Элементы, использованные при реконструкции химводоочистки Новочеркасской ГРЭС, были рассмотрены в главах 4 и 5. Однако, поскольку совместное использование этих технологий дает синергетический эффект, мы более подробно рассмотрим здесь работу установки в комплексе.
НПК "Медиана-фильтр" представляет современные системы очистки воды и водоподготовки:
Действующая на момент принятия решения о реконструкции система химводоочистки Новочеркасской ГРЭС была организована по традиционной схеме, описанной в разделе 8.1 (рис. 8.2), и обладала следующими н едостатками:
- практически полный износ оборудования, смонтированного более 40 лет назад;
- значительные эксплуатационные расходы на приобретение химреагентов, постоянные затраты на поддержание работоспособности оборудования, работающего в условиях контакта с агрессивными веществами;
- необходимость складирования большого количества минеральных кислот и щелочей;
- образование высокоминерализованных стоков от регенерации фильтров;
- постоянный контакт персонала с высокоагрессивными веществами.
В качестве исходной использовалась речная вода следующего с остава :
– мутность до 15 мг/л;
– железо до 0,5 мг/л;
– рН 7–8,5;
– солесодержание до 700 мг/л;
– электропроводность до 1200 мкСм/см;
– жесткость до 9 мг-экв/л,
– щелочность более 3 мг-экв/л;
– SiO 2 до 12 мг/л;
– температура 25–30 °С.
Обессоливание проводилось по схеме, показанной на рис. 8.4.
Рис. 8.4. Схема системы водоподготовки НЧГРЭС до реконструкции
На первом этапе реконструкции была проведена замена ионообменного обессоливания 1-й ступени на обратный осмос. В мае 2005 г . запущена установка обратного осмоса, состоящая из 3 блоков по 50 м 3 /ч (рис. 8.5).
Были достигнуты стабильные э ксплуатационные показатели:
– производительность блока 40–50 м 3 /ч;
– селективность установки 97 %;
– электропроводимость пермеата 25 мкСм/см;
– жесткость пермеата менее 10 мкг-экв/л;
– SiO 2 менее 100 мкг/л;
– гидравлический к.п.д. установки 72 %;
– рабочее давление 13–14 атм;
– частота хим. промывок 1 раз в месяц;
– дозирование ингибитора 5–6 мг/л.
Рис. 8.5. Схема системы водоподготовки НЧГРЭС после первого этапа реконструкции
Рис. 8.6. Установка обратного осмоса
Установка обеспечивала все заданные показатели, но отмечались и н едостатки, связанные с используемой технологией предварительной очистки известкованием с коагуляцией. Вследствие этого рН предочищенной воды был очень высок – 10–10,2. При обработке обратным осмосом он изменяется незначительно и это определяло аномально высокую электропроводность фильтрата (до 25 мкСм/см). Относительно высокое содержание взвесей и коллоидов после механических фильтров (коллоидный индекс – около 5) приводило к необходимости проведения частых химических моек установок ОО-1 (раз в месяц), и к невысокому удельному съему с обратно-осмотических мембран – менее 20 л/(м 2 ·ч).
Наряду с существенным улучшением технологических параметров были улучшены и эксплуатационные, и экологические: резко сократилось потребление кислоты и щелочи на регенерацию фильтров (рис. 8.7, а и б ), а также сократилось количество и улучшилось качество сбрасываемых вод (рис. 8.8).
|
Рис. 8.7а. Потребление кислоты на регенерацию фильтров в 2004 и 2005 гг. |
|
Рис. 8.7б. Потребление щелочи на регенерацию фильтров в 2004 и 2005 гг. |
Для дальнейшего улучшения системы водоподготовки было принято решение заменить систему предварительной очистки на мембранную, состоящую из блока самопромывных сетчатых фильтров типа Aqua VTO (рис. 8.9) и установки ультрафильтрации (рис. 8.10).
Рис. 8.8. Количество сточных вод центральной обессоливающей установки (ЦОУ) в 2004 и 2005 гг.
Рис. 8.9. Блок самопромывных фильтров Aqua VTO
Основные технологические характеристики установки ультрафильтрации:
– производительность 250 м 3 /ч;
– число блоков/элементов 3/96;
– тип мембранных элементов dizzer ® 5000МВ, « Inge »;
– режим работы с рециркуляцией;
– тип коагулянта MF -18 ( Fe );
– доза коагулянта 6 мг/л;
– расход воды при обратной промывке 280 м 3 /ч.
Рис. 8.10. Установка ультрафильтрации
Эксплуатационные показатели установки ультрафильтрации:
– выходной КИ 1–1,5;
– производительность одного блока 85 м 3 /ч;
– трансмембранное давление 0,3 атм;
– продолжительность фильтроцикла 1200 с;
– продолжительность промывки 50 с;
– химическая мойка (ХМ) не применяется;
– периодичность химических промывок (ХП) 1 раз в месяц;
– потребление электроэнергии 0,12 кВт·ч/м 3 ;
– годовой расход 100 %-ной серной кислоты 714 кг ;
– годовой расход 100 %-ной щелочи 1785 кг ;
– себестоимость воды 3,39 руб/м 3
Показатели работы обратноосмотической установки после ввода УФУ резко улучшились:
– производительность каждого блока ООУ возросла до 60 м 3 /ч;
– рН 7–7,5;
– периодичность химических моек 2–3 раза в год;
– рабочее давление 11–12 атм;
– доза антискаланта снизилась до 2,5 мг/л;
– электропроводность фильтрата 15–20 мкСм/см.
В 2007 году запущен в эксплуатацию 4-й блок обратноосмотической установки. Общая производительность ООУ:
– номинальная – 200 м 3 /ч;
– пиковая – до 240 м 3 /ч.
В 2009 г . введены в эксплуатацию еще 2 блока 2-й очереди установки ультрафильтрации и общая производительность установки ультрафильтрации составила более 450 м 3 /ч.
Внедрение мембранных технологий ультрафильтрации и обратного осмоса на Новочеркасской ГРЭС позволило:
- получать обессоленную воду стабильно высокого качества;
- сократить потребление минеральных кислот и щелочей в 80 раз;
- уменьшить затраты на ремонт и обслуживание оборудования в 20 раз;
- практически исключить образование высокоминерализованных сточных вод от регенерации ионообменных фильтров;
- значительно повысить уровень автоматизации технологических процессов и уменьшить риск возникновения аварийных ситуаций, связанных с «человеческим фактором»;
- снизить себестоимость выработки 1 м 3 воды практически в 3 раза [200, 201].
В результате реконструкции получен существенный экономический эффект:
- Экономия химреагентов – 12 млн. руб., в том числе:
– извести – 1 млн. руб.;
– кислоты – 4 млн. руб.;
– щелочи – 7 млн. руб.
- Экономия затрат на ежегодное техническое обслуживание и ремонт – 5,5 млн. руб.
|