки при цьому значно підвищується концентрація сульфатів в обробленій воді і зростає небезпека утворення відкладень CaSO₄ в трубках конденсаторів і посилення сульфатної корозії бетону – основного матеріалу сучасних градирень.

Запобігання процесу гідролізу бікарбонатів з утворенням СО₃^2– можна добитися за допомогою заповнення десорбованого в градирні СО₂ до рівноважної його концентрації в охолоджуючій воді. Оскільки стабілізація води в цьому випадку відбувається в результаті насичення її вуглекислим газом, процес називається рекарбонізацією води. Як джерело вуглекислоти на ТЕС використовують продукти згорання палива. Слід підкреслити, що при рекарбонізації не відбувається помітного збільшення солевмісту води, оскільки збільшення концентрації вільної вуглекислоти в охолоджуючій воді необхідне лише для запобігання розпаду бікарбонатів. Це обставина в умовах скидання води в природні водоймища значно зменшує їх забруднення домішками.

Продукти згорання містять СО₂, SO₂, азот і кисень. Сірчаний газ добре розчиняється у воді і реагує з бікарбонатами з утворенням вуглекислоти:

HCO₃^– + SO₂ = HSO₃^– + CO₂;	(5.8)
2HSO₃^– + O₂ = 2SO₄^2– + 2H⁺.	(5.9)

Основною технологічною операцією при введенні СО₂ у воду є організація процесу його розчинення. У технічних пристроях ступінь використання СО₂ складає 40 – 60%. При обороті води в градирні відбувається безперервна десорбція розчиненого СО₂, тому потрібне таке ж безперервне введення газу в циркулюючу воду. Продукти згорання відбираються за дымососом і очищаються від золи в сухих мультициклонах.

Рис. 5.2. Схема рекарбонізації охолоджуючої води з ежектором:

1 – дымосос; 2 – золоуловлювач; 3 – водоструминний ежектор; 4 – конденсатор; 5 – циркуляційний насос; 6 – насос подачі води на ежектор; 7 – барботажний пристрій; 8 – розпилювач

Рис. 5.3. Схема апарату з|із| внутрішньою трубою для рекарбонізації охолоджуючої води:

1 – корпус; 2 – внутрішня труба; 3 – нижній патрубок; 4 – ежектор; 5 – сопло; 6 – конус, що переміщається; 7 – відведення води; 8 – відведення газів; 9 – підведення газів

Рис. 5.4. Вихровий апарат для рекарбонізації охолоджуючої води:

1 – приймальна камера; 2, 4, 8 і 11 – відповідно водопідвідний, повітрянопідвідний, водовідвідний і газовідвідний патрубки; 3, 5—сопло і корпус ежектора; 6 – дросель; 7 – апарат, що випрямляє; 9 – тангенціальний апарат лопатки; 10 – корпус

Фосфатування охолоджуючої води проводиться з метою гальмування процесу утворення твердої фази СаСО₃ з пересичених розчинів. Адсорбуючись на поверхні зародкових кристалів СаСО₃, фосфати гальмують їх подальше зростання, збільшують ступінь пересичення розчину і тим самим стабілізують воду. Для цієї мети застосовують гексаметафосфат натрію (NaPO₃)₆, триполифосфат (Na₅PO₃)₁₀, тетраполифосфат Na₆P₄О₁₃. Надлишкова концентрація фосфатів у воді, рівна 1 – 2 мг/кг PO₄^3–, дозволяє зберегти
високому солевмісті концентрату (до 50 – 100 г/кг). Необхідна якість дистиляту на випарниках даного типу (з одноступеневим або двохступеневим промиванням пари) в нормальних умовах експлуатації також завжди може бути забезпечена. Тому граничний солевміст концентрату тут встановлюють за значенням продування, яке рекомендується підтримувати не нижче 1 – 2%. При менших продуваннях в концентраті накопичується велика кількість шламу, який може повністю забити патрубки продувальних ліній.

Одноступінчаті випарні|випарювальні| установки, що працюють на воді, що пройшла спрощену обробку, на електростанціях завжди призначаються для підготовки додаткової води котлів і обладнуютьсяся ефективними пристроями|устроями| по очищенню вторинної|повторної| пари. Якість дистиляту таких випарників практично така ж, як і на випарниках, що працюють на зм'якшеній воді.

7 СХЕМИ ВИПАРНИХ|випарювальні|

<11 12 13 14 151617 >

Дата добавления: 2015-05-19; просмотров: 835;