Учебная работа. Водное хозяйство ТЭС и расчёт мощности ВПУ

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

водное хозяйство ТЭС и расчёт мощности ВПУ

Содержание

1. исходные данные

2. Расчёт производительности ВПУ

3. Выбор типа предварительной очистки воды

4. Выбор ионообменной части фильтра

5. Расчет предварительной очистки ВПУ

6. Водно-химический режим котельной

7. Сточные воды с Na-катионитных фильтров 1-ой ступени

8. Расчет осветлителей

9. анализ результатов расчета ВПУ

10. Компоновка оборудования ВПУ

1. исходные данные

Na++K+ — 10,8 мг/дм3; SO42 — 48 мг/дм3; — 38 мг/дм3;

SiO2+SiO32 — 22 мг/дм3;

Щёлочность Щ=3,2 мг-экв/дм3;

жесткость Жо=4,8 мг-экв/дм3, ЖСа=4,2 мг-экв/дм3;

котла Т-50-40;

Продувка p=3,5%;

потеря на производстве b=30%;

ЖMg=Жо-ЖСа=4,8-4,2=0,6 мг-экв/дм3;

Жнк=Жо-Жк= Жо-Щ=4,8-3,2=1,6 мг-экв/дм3;

Показательмг/кгэквмг-экв/дм3Са2+84204,2Mg2+7,2120,6Na+10,8230,47HCO3-195,2613,2SO42-48481Cl-3835,51,07SiO2+SiO32-22—

Проверяем равенство :

,2+0,6+0,47=3,2+1+1,07;

Равенство соблюдается, следовательно, кремний находится в коллоидной форме. По преобладающему катиону в воде преобладает кальциевая жесткость, по преобладающему аниону — вода гидрокарбонатного класса.

2. Расчёт производительности ВПУ

Суммарная производительность котельной:

потери с продувкой котла:

Внутренние потери котельной — 3%:

количество пара, отпущенное потребителю:

Внешние потери:

водное хозяйство оборудование компоновка

3. Выбор типа предварительной очистки воды

Исходная жесткость воды котельной , значит, воду обрабатывают совместно с сернистым железом и известковым молоком .

Изменение показателей качества воды на предочистке:

Остаточная щелочность:

Концентрация :

Концентрация не изменилась.

Схема предочистки воды:

1 — осветитель,

— бак осветленной воды,

— насос,

— осветительный фильтр.

4. Выбор ионообменной части фильтра

После предочиски исходная карбонатная щелочность воды снизилась до 0,7мг-экв/кг, это позволяет упростить схему умягчения воды и принять двухступенчатую схему натрий-катионирования.

Расчет фильтров второй ступени

Расчет схемы умягчения начинаем со второй ступени для того, чтобы учесть собственные нужды ВПУ, т.е. воду необходимую для приготовления регенерирующих растворов и проведения процессов отмывки фильтров.

Общая площадь фильтрования:

Площадь фильтрования каждого фильтра (принимаем число фильтров m=3):

выбираем dст=1500мм;

Фильтр ФИПа-II-1,5-0,6Na (рабочее давление 0,6МПа; высота фильтрующей загрузки 1,5м; расход воды при расчетной скорости фильтрования 90м3/ч).

Площадь фильтра с учетом изменения диаметра:

2-я ступень загружается катионитом универсальным КУ2, рабочая обменоемкость ер=200-300г-экв/м3, расход (100% -го реагента) на 1м3, 80-90кг. полезная продолжительность фильтроцикла:

Объем ионитных материалов, загруженных во влажном состоянии:

— на один фильтр;

— на все фильтры.

Расход воды на собственные нужды:

u=9,1м3/м3 — удельный расход воды.

Расход химических реагентов на регенерацию одного фильтра:

=350кг/м3 — удельный расход химреагентов.

Расход технического продукта:

С=95% — содержание активно действующего вещества в техническом продукте. Суточный расход химреагенов на регенерацию фильтра:

Расчет фильтров первой ступени

суточный расход воды, который должен быть подан на следующую расчетную группу ионитных фильтров:

Общая площадь фильтрования:

Площадь фильтрования каждого фильтра (принимаем число фильтров m=3):

выбираем dст=1500мм;

Фильтр ФИПа-I-1,5-0,6Na (рабочее давление 0,6МПа; высота фильтрующей загрузки 2м; расход воды при расчетной скорости фильтрования 50м3/ч).

Площадь фильтра с учетом изменения диаметра:

Полезная продолжительность фильтроцикла:

1-я ступень загружается катионитом универсальным, рабочая обменоемкость ер=600-800г-экв/м3.

количество регенераций в сутки:

Объем ионитных материалов, загруженных во влажном состоянии:

— на один фильтр;

— на все фильтры.

Расход воды на собственные нужды:

u=7,7м3/м3 — удельный расход воды.

Расход химических реагентов на регенерацию одного фильтра:

=350кг/м3 — удельный расход химреагентов.

Расход технического продукта:

С=95% — содержание активно действующего вещества в техническом продукте.

Суточный расход химреагенов на регенерацию фильтра:

5. Расчет предварительной очистки ВПУ

Площадь фильтрования:

.

Число устанавливаемых фильтров m0 принимаем равным 3. необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

.

Выбираем фильтр ФОВ — 2 — 0,6. Его характеристики:

Рабочее давление 0,6 МПа,

высота фильтрующей загрузки h=1 м,

расход воды при расчетной скорости фильтрования: 30 м2/с, .

Расход воды на взрыхляющую промывку:

.

Расход воды на отмывку ОФ (спуск первого фильтра в дренаж):

.

Производительность брутто с учетом расхода воды на промывку ОФ:

.

Действительная скорость фильтрования во время включения одного фильтра на промывку:

.

Т.к. скорость фильтрации не превышает допустимой, то принимаем количество фильтров m=3.

объем гидроантрацита для засыпки в ОФ:

.

6. Водно-химический режим котельной

К задачам ВХР относятся:

.Обеспечение работы тепломассообменного оборудования котельной и предприятия без повреждений и снижения экономичности, которые могут быть вызваны следующими причинами:

а) образованием отложений на поверхностях нагрева котлов, теплообменного оборудования, и т.д.;

в) коррозией конструкционных материалов теплообменного оборудования.

.Обеспечение норм качества питательной воды.

Таблица. Нормы качества питательной воды водотрубных котлов с р=4 МПа

ПоказательЧисловое значениеПрозрачность по шрифту, не менее, см40Общая жесткость, 10Содержание соединений железа, 100Содержание растворимого кислорода, 30рН при 25оС-Содержание нефтепродуктов, 0,5

При питании котла водой, содержащей взвешенные примеси и повышенную щелочность, возможно вспенивание котловой воды и заброс её в газопроводы.

В результате ухудшается качество вырабатываемого пара, повышается его влажность.

При пониженной щелочности и наличии в ней газов активизируется процесс коррозии конструкционных материалов котла. Низкое качество питательной воды приводит к образованию на внутренних поверхностях нагрева котла твердых отложений. наиболее опасным свойством накипи является её низкая теплопроводность, которая в 20-30 рах ниже, чем у стали.

Опыт эксплуатации показывает, что наличие на поверхностях нагрева слоя накипи в 1 мм снижает паропроизводительность котла на 3%, одновременно увеличивая расход топлива порядка на 8%. Дальнейшее увеличение толщины отложений, повышая температуру металла труб, может вызвать образование отдулин, свищей, привести к пережогу металла.

7. Сточные воды с Na-катионитных фильтров 1-ой ступени

количество воды, сбрасываемое от Na-катионитных фильтров в сутки:

Количество продуктов регенерации, сбрасываемое за одну регенерацию:

количество , сбрасываемое за одну регенерацию:

Количество , сбрасываемое за одну регенерацию:

количество и , сбрасываемое в течение суток:

Избыток соли, сбрасываемой в дренаж от одной регенерации фильтра:

Количество поваренной соли, сбрасываемое в течение суток:

годовой износ катионита:

.

8. Расчет осветлителей

Ёмкость каждого из двух осветлителей:

.

Выбираем осветлитель ВТИ — 63и, его технологические характеристики: производительность 63 м3/ч; геометрический объём 76 м3; диаметр 4250 мм; высота 10200 мм. Расход коагулянта в сутки:

,

эк — эквивалент безводного коагулянта для .

Расход технического коагулянта в сутки:

.

Расход полиакриламина (ПАА) в сутки:

.

Расход извести в виде :

,

где доза извести .

9. анализ результатов расчета ВПУ

Таблица 1

№ п/пНаименование оборудованияТипКоличествоХарактеристика1ОсветлительВТИ — 63и2V=63 м3/ч, Vосв=76 м3, d=4,25 м, h=10,2 м. 2Осветлительный фильтрФОВ — 2 — 0,63Pраб=0,6 МПа, h=1 м, d=2 м Q=30 м3/ч,3Фильтр натрий-катионитный первой ступениФИПа — I — 1,5 — 0,63Pраб=0,6 МПа, h=2 м, d=1,5 м Q=50 м3/ч,4Фильтр натрий-катионитный второй ступениФИПа — II — 1,5 — 0,63Pраб=0,6 МПа, h=1,5 м, d=1,5 м Q=90 м3/ч,

Таблица 2

Единицы измеренияПоказательNa1Na2ОФКУ-2, м3объем загружаемого материала10,6289,42кг/сутNaCl техн. сут951,7185,6-м3/чРасход воды на собственные нужды2,60,791,125

10. Компоновка оборудования ВПУ

При компоновке оборудования в основу соединения ионитных фильтров будет положен параллельный тип. При данном способе обрабатываемая вода по общему коллектору подается на группу одноименных фильтров. Фильтрат также собирается в общий коллектор и поступает на следующую ступень обработки.

При такой компоновке каждый отдельный фильтр ступени находится в одном из состояний: работа, резерв или регенерация.

Ступени между собой соединены последовательно и ВПУ должна работать непрерывно, т.к. работа котлов на неочищенной воде недопустима.

Учебная работа. Водное хозяйство ТЭС и расчёт мощности ВПУ