Ūdens attīrīšana enerģētikā: termoelektrostaciju ienaidnieki, ūdens attīrīšanas sistēmas

Līdz šim ūdens attīrīšana enerģētikas nozarē joprojām ir svarīgs nozares jautājums. Ūdens ir galvenais avots TPP, tostarp TPP, uz kurām attiecas paaugstinātas prasības. Mūsu valsts atrodas aukstā klimata joslā, ziemā notiek bargas sals. Tāpēc termoelektrostacijas ir neatņemama cilvēku ērtas dzīves sastāvdaļa. Termoelektrostacijas, tvaika un gāzes katli cieš no cieta ūdens, kas atspējo dārgas iekārtas. Skaidrākai izpratnei aplūkosim TEC darbības principus.

TEC darbības princips

TEC (siltuma maģistrāle) tiek uzskatīta par termoelektrostacijas veidu. Tas ražo elektroenerģiju un ir siltuma avots siltumapgādes sistēmā. No koģenerācijas stacijas karstais ūdens un tvaiks tiek piegādāts iedzīvotāju mājām un rūpniecības uzņēmumiem.

Tās darbības princips ir līdzīgs kondensācijas elektrostacijai. Ir tikai viena būtiska atšķirība: daļu siltuma var nosūtīt citām vajadzībām. Izvēlētā tvaika daudzums tiek regulēts uzņēmumā. Termiskā turbīna nosaka veidu, kādā enerģija tiek iegūta. Atdalītais tvaiks tiek savākts sildītājos. Pēc tam enerģija tiek pārnesta uz ūdeni, kas pārvietojas pa sistēmu. Tas nodod enerģiju pīķa ūdens sildīšanas katlumājām un siltuma punktiem.

Ūdens apstrādei var būt divas slodzes līknes:

• termiski;
• elektrisks.

Ja galvenā slodze ir termiska, tad elektriskā tai pakļaujas. Ja ir uzstādīta elektriskā slodze, tad termiskās slodzes var pat nebūt. Iespējama kombinētās slodzes iespēja, kas ļauj izmantot atlikušo siltumu apkurei. Šādām koģenerācijas stacijām ir 80% efektivitāte.

Koģenerācijas stacijas būvniecības laikā tiek ņemta vērā siltuma pārneses neesamība lielos attālumos. Tāpēc tas atrodas pilsētā.

CHP problēmas

Galvenais enerģijas ražošanas trūkums termoelektrostacijās ir cietu nogulšņu veidošanās, kas izgulsnējas, sildot ūdeni. Lai iztīrītu sistēmu, būs jāaptur un jāizjauc visas iekārtas. Zvīņas tiek noņemtas visos pagriezienos un šaurās atverēs. Papildus mērogam labi koordinētu darbu apgrūtinās korozija, baktērijas utt.

Mērogs

Galvenais mēroga trūkums ir siltuma vadītspējas samazināšanās. Pat tā nenozīmīgais slānis izraisa augstu degvielas patēriņu. Pastāvīga atkaļķošana nav iespējama. Ir pieļaujama tikai ikmēneša tīrīšana, kas rada zaudējumus no dīkstāves un sabojā iekārtas virsmu. Palielināsies patērētās degvielas daudzums, un iekārta ātrāk sabojāsies.

Kā noteikt, kad jātīra? Iekārta ziņos par sevi: pārkaršanas aizsardzības sistēmas darbosies. Ja katlakmens netiks noņemts, siltummaiņi un katli turpmāk nedarbosies, veidosies fistulas vai sprādziens. Visas dārgās iekārtas neizdosies to atjaunot.

Korozija

Galvenais korozijas cēlonis ir skābeklis. Cirkulējošajam ūdenim jābūt minimālam līmenim - 0,02 mg / l. Ja ir pietiekami daudz skābekļa, tad, palielinoties sāļu, īpaši sulfātu un hlorīdu, daudzumam, palielināsies virsmas korozijas iespējamība.

Lielajās koģenerācijas stacijās ir deaeratora iekārtas. Mazās iekārtās tiek izmantotas koriģējošas ķimikālijas. Ūdens pH vērtībai jābūt 9,5-10,0 robežās. Palielinoties pH, magnetīta šķīdība samazinās. Tas ir īpaši svarīgi, ja sistēmā ir misiņa vai vara daļas.

Plastmasa ir vietējās skābekļa izdalīšanās avots. Mūsdienu sistēmas cenšas izvairīties no elastīgām plastmasas caurulēm vai izveidot īpašas skābekļa barjeras.

baktērijas

Baktērijas ietekmē izmantotā ūdens kvalitāti un veido dažus korozijas veidus (baktērijas uz metāla un sulfātu reducējošās baktērijas). Baktēriju augšanas pazīmes:

• specifiska cirkulējošā ūdens smarža;
• ķīmisko vielu satura novirze dozēšanas laikā;
• vara un misiņa detaļu, kā arī akumulatoru korozija.

Baktērijas nāk ar netīrumiem no augsnes vai remonta laikā. Sistēmām un akumulatora apakšējai daļai ir labvēlīgi apstākļi to izaugsmei. Dezinfekcija tiek veikta, pilnībā izslēdzot sistēmu.

Ūdens apstrāde koģenerācijai

Ūdens attīrīšana enerģētikas nozarē palīdzēs tikt galā ar šīm problēmām. Termoelektrostacijas uzstāda daudz filtru. Galvenais uzdevums ir atrast optimālo dažādu filtru kombināciju. Izplūdes ūdenim jābūt mīkstinātam un demineralizētam.

Jonu apmaiņas iekārta

Visizplatītākais filtrs Tā ir augsta cilindriska tvertne ar papildu reģenerācijas tvertni filtram. Koģenerācijas staciju diennakts darbībai nepieciešama jonu apmaiņas iekārta ar vairākiem posmiem un filtriem. Katrai no tām ir sava rekuperācijas tvertne. Visai sistēmai ir kopīgs kontrolieris (vadības bloks). Tas uzrauga katra filtra darbības parametrus: ūdens daudzumu, tīrīšanas ātrumu, tīrīšanas laiku. Kontrolieris nelaiž ūdeni caur filtriem ar pilnām kasetnēm, bet nosūta to citiem. Netīrās kasetnes tiek noņemtas un nosūtītas uz pārstrādes tvertni.

Kārtridžs sākotnēji ir piepildīts ar sveķiem ar zemu nātrija saturu. Pārejot cietam ūdenim, notiek ķīmiskas reakcijas: spēcīgus sāļus aizstāj ar vāju nātriju. Laika gaitā kārtridžā uzkrājas cietības sāļi - to vajadzētu atjaunot.

Augstas pakāpes sāļi tiek izšķīdināti reģenerācijas tvertnē. Iznāk ļoti piesātināts sāls šķīdums (vairāk nekā 8-10%), kas no kārtridža noņem cietības sāļus. Stipri sālīti atkritumi tiek papildus iztīrīti, un pēc tam ar īpašu atļauju tie tiek iznīcināti.

Uzstādīšanas priekšrocība ir lielais tīrīšanas ātrums. Trūkumi ir dārga rūpnīcas uzturēšana, augstās sāls tablešu izmaksas un utilizācijas izmaksas.

Elektromagnētiskais ūdens mīkstinātājs

Tas ir izplatīts arī koģenerācijā. Sistēmas galvenie elementi ir:

• spēcīgi pastāvīgie magnēti no retzemju metāliem;
• maksāt;
• elektriskais procesors.

Šie elementi rada spēcīgu elektromagnētisko lauku. Ierīcei pretējās pusēs ir vadi, pa kuriem pārvietojas viļņi. Katrs vads uz caurules ir uztīts vairāk nekā 7 reizes. Darbības laikā pārliecinieties, ka ūdens nesaskaras ar vadiem. Vadu gali ir izolēti.

Ūdens iet cauri caurulei un tiek apstarots ar elektromagnētiskiem viļņiem. Cietības sāļi tiek pārveidoti par asām adatām, kurām ir neērti “pielipt” pie iekārtas virsmas nelielā kontakta laukuma dēļ. Turklāt adatas kvalitatīvi un smalki attīra vecā aplikuma virsmu.

Galvenās priekšrocības:

• pašapkalpošanās;
• nav jārūpējas;
• kalpošanas laiks vairāk nekā 25 gadi;
• nekādu papildu izmaksu.

Elektromagnētiskais mīkstinātājs darbojas ar visām virsmām. Uzstādīšanas pamatā ir uzstādīšana uz tīras cauruļvada daļas.

Apgrieztā osmoze

Aprūpējamā ūdens ražošanā reversās osmozes sistēma ir neaizstājama. Viņa ir vienīgā, kas var attīrīt ūdeni par 100%. Tajā tiek izmantota dažādu membrānu sistēma, kas nodrošina vajadzīgās ūdens īpašības. Negatīvā puse ir neatkarīgas lietošanas iespējas trūkums. Reversās osmozes uzstādīšana jāpapildina ar ūdens mīkstinātājiem, kas ietekmē sistēmas izmaksas.

Tikai pilnīga ūdens attīrīšanas un attīrīšanas sistēma garantē 100% rezultātu un kompensē augstās aprīkojuma izmaksas.

Ūdens apstrādes metodei ir spēcīga ietekme uz siltumapgādes darbību. No tā ir atkarīgi ekonomiskie darbības rādītāji un sistēmas aizsargfunkcija. TEC būvniecības vai plānotā remonta laikā īpaša uzmanība jāpievērš ūdens attīrīšanai.