Аннотация 2
Введение 6
1 Анализ существующих методов водоподготовки 7
1.1 Методы водоподготовки на теплоэлектростанциях 7
1.1.1 Ионообменный способ 8
1.1.2 Мембранные технологии водоподготовки 10
1.1.3 Комбинированные методы 15
1.2 Сравнительный анализ существующих методов водоподготовки на тепловых станциях 18
2 Анализ технологии водоподготовки на ТЭЦ г.о. Тольятти 21
2.1 Технологический процесс обессоливания воды на ТЭЦ г.о.Тольятти 21
2.2 Способы регенерации ионитов на ТЭЦ 26
2.3 Обоснование выбора обратноосмотической установки 30
3 Совершенствование технологической схемы водоподготовки ТЭЦ г.о. Тольятти 34
3.1 Расчет обратноосмотической установки 37
3.2 Материальный баланс обратноосмотической установки 54
3.3 Материальный баланс ионообменной очистки 55
3.4 Сравнительный анализ потребления реагентов 58
Заключение 57
Список используемых источников 59
Приложение А Аппарат обратного осмоса с рулонными элементами. Чертеж общего вида 65
Для удаления из воды органических веществ, нежелательных примесей и других химических веществ на производствах используются разнообразные схемы водоподготовки и обессоливания воды с использованием различных методов. Водоподготовка для тепловых электростанций проводится для предотвращения существенных проблем, таких как коррозия и образование накипи в котельных и турбинных системах.
Метод очистки избирается в зависимости от выдвигаемых к очистке воды требований и её исходного состава. При правильной комбинации методов водоподготовки, можно достигнуть, то качество воды, которое требуется с учетом её дальнейшего использования [1].
На ТЭЦ г.о. Тольятти Центрального района очищенная вода поступает в барабанные котлы сверхвысокого давления. Высокое качество воды обуславливает их работу и износостойкость, так как внутри труб котла может образовываться накипь, если вода не будет очищена от солей.
Цель работы - повышение качества подготовки технической воды и снижение затрат на этапе водоподготовки на предприятии ТЭЦ Центрального района г.о. Тольятти.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
• Провести анализ действующей схемы водоподготовки на теплоэлектростанции Центрального района г.о. Тольятти.
• Проанализировать новейшие технологии по обессоливанию питательной воды на предприятиях ТЭЦ.
• Предложить оптимизацию технологической схемы водоподготовки технической воды для повышения её качества.
• Провести расчет материального баланса для обратноосмотической установки и ионообменной очистки воды, осуществить сравнительный анализ потребления реагентов при очистке.
В представленной работе рассмотрена проблема обессоливания воды в процессе водоподготовки для промышленных нужд. Предлагается оптимизация схемы водоподготовки на ТЭЦ Центрального района г.о. Тольятти путем снижения минерализации воды с применением обратноосмотической установки.
Рассмотрены существующие процессы обессоливания в водоподготовке, а также дана их сравнительная характеристика и проведен анализ по подбору оптимального метода с учетом производственной необходимости.
В работе изучена технологическая схема существующего процесса водоподготовки питательной воды, которая в дальнейшем поступает на производство. Проведен анализ процесса водоподготовки на ТЭЦ, произведены вычисления материального баланса для обратноосмотической установки и ионообменной очистки, осуществлен сравнительный анализ потребления реагентов. Произведен расчет для проектирования установки обратного осмоса.
Предложенная установка обратного осмоса, позволит удалить большую часть ионов из потока воды. Дальнейшее удаление ионов обратным осмосом неэффективно, так как потребует кратного увеличения числа мембранных элементов.
По результатам проведенной работы предлагается наилучшая комбинация физико-химических методов для водоподготовки - установка обратного осмоса и первая ступень ионного обмена, так как проведенные расчеты показывают, что при введении предварительной очистки потока воды методом обратного осмоса затрачивается в пять раз меньше кислоты и в три раза меньше щелочи, в пересчете на чистое нерастворенное вещество, чем при использовании системы по очистке в качестве основного метода только ионообменной очистки на ТЭЦ г.о. Тольятти Центрального района.
1. Абилжанова Н. Х. Исследование и совершенствование методики улучшения качества питьевой воды на станции водоподготовки из поверхностного источника / Н. Х. Абилжанова, А. Г. Абдухан. — Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 50 (340). — С. 51-54.
2. Амосова Э.Г., Долгополов П.И. Методы декарбонизации и умягчения воды для подпитки тепловых сетей // Энергосбережение и водоподготовка. - 2016 - С.59-62.
3. Батухтин А.Г. Обеззараживание воды в системах централизованного теплоснабжения [Текст] / А.Г. Батухтин, В.В. Петин, И.Ф. Суворов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2016. - № 1. - С. 209-212.
4. Бушуев Е.Н. Анализ современных технологий водоподготовки на ТЭС / Е.Н. Бушуев., Н.А. Еремина., А.В. Жадан // Вестник ИГЭУ. Вып. 1 - 2016 - с. 8-14.
5. Васина Л.Г., Богловский A.B., Меньшикова В.Л., Шипилова О.В. Оценка эффективности коагуляции воды оксихлоридом алюминия на Шатурской ГРЭС-5 // Энергосбережение и водоподготовка. 2018. - №1. - с.51-55.
6. Василенко Л.В., Никифоров А.Ф., Лобухина Т.В. Методы очистки промышленных сточных вод. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. университет, - 2019. - с. 174.
7. Ветрова О.В., Бурметьева М.С., Гавриленко М.А. Закрепление гуминовых кислот на поверхности силикагеля через слой полиметиленгуанидина // Известия Томского политехнического университета. 2016 - Т. 322 - № 3 - С. 18 - 21.
8. Водоподготовка. Процессы и аппараты. Под ред. О. И. Мартыновой. Учебное пособие для вузов. - М.: Атомиздат, 2017. - 352 с.
9. Даминев Р. Р., Асфандиярова Л. Р., Насырови Р. Р., Юнусова Г. B. Применение флокулянтов в целях очистки сточных вод химических производств, Уфимский государственный нефтяной технический университет, Стерлитамак, 2015.
10. Двибородчин Р. Д., Двибородчин В. Д. Сравнение методов обессоливания воды [Электронный ресурс] // Научное сообщество студентов: Междисциплинарные исследования: сб. ст. по мат. LXVIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 9 (68). - URL: https://sibac.info/archive/meghdis/9 (68).pdf
11. Ермаков Д.В., Свиридов А.В., Ибатулина Ю.Р. Извлечение катионов меди (II) с помощью коллоидных сорбентов // Известия Челябинского научного центра УрО РАН. 2016 - № 1 - С. 164 - 167.
12. Жадан А.В. Практическая реализация противоточной технологии ионного обмена // А.В. Жадан., Е.Н. Бушуев / Вестник ИГЭУ. Вып. 5, 2017, C. 10-15.
13. Захаров С. Л. Современные проблемы очистки водных растворов обратным осмосом / С. Л. Захаров, А. Х. Володин. // Ползуновский вестник. - 2015. - № 1. - с. 15-17.
14. Когановский А. М. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении / А. М. Когановский, Н. А. Клименко, Т. М. Левченко. М.: Химия, 2018. - 288 с.
15. Кудинов А. А. Энергосбережение в котельных установках ТЭС и систем теплоснабжения: Монография/Кудинов А.А., Зиганшина С.К. - Москва: НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 320 с.
...