Введение
Глава 1 Биообрастания технологического оборудования и методы борьбы с ними 8
1.1. Биообрастания в системе оборотного водоснабжения 8
1.2. Анализ существующих методов борьбы с биологическими
обрастаниями 15
Глава 2 Анализ состояния оборотного цикла Нижнекамской ТЭЦ 32
2.1. Общая характеристика предприятия 32
2.1.1. Источники водоснабжения 34
2.2. Функционирование оборотного цикла и его проблемы 34
2.2.1. Общая характеристика системы оборотного охлаждения 34
2.2.2. Проблемы оборотной системы Нижнекамской ТЭЦ с точки зрения
биологических обрастаний 45
2.3. Экспериментальное исследование и определение эффективной
концентрации биоцидов 50
2.3.1. Описание установки дозирования биоцида 51
2.3.2. Описание и проведение натурного эксперимента 54
2.3.3. Результаты натурного эксперимента 57
Глава 3 Разработка рекомендаций по повышению эффективности борьбы с биообрастанием 62
3.1. Рекомендации по предотвращению развития биологической массы в
р.Кама 62
3.2. Рекомендации по борьбе с биологическими обрастаниями в системе
оборотного водоснабжения Нижнекамской ТЭЦ 66
Заключение 71
Список использованных источников 73
Приложение
В настоящее время на ТЭЦ для охлаждения конденсаторов турбин и вспомогательного оборудования используется система оборотного охлаждения с испарительными градирнями. В качестве добавочной воды используется природные источники воды. Ухудшение качества воды в источниках и наличие в ней микроорганизмов, связано содержанием большого количества гидробионтов и плохой экологией. Загрязненная вода источников водоснабжения приводит к биообрастанию в системах оборотного водоснабжения предприятий энергетического комплекса, поэтому очистка воды является необходимым элементом технологического водоснабжения. По экспертным оценкам, для воды оборотного цикла ТЭЦ характерно высокое содержание загрязнений биологического характера, которое способствует интенсивному росту скорости коррозии, ухудшению теплоотдачи теплообменного оборудования, следовательно, приводит к снижению производительности и эффективности работы станции и перерасходу топлива.
Системы оборотного охлаждения с испарительными градирнями можно разделить на два типа:
1) бессточная (с отбором оборотной воды после подогрева в конденсаторе на водоподготовительную установку в химический цех;
2) независимая (без отбора оборотной воды на ВПУ, с продувкой).
Для первого типа методы борьбы с биообрастаниями сильно ограничены, так как к качеству воды на водоподготовительной установке предъявляются высокие требования. Для второго типа разработаны и применяются различные химические, физические, механические и другие методы обработки. Среди них наиболее удобными, эффективными и экономичными являются химические методы, связанные с введением в оборотную воду различных реагентов.
Цель работы: повышение эффективности работы системы оборотного охлаждения посредством борьбы с биообрастанием оборудования оборотной
системы, выявление наиболее эффективного метода предотвращения биологических обрастаний.
Объект исследования: Система оборотного водоснабжения.
Предмет исследования: Биообрастание оборудования оборотной системы водоснабжения.
Для реализации цели поставлены следующие научно-технические задачи:
1. Анализ причин биообрастания, исследование известных методов борьбы с биообрастаниями.
2. Проведение натурного эксперимента с целью подбора вида биоцида и его дозировки.
3. Разработка рекомендаций по повышению эффективности борьбы с биообрастанием.
Научная новизна заключается в разработке технологии подбора биоцидных препаратов и их дозировок исходя из экологических условий в источнике водоснабжения и водно-химического режима оборотной системы.
Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались теоретические и экспериментальные методы.
Практическая значимость работы. Важно понимать, что применение биоцидных препаратов должно быть обдуманным, т.е. вид препарата и его доза должны быть подобраны исходя из условий оборотной системы, в зависимости от качества исходной (забираемой из водоисточника) и оборотной воды.
Достоверность научных положений и основных выводов заключается в проведении серии экспериментов по определению общего микробного числа при помощи биотестов двух различных производителей в исходной (речной воде), в холостой пробе (оборотной воде без биоцидов) и в воде с биоцидами в различных дозировках. В ходе проведения описанных экспериментов была обнаружена достаточная сходимость результатов.
На защиту выносятся:
- взаимосвязь водно-химического режима оборотной системы охлаждения и интенсивности биологического обрастания;
- учет качества воды в источнике водоснабжения при выборе биоцидной программы обработки;
- влияние специфики предприятия на выбор биоцидов.
Личный вклад автора состоит в обобщении исходных данных, обосновании темы, цели, задач и методики исследований, разработке рекомендаций по предотвращению биологических обрастаний оборотной системы.
Тепловые электростанции используют значительные водные ресурсы для охлаждения турбогенераторов. Эффективность работы конденсаторов и других теплообменных аппаратов систем технического водоснабжения в значительной степени зависит от чистоты поверхности трубок со стороны охлаждающей воды. Для обеспечения чистоты необходимо внедрять мероприятия, предотвращающие загрязнение поверхностей теплообменников.
В связи с тем, что на большинстве электростанций имеются смешанные отложения минерального и биологического характера, используется комплекс способов, предотвращающих загрязнение трактов технического водоснабжения, выбор которых зависит от состава загрязняющих веществ и условий их образования. Следовательно, совершенствование методов очистки охлаждающей воды от биообрастаний является важной и актуальной задачей.
В данной диссертационной работе были рассмотрены существующие методы борьбы с биообрастаниями, применяющиеся на предприятиях энергетического комплекса. Был проведен натурный эксперимент по подбору эффективной дозы биоцида для системы оборотного охлаждения. Так же произведена разработка рекомендаций по повышению эффективности борьбы с биообрастаниями.
Эксперимент проводился с применением биоцидов на основе дибромонитрилопропионамида (DBNPA), четвертичных аммониевых солей и изотиазолина. В ходе опытов выявили, что применение одного вида биоцида недостаточно для эффективной борьбы с биообрастаниями. Необходимо подобрать несколько видов, так как один биоцид со временем может вызывать привыкание у разных групп микроорганизмов. Для этого необходим постоянный контроль за качеством воды по показателям ОМЧ и при выявлении его роста, находить новые способы снижения содержания микроорганизмов в оборотной воде. А именно - подбор нового вида биоцида и определение его эффективной дозы.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
