- •Минск – 2011 Содержание.
- •Введение.
- •1.Проект впу тэц.
- •1.1Характеристика источника водоснабжения.
- •1.2.Расчет производительности впу основного цикла и тепловых сетей.
- •1.3.Обоснование метода и схемы подготовки воды на тэц. Выбор схемы.
- •1.4Расчет схемы обессоливания.
- •Расчет декарбонизатора.
- •1.6 Расчет схемы предочистки.
- •Расчет осветлителей.
- •1.7 Компоновка впу.
- •1.8Анализ результатов расчета впу.
- •2. Водно-химический режим тэц .
- •2.1 Задачи водно-химического режима .
- •2.2 Нормирование качества теплоносителя котловой питательной воды.
- •2.3 Методы коррекции теплоносителя
- •2.4 Конденсаты и схемы их очистки
- •3. Система технического водоснабжения
- •3.1 Назначение системы и расчет потребностей станции в технической воде .
- •3.2 Выбор, описание и расчет системы охлаждения.
- •3.3 Вхр системы охлаждения
- •3.4. Выбор циркуляционных насосов и их компоновка с конденсаторами.
- •Заключение.
- •Список используемой литературы.
1.3.Обоснование метода и схемы подготовки воды на тэц. Выбор схемы.
Выбор метода обработки воды осуществляется по сумме анионов сильных кислот. На проектируемой станции:
, значит выбираем метод ионного обмена.
При выборе конкретной схемы обессоливания принимают во внимание тип котла и качества исходной воды.
На станции планируется установить котлы барабанного типа: 4×E-500-13,8.
Так как , то выбираем схему двухступенчатого обессоливания:
Фильтры
Так как источник водоснабжения – поверхностная вода, то перед схемой обессоливания вода проходит предочистку. После предочистки поток воды разделяется на два. Один направляется в схему обессоливания для подготовки подпиточной воды котлов. Второй поток идет в схему умягчения, где готовится вода для подпитки тепловых сетей. Фильтры Н1 и Н2 загружаются универсальным катионитом. В фильтры А1загружается низкоосновный анионит, а в А2- высокоосновный анионит.
Первая ступень обессоливания служит для удаления основной массы истинно растворенных примесей. На фильтрах катионы удаляются в кол-ве:
.
Удаление катионов на данном фильтре протекает по реакциям:
На фильтре происходит удаления анионов сильных кислот в количестве:
Где в расчетах принимаем
Удаление анионов сильных кислот происходит по следующим реакциям:
В декарбонизаторе происходит удаление свободной угольной кмслоты:
:
∑
На второй ступени обессоливания происходит тщательная очистка воды от ионных примесей. Фильтр Н2 удаляет оставшиеся катионы Са, Mg, Na в количестве 0.25 . Фильтр А2 служит для удаления из воды анионов слабых кислот в количестве:
По следующим реакциям:
После 2-ух ступеней обессоливания вода имеет следующие качества:
-солесодержание не более 0.2
-кремниевая кислота не более 0.04
Для регенерации Н-катионитовых фильтров на ВПУ будет применяться 1.5% . Восстановление катионита протекает по следующим реакциям:
Для регенерации анионитных фильтров 1-ой и 2-ой ступеней применяется 4% NaOH:
2-ой поток после разделения направляется на Na-катионитовые фильтры для удаления из воды катионов в количестве:
Умягчение происходит по реакциям:
Регенерация Na-фильтров проводится 10% NaCl:
1.4Расчет схемы обессоливания.
Расчет группы анионитных фильтров II ступени А2:
Необходимая площадь фильтрования:
;
Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:
; Диаметр каждого фильтра:
; Из таблицы 7[1] выбираем ближайший больший стандартный фильтр типа ФИПа II-2.0-0.6 (рабочее давление – 0.6 МПа, диаметр фильтра – 2000 мм, высота фильтрующей загрузки – 1500 мм, расход воды при расчетной скорости фильтрования – 150 м3/ч). Площадь фильтра с учетом изменения диаметра:
; Продолжительность каждого фильтроцикла для (m-1) фильтров:
где ТИ – полезная продолжительность фильтроцикла, ч; U – суммарное содержание катионов или анионов в воде, поступающей на фильтры, г-экв/м3; h – высота слоя ионита; fст – сечение фильтра, м2; Q – производительность рассчитываемых фильтров, м3/ч;
ер-рабочая обменная емкость ионита;
Количество регенераций в сутки:
, где
t – продолжительность операций связанных с регенерацией фильтров, ч;
Объем ионитного материала, загруженного в фильтры во влажном состоянии (АВ-17-8). Vвл=fстh=3.141.5=4.71 м3; Vвл=fстhm=14.13 м3; Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров: , где Ри – удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров, м3/м3 ионита (табл.11[1]). Расход NaOH на регенерацию фильтра:
где b’ – расход хим. реагента в г/г-экв (табл.10[1]). , где С – содержание активнодействующего вещества в техническом продукте, % (CNaOH=42%). Суточный расход химических реагентов на регенерацию ионитных фильтров: G100Рсут= G100Рmn=706.530.284=601.938 кг; GтехРсут= GтехРmn=1682.130.284=1433.1 кг;
Часовой расход воды, который должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров: Qбр=Q+gсн=179+2.42=181.42 м3/ч;
Расчет группы катионитных фильтров II ступени H2:
Необходимая площадь фильтрования:
;
Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:
; Диаметр каждого фильтра:
; Из таблицы 7[1] выбираем ближайший больший стандартный фильтр типа ФИПа II-1.5-0.6-H (рабочее давление – 0.6 МПа, диаметр фильтра – 1500 мм, высота фильтрующей загрузки – 1500 мм, расход воды при расчетной скорости фильтрования – 90 м3/ч). Площадь фильтра с учетом изменения диаметра:
; Продолжительность каждого фильтроцикла для (m-1) фильтров:
где ТИ – полезная продолжительность фильтроцикла, ч; U – суммарное содержание катионов или анионов в воде, поступающей на фильтры, г-экв/м3; h – высота слоя ионита; fст – сечение фильтра, м2; Q – производительность рассчитываемых фильтров, м3/ч;
ер-рабочая обменная емкость ионита;
Количество регенераций в сутки:
, где
t – продолжительность операций связанных с регенерацией фильтров, ч;
Объем ионитного материала, загруженного в фильтры во влажном состоянии (АВ-17-8). Vвл=fстh=1.761.5=2.64 м3; Vвл=fстhm=7.92 м3; Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров: , где Ри – удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров, м3/м3 ионита (табл.11[1]). Расход NaOH на регенерацию фильтра:
где b’ – расход хим. реагента в г/г-экв (табл.10[1]). , где С – содержание активнодействующего вещества в техническом продукте, % (C()=75%). Суточный расход химических реагентов на регенерацию ионитных фильтров: G100Рсут= G100Рmn=105.630.495=156.8 кг; GтехРсут= GтехРmn=140.830.495=209.08 кг;
Часовой расход воды, который должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров: Qбр=Q+gсн=181.42+2.12=183.54 м3/ч
Расчет группы анионитных фильтров I ступени A1:
Необходимая площадь фильтрования:
;
Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:
; Диаметр каждого фильтра:
; Из таблицы 7[1] выбираем ближайший больший стандартный фильтр типа ФИПа I-2.0-0.6 (рабочее давление – 0.6 МПа, диаметр фильтра – 2000 мм, высота фильтрующей загрузки – 2500 мм, расход воды при расчетной скорости фильтрования – 80 м3/ч). Площадь фильтра с учетом изменения диаметра:
; Продолжительность каждого фильтроцикла для (m-1) фильтров:
где ТИ – полезная продолжительность фильтроцикла, ч; U – суммарное содержание катионов или анионов в воде, поступающей на фильтры, г-экв/м3; h – высота слоя ионита; fст – сечение фильтра, м2; Q – производительность рассчитываемых фильтров, м3/ч;
ер-рабочая обменная емкость ионита;
Количество регенераций в сутки:
, где
t – продолжительность операций связанных с регенерацией фильтров, ч;
Объем ионитного материала, загруженного в фильтры во влажном состоянии (АВ-17-8). Vвл=fстh=3.142.5=7.85 м3; Vвл=fстhm=23.55 м3; Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров: , где Ри – удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров, м3/м3 ионита (табл.11[1]). Расход NaOH на регенерацию фильтра:
где b’ – расход хим. реагента в г/г-экв (табл.10[1]). , где С – содержание активнодействующего вещества в техническом продукте, % (CNaOH=42%). Суточный расход химических реагентов на регенерацию ионитных фильтров: G100Рсут= G100Рmn=376.831.014=1146.2 кг; GтехРсут= GтехРmn=897.1431.014=2729 кг;
Часовой расход воды, который должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров: Qбр=Q+gсн=183.54+21.69=205.23 м3/ч;
Необходимая площадь фильтрования:
Расчет катионитных фильтров I ступени H1:
;
Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:
; Диаметр каждого фильтра:
; Из таблицы 7[1] выбираем ближайший больший стандартный фильтр типа ФИПа I-2.0-0.6 (рабочее давление – 0.6 МПа, диаметр фильтра – 2000 мм, высота фильтрующей загрузки – 2500 мм, расход воды при расчетной скорости фильтрования – 80 м3/ч). Площадь фильтра с учетом изменения диаметра:
; Продолжительность каждого фильтроцикла для (m-1) фильтров:
где ТИ – полезная продолжительность фильтроцикла, ч; U – суммарное содержание катионов или анионов в воде, поступающей на фильтры, г-экв/м3; h – высота слоя ионита; fст – сечение фильтра, м2; Q – производительность рассчитываемых фильтров, м3/ч;
ер-рабочая обменная емкость ионита;
Количество регенераций в сутки:
, где
t – продолжительность операций связанных с регенерацией фильтров, ч;
Объем ионитного материала, загруженного в фильтры во влажном состоянии (КУ-2). Vвл=fстh=3.142.5=7.85 м3; Vвл=fстhm=23.55 м3; Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров: , где Ри – удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров, м3/м3 ионита (табл.11[1]). Расход NaOH на регенерацию фильтра:
где b’ – расход хим. реагента в г/г-экв (табл.10[1]). , где С – содержание активнодействующего вещества в техническом продукте, % (C()=75%). Суточный расход химических реагентов на регенерацию ионитных фильтров: G100Рсут= G100Рmn=447.4532.01=2698.1 кг; GтехРсут= GтехРmn=596.632.01=3597.4 кг;
Часовой расход воды, который должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров: Qбр=Q+gсн=206.23+20.7=226.93 м3/ч;
Расчет группы Na-катионитовых фильтров для подпитки теплосети: Необходимая площадь фильтрования: ; Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра: ; Диаметр каждого фильтра: ; Из таблицы 7[1] выбираем ближайший больший стандартный фильтр типа ФИПа I-2.6-0.6 (рабочее давление – 0.6 МПа, диаметр фильтра – 2600 мм, высота фильтрующей загрузки – 2500 мм, расход воды при расчетной скорости фильтрования – 130 м3/ч). Площадь фильтра с учетом изменения диаметра: ; Продолжительность каждого фильтроцикла для (m-1) фильтров: , где ТИ – полезная продолжительность фильтроцикла, ч; U – суммарное содержание катионов или анионов в воде, поступаю щей на фильтры, г-экв/м3; h – высота слоя ионита; fст – сечение фильтра, м2; Q – производительность рассчитываемых фильтров, м3/ч; Количество регенераций в сутки: , где t – продолжительность операций связанных с регенерацией фильтров, ч; Объем ионитного материала, загруженного в фильтры во влажном состоянии (АВ-17-8). Vвл=fстh=13.25 м3; Vвл=fстhm=39.75 м3; Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров: , где Ри – удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров, м3/м3 ионита (табл.11[1]). Расход NaCl на регенерацию фильтра: G100Р= кг где –удельн. расход химреагентов в г/г-экв (табл.10[1]). , где С – содержание активнодействующего вещества в техническом продукте, % (CNaCl=95%). Суточный расход химических реагентов на регенерацию ионитных фильтров: G100Рсут= G100Рmn=1391,2531.21=5050.23 кг; GтехРсут= GтехРmn=1464.431.21=5315.77 кг;
Часовой расход воды, который должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров: QбрNa=Q+gсн=260+15.43=275.43 м3/ч;