Termik santrallerde su arıtımı için mekanik filtreler. Termik santrallerde demineralizasyon ve su arıtma

AV. Zhadan, birinci yardımcısı. gen. yön. (JSC "NPKMediana-Filtre"),

B.A. Smirnov, kıdemli araştırmacı (JSC "VTI"), O.V. Smirnoe, başlangıç kimya departmanı (Severstal OJSC'nin CHP-EVS'si), V.N. Vinogradov, Ph.D., baş mühendis (JSC Ivenergoservice),

VC. Avan, E.A. Karpychev, asp. (SAYI)

Rusya'daki çoğu termik ve nükleer santral için su kaynağı açık su kütleleridir: nehirler, göller, rezervuarlar. Suları kaba (askıda kalan maddeler), koloidal yabancı maddeler ve gerçekten çözünmüş maddeler içerir. Optimal su arıtma şemaları özel fonksiyonel birimler içerir. Ve yüzey suyunun arıtılmasında bu birimlerden ilki, askıdaki ve kolloidal maddelerin sudan uzaklaştırılmasını, renginin değişmesini ve kısmi dezenfeksiyonunun yanı sıra özel durumlarda ertelemeyi sağlayan ön arıtmadır (ön arıtma), suyun sertliğinin, alkaliliğinin ve tuzluluğunun azaltılması. Rapor, çeşitli su arıtma tesislerinin (WTP) ön arıtmasına ilişkin karşılaştırmalı araştırmaların sonuçlarını sunmaktadır. Termik santrallerdeki su arıtma tesislerine ilişkin araştırmaların sonuçları analiz edilerek, ana su ön arıtma planlarının avantajları ve dezavantajları belirlenmiştir.

1. Ultrafiltrasyon teknolojisi kullanılarak ön su arıtma

10 ila 25 ° C sıcaklığa ısıtılan kaynak suyu, işlendiği kendi kendini temizleyen VPU filtrelerine girer. Kendi kendini temizleyen filtrelerden sonra boru hattına pıhtılaştırıcı dozajlanır ve su önce pıhtılaşma tanklarına, ardından pıhtılaşma sonucu oluşan tanklara, ardından da arıtılmış su tanklarına akar. Ozmotik veya iyonit tuzdan arındırma için arıtılmış su gönderilebilir.

Programın avantajları (madde 1):

  • ekipmanın kompaktlığı;
  • tam otomasyon;
  • askıda katı maddelerden yüksek derecede saflaştırma, .

Planın dezavantajları (madde 1):

  • yeniden kullanımlarına yönelik sistemlerin yokluğunda büyük;
  • membran elemanlarının değiştirilmesinin yüksek maliyeti;
  • ultrafiltrasyon sistemleri genellikle su ön arıtma üniteleri gerektirir;
  • otomatik kontrol sisteminin kontrolörü arızalanırsa, manuel kontrol neredeyse imkansızdır;
  • Etkili bir su arıtma sisteminde ultrafiltrasyonun kullanılması, önündeki suda asılı duran maddelerin kütle konsantrasyonunun 50 mg/dm3'ten fazla olmadığı durumlarda tavsiye edilir. Aynı zamanda 200 mg/dm3'e kadar askıda kalan madde konsantrasyonunda. Bu kurulum, pompalı bir dahili devridaim devresi ile donatılmıştı. Kaynak suyundaki askıda madde konsantrasyonu 200 mg/dm3'e çıktığında verimliliğinde yaklaşık %20 oranında azalma gözlenmiş;
  • su arıtma ekipmanının maliyeti yüksektir, ancak bu, yeni inşaat sırasında su arıtma tesisinin maliyetinin düşürülmesiyle telafi edilebilir;
  • Membran sistemleri, petrol ürünleri gibi sudaki antropojenik kirleticilerin varlığına karşı oldukça hassastır.

Ultrafiltrasyon sisteminin su yıkamaları, kaynak suyunun pıhtılaştırıcı ile arıtılmasıyla elde edilen arıtılmış su ile gerçekleştirilir. Suyla yıkama ne kadar sıklıkla yapılırsa, su arıtma tesisinin kendi ihtiyaçları için pıhtılaştırıcı tüketimi o kadar fazla olur. Kimyasal olarak geliştirilmiş yıkamalardan kaynaklanan atık suyun nötralize edilmesi ve.

Ultrafiltrasyon teknolojisinin kullanımıyla birlikte soğurma etkilerinin kullanılması, basınçlı pıhtılaşma teknolojisi olarak adlandırılan teknolojinin uygulanması sırasında, bir pıhtılaştırıcı ile arıtılmış suyun ilk kez basınçlı temas tanklarına beslendiği durumlarda mümkündür. Bu şema başarılı oldu ve temas kaplarının pıhtılaşma şemasından hariç tutulması, anında yalnızca filtratın renginde ve bulanıklığında bir artışa değil, aynı zamanda ultrafiltrasyon modüllerinin filtre döngülerinde bir azalmaya da yol açtı.

Belirli bir teknolojik şema için kendi ihtiyaçları için su tüketimi, doğrudan askıdaki katı maddelerin kütle konsantrasyonuna bağlıdır. Kaynak suyundaki bu konsantrasyonun artması, kendi kendini temizleyen filtrelerin ve ultrafiltrasyon modüllerinin yıkanma sayısını artırır.

Bu nedenle, tesisin çalışmasının kaynak suyunun kalitesine bağımlılığı, bu su arıtma teknolojik planının etkili uygulama alanını daraltmaktadır. Bu plan Rusya'da Yenisey, Angara (üst kısımlar), Imandra gölleri ve Baykal gibi nehirlerden gelen suyun arıtılması için kullanılabilir. Bu kaynakların sularının düşük tuzluluğu, planın ozmotik aşamasının ekonomik verimliliğini azaltır (madde 1) ve bu nedenle Usolye-Sibirskoye'deki CHPP-11'de Schwebebett teknolojisi kullanılarak çalışan bir ultrafiltrasyon kurulumundan önce gerçekleştirilir. Bilindiği gibi, bu ters akış teknolojisi, kendisine sağlanan suyun kalitesine ilişkin en katı gereklilikleri getirmektedir.

2. Arıtıcılarda kireçleme ve pıhtılaşma teknolojisi kullanılarak ön su arıtma

35±1 °C sıcaklığa kadar ısıtılan kaynak suyu, kireçleme ve pıhtılaştırma yoluyla su arıtma teknolojisiyle çalışan durultucuya, ardından kireçle pıhtılaştırılmış su tankına ve oradan da mekanik filtrelere girer. Arıtılmış su iyon değiştiriciye gönderilebilir veya. Veolia'dan Multiflo veya Degremont'tan Densadeg gibi yabancı uzmanlar tarafından geliştirilen modern arıtma teknolojilerinin, önemli ölçüde daha düşük sıcaklıklarda bile istikrarlı, iyi performans göstergelerine ulaşılmasını sağladığını belirtmekte fayda var.

Programın avantajları (madde 2):

  • ön arıtma aşamasında suyun yumuşatılması ve karbondan arındırılması, Na-katyon değişim filtrelerindeki iyon yükünün azaltılması;
  • minimum atık su tüketimi ve bertaraf olasılığı;
  • temel teknolojik çözümün kaynak suyunun askıdaki maddelerle kirlenme derecesine bağımlılığının olmaması;
  • filtre presleri kullanıldığında ön arıtma aşamasında sıvı atık oluşumunu pratik olarak ortadan kaldırmayı mümkün kılan çamurun iyi nem salma özellikleri;
  • demir bileşiklerinin ve kolloidal silisik asidin sudan etkili bir şekilde uzaklaştırılması.

Planın dezavantajları (madde 2):

  • otomasyonu zor olan bir kireç endüstrisinin varlığı;
  • Ekipmanın verimliliği kaynak suyunun kalitesine bağlıdır. Sertliği ve alkaliliği yüksek sular, kireçleme ve pıhtılaştırma teknolojisinin en fazla uygulanabildiği kaynak suları olarak kabul edilir. En azından bu ön arıtma teknolojisinin kaynak suyunun toplam alkalinitesinin 2 mEq/dm3'ten fazla olduğu durumlarda kullanılması tavsiye edilir;
  • büyük miktarda çamur;
  • arıtılmış suyun dengesiz kalitesi. Örneğin, arıtıcının dışında sona erdiler, bu da mekanik filtrelerin filtre ortamında kalsiyum karbonat birikintilerinin oluşmasına yol açtı;
  • kireçle pıhtılaşmış suyun sonradan arıtılması için mekanik bir filtreleme aşamasına duyulan ihtiyaç;
  • kurulumun büyük boyutları ve bunun sonucunda su temin ünitesi binasının büyük hacmi ve inşaat maliyeti. Yüksek metal tüketimi ve evsel arıtıcıların maliyeti.

Bu nedenle, tesisin çalışmasının kaynak suyunun kalitesine bağlı olması, bu teknolojik planın uygulanabilirlik kapsamını daraltmaktadır (madde 2). Rusya'da sertliği ve alkaliliği artan suların arıtılması için geçerlidir.

Kireçlemeden bahsederken hızlı dekarbonizasyon reaktörlerinden bahsetmek yerinde olur. Kireç ve bazen de kostik soda ekleyerek suyun kimyasal arıtımını gerçekleştiriyorlar (örneğin Kiev CHPP-5'te olduğu gibi). Soda külü kullanıldığında sadece geçici değil aynı zamanda kalıcı sertliğin bir kısmını da gidermek mümkündür. Proses yoğunlaştırma olarak kumun kullanıldığı bilinen durumlar vardır ve kum taneleri üzerinde çamur pulları yerine kalsiyum karbonat taneleri oluşur. Yüksek hidrolik kabalığa ve düşük nem içeriğine sahiptirler. Kalsiyum karbonat taneciklerinin yapı yapılarının üretiminde katkı maddesi olarak kullanılması mümkündür. Bu teknolojinin dezavantajı geri dönüşü olmayan kum kaybı ve dolayısıyla düzenli yenileme ihtiyacıdır. Kalsiyum ve magnezyum sertliğinin uygun olmayan bir kombinasyonu ile, kireçlemeden kaynaklanan çamur daha amorf hale gelir ve çökeltilmesi bazen uzun bir süre veya pıhtılaştırıcılar ve (veya) pıhtılaştırıcılar gibi ek reaktiflerin eklenmesini gerektirir.

Düşük renk ve bulanıklığın yanı sıra yüksek tuz içeriğine sahip sularla geri dönüşüm çevrimlerini beslerken hızlı dekarbonizasyon reaktörlerinin kullanılması uygundur.

3. Pıhtılaşma teknolojisi kullanılarak arıtıcılarda ön su arıtma ve ardından granüler yüklemeli filtrelerde ultrafiltrasyon veya mekanik filtreleme

25±1 °C sıcaklığa kadar ısıtılan kaynak suyu (yukarıda belirtildiği gibi yatay su hareketine sahip arıtıcılar sıcaklık değişimlerine daha az duyarlıdır ve daha geniş bir aralıkta stabil çalışmayı sağlar), teknolojisi kullanılarak çalışan arıtıcıya girer. pıhtılaştırıcılar ve flokülantlarla su arıtımı. Aksi halde teknolojik şema 1. paragrafta verilen şemayı tekrarlar. Ultrafiltrasyon ünitesinin durulama suları durultucuya geri gönderilir. Arıtıcı ayarlanmış modda çalıştığında, pıhtılaşmış sudaki asılı maddelerin kütle konsantrasyonu 2 mg/dm3'ten azdır. Bu su kalitesi için ultrafiltrasyon kurulumu ideal koşullardadır; reaktifler suya önceden dozlanmaz. Benzer planlar, yasal çerçevenin suyun klor içeren reaktiflerle düzenli olarak arıtılmasına izin vermediği ülkelerdeki yabancı su işlerinde sıklıkla uygulanmaktadır. Bu tür projelerde ultrafiltrasyonun ana rolü suyu arıtmak değil, virüs ve bakterileri tutmaktır.

Programın avantajları (madde 3)

  • ön arıtmadan kaynaklanan düşük atık su tüketimi ve bunların bertaraf edilme olasılığı;
  • temel teknolojik çözümün kaynak suyunun askıdaki maddelerle kirlenmesine bağımlılığının olmaması;
  • askıda kalan ve koloidal maddelerin mikropartiküllerinin sudan uzaklaştırılması olasılığının, düşük moleküler ağırlıklı organik asitlerin, polisakkaritlerin, kolloidal silisik asit bileşiklerinin soğurularak uzaklaştırılması olasılığı ile kombinasyonu;
  • pıhtılaşma en çok su hazırlarken etkilidir;
  • hem basınçlı hem de dalgıç ultrafiltrasyon membranlarını kullanma imkanı;
  • ultrafiltrasyon elemanlarının ömrünü uzatır ve bunun sonucunda işletme maliyetlerini azaltır.
  • Planın dezavantajı (madde 3)
  • hem binalar hem de teknolojik ekipman açısından yüksek inşaat maliyeti;
  • Pıhtılaşma işlemi için optimal olan tüm topaklaştırıcılar ultrafiltrasyon işlemiyle uyumlu olmadığından topaklaştırıcıların seçimi karmaşıktır (birçok yüksek moleküler anyonik polimer, çökeltisi pratik olarak yıkanmayan ağır ve yapışkan makro pulların oluşumuna eğilimlidir) yani, topaklaştırıcıları ve pıhtılaşma modunu seçerken, pıhtılaşmış sudaki topaklaştırıcının minimum kalıntı konsantrasyonlarını sağlamak gerekir).

Ters ozmoz kurulmadan önce inhibitörlerin (antiskalantlar) dozlanması, membranlar üzerindeki tortuların sabitlenmesini önlemek için su arıtmanın stabilizasyonu ihtiyacından kaynaklanmaktadır. Konsantrenin su arıtma teknolojik planlarında geri dönüşümü, içindeki inhibitörlerin varlığı nedeniyle zordur. Bazen konsantre termik santrallerin teknolojik planlarında kullanılabilir. İnhibitörler yerine asitleştirmenin kullanıldığı bilinen şemalar vardır.

Teknolojik şema (madde 3) Rusya'da oldukça sık uygulanmaktadır. Ancak hemen hemen her yerde disk veya ağ filtre formunda ön arıtmalı ultrafiltrasyon projelerde kullanım sıklığı açısından ön sıralarda yer almaktadır. Bu eğilimin iki ana nedeni vardır: modern, etkili yerli üretim arıtıcıların pratikte bulunmaması ve blok modüler membranlı su arıtma sistemlerinin tasarlanmasının "kolaylığı". Bununla birlikte, programın uygulanabilirliği (madde 3), maddelerde sunulan planlarla karşılaştırıldığında teknik ve ekonomik olarak gerekçelendirilebilir. 1, 2 ve arıtıcılarda ön arıtma ve iyon değişimi veya suyun termal tuzdan arındırılması ile klasik şemalar.

4. Doğrudan akışlı pıhtılaştırma yoluyla ön su arıtma

28±2 °C sıcaklığa ısıtılan kaynak suyu, bir boru hattı aracılığıyla mekanik filtrelere girer. Pıhtılaştırıcının çalışma çözeltisi, kaynak suyun akış hızıyla orantılı olarak, muhtemelen mekanik filtrelere daha yakın olan statik karıştırıcının önündeki bu boru hattına dozlanır. Pıhtılaştırıcının dozu (kütle konsantrasyonu), kir tutma kapasitesinin maksimum kullanımını sağlayan mekanik filtrelerin sabit filtrasyon yükünün taneleri üzerinde kontak pıhtılaşma işleminin gerçekleştirilmesine yönelik koşullara göre seçilir. Pıhtılaşmış su, daha ileri işlemler için teknolojik şemanın sonraki elemanlarına gönderilir. Bazı durumlarda pıhtılaşma suyu arıtımının en iyi etkisi, pıhtılaştırıcının kaynak su boru hattında mekanik filtrelerden uzakta bir noktaya verilmesiyle elde edilir. Kaynak suyu yeterince ısıtılmadığında, pıhtılaştırıcının hidroliz süreci yavaşladığında ve iyi tutulan pulların oluşumu için daha fazla zaman gerektiğinde doğrudan akışlı pıhtılaşma şemasının kullanılması tavsiye edilir. Filtre ortamı olarak, çakıl, kuvars kumu ve hidroantrasit gibi katmanlar halinde yüklenmiş birkaç filtre malzemesinin kullanılması en uygunudur. Katman katman yüklemeli filtreler, bir arıtıcıda pıhtılaşan suyu arıtırken, yalnızca 3-5 kat daha fazla kir tutma kapasitesine sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda 0,2 mg/dm3'ten fazla olmayan askıda katı madde içeriğiyle mükemmel filtrat kalitesi sağlar ve bulanıklık 0,2 NTU'yu aşmamalıdır. Bu tür su, hem iyon değiştirme filtrelerine hem de ters ozmoz ünitelerine sağlanan suyun kalite gereksinimlerini karşılar.

Doğrudan akışlı pıhtılaşma şemasının avantajları

  • ön arıtmanın kompaktlığı;
  • kaynak suyu ısıtmasının kontrolünün doğruluğu için daha düşük gereksinimler;
  • Durultuculardaki pıhtılaşmaya kıyasla pıhtılaştırıcı maliyetlerinde azalma.

Doğrudan akışlı pıhtılaşma şemasının dezavantajları

  • mekanik filtrelerin kendi ihtiyaçları için artan su tüketimi;
  • artan sayıda mekanik filtre (veya mekanik filtre muhafazası);
  • mekanik filtrelerin yıkanmasını gevşetmek için bir tank ve pompa kullanma ihtiyacı;
  • pıhtılaşma ve mekanik filtreleme kombinasyonuyla karşılaştırıldığında, özellikle bakterilerin, polisakkaritlerin ve düşük moleküler ağırlıklı organik asitlerin tutulması açısından arıtılmış suyun daha kötü kalitesi;
  • yıkama suyunun yeniden kullanılması ek ekipman gerektirir;
  • Doğrudan akışlı pıhtılaşma, kaynak suyundaki askıda kalan maddelerin içeriği (pıhtılaşma işlemi sırasında oluşanlar dahil) 30 mg/dm3'ten fazla olmadığında uygulanabilir. Bu maddelerin yüksek konsantrasyonlarında mekanik filtrelerin kendi ihtiyaçları için su tüketimi artar ve gevşemeleri (geri yıkama) arasındaki süreler azalır.

Direkt akışlı koagülasyon, kireçleme gerektirmeyen, su oksidasyonu düşük yüzey sularının arıtılmasında ve kurulu gücün kullanım oranı düşük olan su arıtma tesislerinde suyun arıtılmasında uygulanabilir. İkinci durumda, arıtıcılar da dahil olmak üzere VPU ekipmanı çoğu zaman yedek olarak boş durumdadır. Sık çalıştırma, arıtıcıların çalıştırılmasını zorlaştırır.

Örneğin Vologda Termik Santrali'nde ısıtma ağını beslemek için su hazırlama şemasında suyun doğrudan akışlı pıhtılaşması uygulanmaktadır. Doğrudan akışlı pıhtılaşmanın kullanılmasının potansiyel rasyonelliğine bir örnek, silikon içeriği gibi yalnızca kısa sürede gözle görülür şekilde artan, düşük oksitlenebilirliğe sahip su kullanan Norilsk CHPP-2'dir. Bu nedenle, bu termik santralde kullanılmak üzere bir reaktif ünitesi ve küçük bir pıhtılaştırıcı deposunun kurulması tavsiye edilmektedir. Pıhtılaşmanın yokluğunda, silikon bileşiklerinin içeriği için besleme suyu ve buharın kalitesine ilişkin PTE gerekliliklerinin ihlali söz konusudur.

Doğrudan akışlı pıhtılaşma teknolojisi uygulanırken bazı tesislerde DynaSand filtreleri kullanıldı. Bu filtreler sürekli çalışma moduna sahiptir ve buna göre geri yıkama için kapatma gerekmediğinden toplam sayıları azaltılabilir. Geleneksel basınçlı filtrelerle karşılaştırıldığında bu, aşağıdaki dezavantajların yanı sıra tek avantajıdır:

  • Süzüntü ve atık suyun uzaklaştırılması basınçsız gerçekleştirilir, bu da yüksek katlı bir kurulumun tasarımında ciddi rahatsızlıklar yaratır;
  • kendi ihtiyaçları için nispeten yüksek su tüketimi;
  • daha karmaşık tasarım ve çalışma koşulları;
  • daha yüksek maliyet.

Çözüm

Su arıtma tesisinin araştırması sonucunda, ön su arıtma teknolojik planlarındaki temel teknik ve ekonomik farklılıklar belirlendi.

Şu anda, su arıtma sistemleri de dahil olmak üzere, arıtıcılar kullanılarak suyun ön arıtılması ve ardından arıtılması teknik ve ekonomik olarak tercih edilmektedir.

İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim insanları size çok minnettar olacaklardır.

Yayınlanan http://www.allbest.ru/

Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı

Federal devlet bütçe eğitim kurumu yüksek mesleki eğitim şubesi "Güney Ural Devlet Üniversitesi" (ulusal araştırma)

Üniversitesi) Satka'da

Ölçek

"Genel Enerji" disiplininde

konu: “Termik santrallerde kimyasal su arıtımı”

GİRİİŞ

Enerji tüketimi insan varoluşunun bir ön koşuludur. Enerjinin tüketime hazır olması, insan ihtiyaçlarının karşılanması, sürenin uzatılması ve yaşam koşullarının iyileştirilmesi için her zaman gerekli olmuştur. Medeniyet tarihi, giderek daha fazla yeni enerji dönüşümü yöntemlerinin icat edilmesinin, yeni kaynaklarının geliştirilmesinin ve sonuçta enerji tüketimindeki artışın tarihidir. Enerji tüketimindeki artıştaki ilk sıçrama, insanların ateş yakmayı ve onu yemek pişirmek ve evlerini ısıtmak için kullanmayı öğrenmesiyle gerçekleşti. Bu dönemde enerji kaynakları yakacak odun ve insan kas gücüydü. Bir sonraki önemli aşama, tekerleğin icadı, çeşitli aletlerin yaratılması ve demirciliğin gelişimi ile ilişkilidir. 15. yüzyıla gelindiğinde Orta Çağ insanı, yük hayvanları, su ve rüzgar enerjisi, yakacak odun ve az miktarda kömür kullanarak, ilkel insana göre yaklaşık 10 kat daha fazla tüketiyordu. Endüstriyel çağın başlangıcından bu yana son 200 yılda küresel enerji tüketiminde özellikle dikkat çekici bir artış meydana geldi; bu artış 30 kat arttı ve 2001'de 14,3 Gtce/yıl'a ulaştı. Sanayi toplumundaki bir insan, ilkel bir insana göre 100 kat daha fazla enerji tüketir ve 4 kat daha uzun yaşar. Modern dünyada enerji, toplumsal üretimin ilerlemesini belirleyen temel endüstrilerin gelişiminin temelidir. Tüm sanayileşmiş ülkelerde, enerjinin gelişme hızı diğer endüstrilerin gelişme hızını geride bırakmıştır. Elektrik istasyonu, herhangi bir enerjiyi elektriğe dönüştürmek için kullanılan bir enerji santralidir. Santralin türü öncelikle enerji taşıyıcısının türüne göre belirlenir. En yaygın olanı, fosil yakıtların (kömür, petrol, gaz vb.) yakılmasıyla açığa çıkan termal enerjiyi kullanan termik santrallerdir (TPP'ler). Termik santraller gezegenimizde üretilen elektriğin yaklaşık %76'sını üretiyor. Bunun nedeni, gezegenimizin hemen hemen her yerinde fosil yakıtların bulunmasıdır; organik yakıtın ekstraksiyon alanından enerji tüketicilerinin yakınında bulunan bir enerji santraline nakledilmesi olasılığı; termik santrallerde teknik ilerleme, yüksek güçlü termik santrallerin inşasının sağlanması; çalışma akışkanından atık ısının kullanılması ve elektrik enerjisinin yanı sıra termal enerjinin (buhar veya sıcak su ile) vb. tüketicilere sağlanması olasılığı.

Enerji kaynağına bağlı olarak aşağıdakiler mevcuttur: - doğal yakıt kullanan termik santraller (TPP'ler); - barajlı nehirlerden düşen suyun enerjisini kullanan hidroelektrik santraller (HES'ler);

Nükleer enerji kullanan nükleer enerji santralleri (NGS); - Rüzgar, güneş, jeotermal ve diğer enerji türlerini kullanan diğer enerji santralleri.

Ülkemiz büyük miktarda elektrik üretiyor ve tüketiyor. Neredeyse tamamı üç ana tip enerji santrali tarafından üretilmektedir: termik, nükleer ve hidroelektrik santraller.

Rusya'da enerjinin yaklaşık %75'i termik santrallerde üretiliyor. Termik santraller yakıt üretimi yapılan veya enerji tüketimi yapılan alanlarda kurulur. Derin dağ nehirlerine hidroelektrik santralleri kurmak karlıdır. Bu nedenle en büyük hidroelektrik santraller Sibirya nehirleri üzerine inşa edildi. Yenisey, Angara. Ancak ova nehirleri üzerinde de hidroelektrik santral basamakları inşa edildi: Volga ve Kama. ısıtma santrali türbin suyu arıtma

Nükleer santraller, enerjinin çok tüketildiği ve diğer enerji kaynaklarının kıt olduğu bölgelerde (ülkenin batı kesiminde) inşa edilmektedir.

Rusya'daki ana enerji santralleri türü termik santrallerdir (TPP). Bu tesisler Rusya'nın elektriğinin yaklaşık %67'sini üretiyor.

Yerleşimleri yakıt ve tüketici faktörlerinden etkilenir. En güçlü enerji santralleri yakıtın üretildiği yerlerde bulunur. Yüksek kalorili, taşınabilir yakıt kullanan termik santraller tüketicilere yöneliktir.

1. İŞBİRLİĞİ SANTRALLERİ (CHP)

Bu tip enerji santrali, endüstriyel işletmelere ve şehirlere merkezi termal ve elektrik enerjisi tedariki için tasarlanmıştır. IES gibi termal istasyonlar olduğundan, endüstriyel üretimin yanı sıra ısıtma, iklimlendirme ve sıcak su temini için türbinlerde "harcanan" buhardan elde edilen ısının kullanımı açısından ikincisinden farklıdırlar. Elektrik ve termal enerjinin böyle birleştirilmiş üretimiyle, ayrı enerji tedarikine (yani CPP'lerde elektrik üretilmesine ve yerel kazan dairelerinden ısı alınmasına) kıyasla önemli miktarda yakıt tasarrufu elde edilir. Bu nedenle ısı ve elektrik tüketiminin yüksek olduğu bölgelerde (şehirlerde) termik santraller yaygınlaşmıştır. Genel olarak termik santraller ülkede üretilen elektriğin %25'ini üretiyor.

Devrenin yapı olarak IES için olanlara benzer kısımları burada belirtilmemiştir. Temel fark, buhar-su devresinin özelliklerinde ve elektrik üretme yönteminde yatmaktadır.

Pirinç. 1. Bir CHP tesisinin teknolojik şemasının özellikleri:

1 - ağ pompası; 2 - ağ ısıtıcısı

Olarak Şekil l'de görülebilir. Şekil 1'de, üretim için buhar, enerjinin önemli bir kısmını 10-20 kgf/cm2 basınçta verdikten sonra türbinin ara çıkışlarından alınır, türbin öncesi birincil parametreleri ise 90-130'dur. kgf/cm2.

Isı temini için buhar 1,2-2,5 kgf/cm2 basınçta alınır ve ağ ısıtıcılarına 2 verilir (Şekil 1). Burada şebeke suyuna ısı verir ve yoğunlaşır. Isıtma buharı yoğuşması ana buhar-su devresine geri gönderilir ve ağ pompaları 1 tarafından ısıtıcılara pompalanan su, bölgesel ısıtma ihtiyaçları için gönderilir.

Ticari ısı kaynağı (yani ısı tüketimi) ne kadar büyük olursa ve dolaşımdaki su tarafından faydasız bir şekilde taşınan ısı ne kadar az olursa, bir termik santralde elektrik üretme sürecinin o kadar ekonomik olacağı açıktır.

Genel olarak CHP tesislerinin verimliliği CES'in verimliliğini aşmaktadır. Isı tüketimi miktarına bağlı olarak %50-80 olabilir.

Isı tüketiminin olmaması veya az olması durumunda CHP tesisi yoğuşma modunda elektrik üretebilmektedir. Ancak bu modda CHP üniteleri teknik ve ekonomik göstergeler açısından CES ünitelerine göre daha düşüktür.

Bir termik santralin elektrik kısmının özellikleri, istasyonun elektrik yük merkezlerine yakın konumu ile belirlenir. Bu koşullar altında gücün bir kısmı yerel ağa doğrudan jeneratör voltajından sağlanabilir. Bu amaçla genellikle istasyonda bir jeneratör şalt sistemi (GRU) oluşturulur. IES'de olduğu gibi sisteme artan voltajda aşırı güç sağlanır.

CHP tesisinin önemli bir özelliği de termal enerji çıkışı dikkate alınarak istasyonun elektrik gücüne kıyasla termal ekipmanın artan gücüdür. Bu durum, kendi ihtiyaçları için IES'ye göre daha yüksek bir göreceli elektrik tüketimini önceden belirler.

2. CHPP'DE KİMYASAL SU ARITIMI

Termik enerji mühendisliğinde ana soğutucu su ve ondan üretilen buhardır. Besleme suyuyla buhar kazanına ve şebeke suyuyla birlikte sıcak su kazanına giren suyun içerdiği yabancı maddeler, ısı eşanjör yüzeyinde düşük ısı ileten birikintiler ve tortular oluşturarak yüzeyi içeriden ısıl olarak yalıtır ve aynı zamanda korozyona da neden olur. Korozyon süreçleri ise suya giren yabancı maddelerin ek bir kaynağıdır.

Bunun sonucunda duvarın ısıl direnci artar, ısı transferi azalır ve buna bağlı olarak baca gazlarının sıcaklığı artar, bu da kazan veriminin düşmesine ve aşırı yakıt tüketimine yol açar. Boru metalinin sıcaklığı aşırı arttığında mukavemetleri düşer, hatta acil durum oluşmasına neden olur.

Tamburlu kazanlarda düşük ve orta basınçlarda, yalnızca kazan suyu damlacıklarının sürüklenmesi nedeniyle, yani cihazın kurutulması yeterince etkili olmadığında, yabancı maddeler buhara girer. Yüksek basınçlarda, yabancı maddeler buharda çözünmeye başlar ve basınç ne kadar yüksek olursa ve her şeyden önce silisik asit o kadar yoğun olur.

Bu nedenle basınç arttıkça besleme ve tamamlama suyunun kalitesine yönelik gereksinimler önemli ölçüde artar. Su rejiminin güvenilirliğine ilişkin gereklilikler, enerji santrallerinin ve ağlarının (PTE) teknik işletim kurallarında ve buhar ve sıcak su kazanlarının tasarımı ve güvenli işletimine ilişkin kurallarda su rejimi standartları şeklinde formüle edilmiştir.

Tortuların varlığı, zaman alıcı ve pahalı bir işlem olan ekipmanın temizlenmesini gerekli kılar. Bu nedenle su arıtımı herhangi bir kazan dairesinin gerekli bir özelliğidir. Kazan dairesinin su rejiminin genel konsepti ile birleştirilen kazan dairesi kanallarının bireysel birimlerinde ve kısımlarında su ve buharın saflığı, işletmesinin verimliliği ve güvenilirliği üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.

2.1 Termik santrallerde su arıtma

Enerji sektörünün en önemli konularından biri termik santrallerde suyun arıtılması olmuştur ve olmaya devam etmektedir. Enerji işletmeleri için su, işlerinin ana kaynağıdır ve bu nedenle bakımına yönelik çok yüksek talepler bulunmaktadır. Rusya, soğuk iklime ve sürekli şiddetli donlara sahip bir ülke olduğundan, termik santrallerin çalışması insanların yaşamının bağlı olduğu şeydir. Isıtma tesisine sağlanan suyun kalitesi, çalışmasını büyük ölçüde etkiler. Sert su, buhar ve gaz kazan daireleri ile termik santrallerin şehre ısı ve sıcak su sağlayan buhar türbinleri için çok ciddi bir soruna yol açmaktadır. Sert suyun tam olarak nasıl ve neyi olumsuz etkilediğini net bir şekilde anlamak için öncelikle termik santralin ne olduğunu anlamaktan zarar gelmez mi? Peki onu neyle “yiyorlar”? Yani kombine ısı ve enerji santrali (CHP), yalnızca şehre ısı sağlamakla kalmayıp aynı zamanda evlerimize ve işyerlerimize sıcak su sağlayan bir tür termik istasyondur. Böyle bir enerji santrali, yoğuşmalı bir enerji santrali gibi tasarlanmıştır, ancak enerjisini bıraktıktan sonra termal buharın bir kısmını alabilmesi bakımından ondan farklıdır.

Buhar türbinleri farklıdır. Türbin tipine bağlı olarak farklı göstergelere sahip buhar seçilir. Santraldeki türbinler, çıkarılan buhar miktarını düzenlemenizi sağlar. Seçilen buhar bir ağ ısıtıcısında veya ısıtıcılarda yoğunlaştırılır. Ondan gelen tüm enerji şebeke suyuna aktarılır. Su da pik su ısıtma kazanlarına ve ısıtma noktalarına gider. Bir termik santraldeki buhar çıkış yolları tıkalıysa, geleneksel bir CPP haline gelir. Böylece kombine ısı ve enerji santrali iki farklı yük programına göre çalışabilir:

· termal grafik - elektrik yükünün termal yüke doğrudan orantılı bağımlılığı;

· elektrik grafiği - ya hiç termal yük yoktur ya da elektrik yükü buna bağlı değildir. CHP'nin avantajı hem termal hem de elektrik enerjisini birleştirmesidir. IES'den farklı olarak, kalan ısı kaybolmaz, ancak ısıtma için kullanılır. Bunun sonucunda santralin verimliliği artar. Termik santrallerde su arıtımında bu oran yüzde 80 iken CES'te bu oran yüzde 30'dur. Doğru, bu kombine ısı ve enerji santralinin verimliliğinden bahsetmiyor. Burada başka göstergeler de söz konusudur; spesifik elektrik üretimi ve çevrim verimliliği. Termik santralin lokasyonunun özellikleri arasında şehir içinde yapılması gerektiği de yer alıyor. Gerçek şu ki, mesafeler üzerinden ısı transferi pratik değildir ve imkansızdır. Bu nedenle termik santrallerde su arıtma her zaman elektrik ve ısı tüketicilerinin yakınında inşa edilmektedir. Termik santrallere yönelik su arıtma ekipmanları nelerden oluşur? Bunlar türbinler ve kazanlardır. Kazanlar türbinler için buhar üretir ve türbinler elektrik enerjisi üretmek için buhar enerjisini kullanır. Turbojeneratör bir buhar türbini ve bir senkron jeneratör içerir. Türbinlerde buhar, akaryakıt ve gazın kullanılmasıyla elde edilir. Bu maddeler kazandaki suyu ısıtır. Basınç altındaki buhar türbini döndürür ve çıkış elektrik olur. Atık buhar, evsel ihtiyaçlar için sıcak su şeklinde evlere verilmektedir. Bu nedenle atık buharın belirli özelliklere sahip olması gerekir. Pek çok yabancı madde içeren sert su, yüksek kaliteli buhar elde etmenize izin vermeyecektir, bu da daha sonra insanlara evde kullanılmak üzere sağlanabilecektir. Buhar sıcak su sağlamak için gönderilmezse termik santraldeki soğutma kulelerinde anında soğutulur. Termik istasyonlarda devasa borular ve bunlardan nasıl duman çıktığını gördüyseniz, bunlar soğutma kuleleridir ve duman hiç duman değil, yoğunlaşma ve soğuma meydana geldiğinde onlardan yükselen buhardır. Yakıt hücreleri kullanılarak su arıtımı nasıl çalışır? Suyu buhara dönüştüren kazanlar ve tabii ki türbinler sert sudan en çok etkilenenlerdir. Herhangi bir termik santralin asıl görevi kazanda temiz su üretmektir. Sert su neden bu kadar kötü? Sonuçları nelerdir ve neden bize bu kadar pahalıya mal oluyor? Sert su, yüksek kalsiyum ve magnezyum tuzları içeriği nedeniyle sıradan sudan farklıdır. Sıcaklığın etkisi altında ısıtma elemanına ve ev aletlerinin duvarlarına yerleşen bu tuzlardır. Aynı durum buhar kazanları için de geçerlidir. Kireç, kazanın kenarları boyunca ısıtma noktasında ve kaynama noktasında oluşur. Bu durumda kireci ısı eşanjöründen çıkarmak zordur çünkü ölçek, devasa ekipmanlar, boruların içi, her türlü sensör ve otomasyon sistemleri üzerine kuruludur. Bu tür bir ekipmanı kullanarak bir kazanın teraziden yıkanması, ekipmanın sökülmesi sırasında bile gerçekleştirilebilen çok aşamalı bir sistemdir. Ancak bu, yüksek ölçek yoğunluğu ve büyük birikintiler durumunda geçerlidir. Bu gibi durumlarda normal bir kireç çözücünün kesinlikle faydası olmayacaktır. Sert suyun günlük yaşamdaki sonuçlarından bahsedecek olursak, aynı zamanda insan sağlığını da etkiliyor ve ev aletlerinin kullanım maliyetini artırıyor. Ayrıca sert suyun deterjanlarla teması çok zayıftır. Yüzde 60 daha fazla toz ve sabun kullanacaksınız. Maliyetler hızla artacak. Bu nedenle su yumuşatma, sert suyu nötralize etmek için icat edildi; dairenize bir su yumuşatıcı takarsınız ve bir kireç çözücü madde, bir kireç çözücü madde olduğunu unutursunuz.

Ölçek ayrıca zayıf termal iletkenliğe sahiptir. Bu eksiklik, pahalı ev aletlerinin arızalanmasının ana nedenidir. Kireçle kaplı termal eleman, ısıyı suya aktarmaya çalışırken basitçe yanar. Ayrıca deterjanların çözünürlüğünün zayıf olması nedeniyle durulama için çamaşır makinesinin açılması gerekir. Bunlar su ve elektrik masraflarıdır. Her durumda su yumuşatma, kireç oluşumunu önlemenin en emin ve en uygun maliyetli seçeneğidir. Şimdi bir termik santralde su arıtmanın endüstriyel ölçekte nasıl bir şey olduğunu hayal edin? Orada galonlarca kireç çözücü madde kullanıyorlar. Kazan periyodik olarak kireçten temizlenir. Düzenli ve onarıcı olanlar var. Kireç çözme işlemini daha ağrısız hale getirmek için su arıtımı gereklidir. Kireç oluşumunu önlemeye ve hem boruları hem de ekipmanı korumaya yardımcı olacaktır. Bununla birlikte, sert su bu kadar endişe verici bir ölçekte yıkıcı bir etkiye sahip olmayacaktır. Sanayi ve enerjiden bahsedecek olursak, sert su en çok termik santrallere ve kazan dairelerine sıkıntı getirir. Yani suyun doğrudan arıtıldığı, ısıtıldığı ve bu ılık suyun su besleme boruları aracılığıyla hareket ettiği alanlarda. Burada hava gibi suyun yumuşatılması da gereklidir. Ancak bir termik santralde su arıtımı büyük miktarda suyla çalışmayı gerektirdiğinden, su arıtımı her türlü nüans dikkate alınarak dikkatlice hesaplanmalı ve düşünülmelidir. Suyun kimyasal bileşiminin ve belirli bir su yumuşatıcının konumunun analiz edilmesinden. Termik santrallerde su arıtımı sadece su yumuşatıcısı değil, sonrasında ekipman bakımıdır. Sonuçta bu üretim sürecinde kireç çözme işleminin yine de belirli aralıklarla yapılması gerekecektir. Burada birden fazla kireç çözücü madde kullanılmaktadır. Formik asit, sitrik asit veya sülfürik asit olabilir. Çeşitli konsantrasyonlarda, her zaman çözelti halinde. Kazanın, boruların, kontrolörün ve sensörlerin hangi bileşenlerden yapıldığına bağlı olarak bir veya daha fazla asit çözeltisi kullanılır. Peki hangi enerji tesisleri su arıtmaya ihtiyaç duyar? Bunlar kazan istasyonları, kazanlar, bu aynı zamanda termik santrallerin, su ısıtma tesisatlarının, boru hatlarının bir parçası. Termik santraller de dahil olmak üzere en zayıf noktalar boru hatları olmaya devam ediyor. Burada biriken kireç boruların tükenmesine ve yırtılmasına neden olabilir. Kireç zamanında temizlenmediğinde, suyun borulardan normal şekilde akmasını engeller ve boruların aşırı ısınmasına neden olur. Termik santrallerdeki ekipmanlarda kireçlenmenin yanı sıra ikinci sorun ise korozyondur. Ayrıca şansa bırakılamaz. Termik santrale su sağlayan borularda kalın kireç tabakası nelere sebep olabilir? Bu zor bir soru ama artık termik santralde su arıtmanın ne olduğunu bildiğimize göre cevaplayabiliriz. Ölçek mükemmel bir ısı yalıtkanı olduğundan, ısı tüketimi keskin bir şekilde artar, aksine ısı transferi azalır. Kazan ekipmanının verimliliği önemli ölçüde düşer ve bunların tümü boruların yırtılmasına ve kazanın patlamasına neden olabilir.

Termik santrallerde suyun arıtılması tasarruf edemeyeceğiniz bir şeydir. Evde hala bir su yumuşatıcı mı satın alacağınızı yoksa bir kireç çözücü madde mi seçeceğinizi düşünüyorsanız, ısıtma ekipmanı için bu tür bir pazarlık kabul edilemez. Termik santrallerde her kuruş sayılır, bu nedenle yumuşatma sisteminin yokluğunda kireç çözme işlemi çok daha pahalıya mal olacaktır. Ayrıca cihazların güvenliği, dayanıklılıkları ve güvenilir çalışmaları da rol oynamaktadır. Kireçten arındırılmış ekipman, boru ve kazanlar, temizlenmemiş veya yumuşatma sistemi olmadan çalışan ekipmanlara göre yüzde 20-40 daha verimli çalışır. Termik santrallerde su arıtmanın temel özelliği, derinlemesine demineralize su gerektirmesidir. Bunu yapmak için hassas otomatik ekipman kullanmanız gerekir. Bu tür üretimde en sık ters ozmoz ve nanofiltrasyonun yanı sıra elektrodeiyonizasyon üniteleri kullanılır. Termik santraller de dahil olmak üzere enerji sektöründe su arıtma hangi aşamaları içermektedir? İlk aşama her türlü yabancı maddenin mekanik olarak temizlenmesini içerir. Bu aşamada, kum ve mikroskobik pas parçacıkları vb. dahil olmak üzere askıdaki tüm yabancı maddeler sudan uzaklaştırılır. Buna kaba temizlik denir. Bundan sonra su insan gözüne temiz çıkar. İçinde sadece çözünmüş sertlik tuzları, demir bileşikleri, bakteri ve virüsler ve sıvı gazlar kalır.

Bir su arıtma sistemi geliştirirken, su kaynağının kaynağı gibi bir nüansı dikkate almanız gerekir. Bu musluk suyu merkezi su tedarik sistemlerinden mi yoksa birincil kaynaktan mı geliyor? Su arıtmadaki fark, su tedarik sistemlerinden gelen suyun zaten birincil arıtmadan geçmiş olmasıdır. Sadece sertlik tuzlarının çıkarılması ve gerekirse demirin çıkarılması gerekir. Birincil kaynaklardan gelen su kesinlikle arıtılmamış sudur. Yani bütün bir buketle uğraşıyoruz. Burada hangi safsızlıklarla uğraştığımızı ve suyu yumuşatmak için hangi filtrelerin hangi sırayla takılacağını anlamak için suyun kimyasal analizini yapmak gerekir. Kaba temizliğin ardından sistemdeki bir sonraki aşamaya iyon değişimiyle tuz giderme adı verilir. Buraya bir iyon değiştirme filtresi takılmıştır. İyon değişim süreçleri temelinde çalışır. Ana element, sodyum içeren bir iyon değiştirme reçinesidir. Reçine ile zayıf bileşikler oluşturur. Termik santraldeki sert su böyle bir yumuşatıcıya girdiğinde, sertlik tuzları anında sodyumu yapıdan dışarı atar ve yerini sıkıca alır. Bu filtrenin geri yüklenmesi çok kolaydır. Reçine kartuşu, doymuş tuzlu su çözeltisi içeren yenileme tankına taşınır. Sodyum tekrar yerini alır ve sertlik tuzları drenaja yıkanır. Bir sonraki aşama belirtilen özelliklerde suyun elde edilmesidir. Burada termik santralin su arıtma tesisini kullanıyorlar. Başlıca avantajı, belirtilen alkalilik, asitlik ve mineralizasyon seviyelerinde yüzde 100 saf su üretimidir. Bir işletmenin proses suyuna ihtiyacı varsa, bu gibi durumlar için tam olarak ters ozmoz tesisatı oluşturulmuştur.

Bu kurulumun ana bileşeni yarı geçirgen membrandır. Membranın seçiciliği kesitine bağlı olarak değişir; farklı özelliklerde su elde edilebilir. Bu membran tankı iki parçaya böler. Bir kısımda yüksek miktarda yabancı madde içeren bir sıvı, diğer kısımda ise düşük miktarda yabancı madde içeren bir sıvı bulunur. Su oldukça konsantre bir çözeltiye verilir ve yavaşça membrandan sızar. Tesisata basınç uygulanır, etkisi altında su durur. Daha sonra basınç keskin bir şekilde artar ve su geri akmaya başlar. Bu basınçlar arasındaki farka osmatik basınç denir. Çıktı tamamen temiz sudur ve tüm çökeltiler daha az konsantre bir çözelti içinde kalır ve drenaja boşaltılır.

Nanofiltrasyon aslında ters ozmoz ile aynıdır, yalnızca düşük basınçtır. Bu nedenle çalışma prensibi aynıdır, sadece su basıncı daha azdır. Bir sonraki aşama, içinde çözünen gazların sudan uzaklaştırılmasıdır. Termik santrallerin safsızlık içermeyen temiz buhara ihtiyacı olduğundan, içinde çözünmüş oksijen, hidrojen ve karbondioksitin sudan uzaklaştırılması çok önemlidir. Sudaki sıvı gaz safsızlıklarının giderilmesine karbon giderme ve hava giderme denir. Bu aşamadan sonra kazanlara su verilmeye hazır hale gelir. Üretilen buhar tam olarak gereken konsantrasyon ve sıcaklıktadır.

Yukarıdakilerin hepsinden görülebileceği gibi bir termik santralde suyun arıtılması üretim sürecinin en önemli bileşenlerinden biridir. Temiz su olmadan kaliteli iyi buhar olmayacak, bu da gerekli hacimde elektrik olmayacağı anlamına geliyor. Bu nedenle termik santrallerde su arıtma konusunun yakından ele alınması ve bu hizmetin yalnızca profesyonellere verilmesi gerekmektedir. Düzgün tasarlanmış bir su arıtma sistemi, uzun vadeli ekipman servisi ve yüksek kaliteli enerji tedarik hizmetlerinin garantisidir.

2.2 Kimyasal su arıtma

Çoğu modern işletme, daha sonra kullanılmak üzere atık suyu filtrelemek için su arıtma tesislerini kullanır. İçlerinde çok miktarda zararlı madde bulunması nedeniyle - insan yapımı üretim kalıntıları - basit mekanik arıtma yeterli değildir. Bu nedenle suyun tamamen kimyasal arıtılması için, sıvının kimyasal reaktifler kullanılarak arıtılmasını sağlayan teknolojiler ve tesisler kullanılmaktadır. Bu tür yöntemlerin doğru kullanımı, çok yüksek sonuçlar elde etmenize ve her türlü kirliliği ortadan kaldırmanıza olanak tanır. Sıvının kimyasal ve biyolojik analiz verilerine bağlı olarak, suyun arıtılması için tüm gereklilikleri maksimum düzeyde karşılayan uygun türde kimyasal ve biyokimyasal maddeler kullanılır.

Bilim adamları, H2O'nun bileşimi hakkında elde edilen verileri kullanarak laboratuvarda suyu belirli bir reaktif konsantrasyonuyla arıtırken hangi kimyasal reaksiyonların meydana geldiğini belirler. Reaktif olarak kullanılan madde bu süreçte aktif olduğundan doz aşımını önlemek için uzmanların önerdiği oranlara kesinlikle uyulmalıdır. Bazı durumlarda bu tür katkı maddelerinin kullanılması imkansızdır çünkü bunlardan kaynaklanan zarar, faydadan çok daha büyük olacaktır. Bu gibi durumlarda çevreye zarar vermeden neredeyse tüm kirleticileri oksitleyebilen biyolojik aktif maddeler kullanılır. Bunları kullanmadan önce aerobik biyokimyasal su arıtma sırasında hangi testlerin yapıldığını daha ayrıntılı olarak öğrenmek gereksiz olmayacaktır. En yaygın çalışmalardan biri, mikroorganizmaların normal işleyişi ve zararlı maddelerin oksidasyonu için ne kadar O2'ye ihtiyaç duyduğunu gösteren biyokimyasal oksijen tüketimidir. Bu göstergenin yanı sıra sıvının kimyasal ve biyolojik analizleri de dikkate alınır.

Alerjik reaksiyonlara neden olan ve insan vücudu için çok tehlikeli olan zehirli bir madde olan kromu atık sularda sıklıkla bulabilirsiniz. Nötrleştirilmesi, H2O'nun tuzdan arındırılması ve ertelenmesi kadar önemlidir. Bunu yapmak için, elektrokoagülasyon yöntemini kullanarak suyun kromdan kimyasal olarak arıtılması gerekir. Sıvı, krom molekülünün anyonlara ve katyonlara bölünmesinin bir sonucu olarak elektroforeze tabi tutulur. Yüksek emme kapasitesine sahip olan alüminyum ve demir hidroksitler onları çekerek çözünmeyen topaklayıcı bir çökelti oluşturur. Bu yöntemin avantajları tuz görevi gören reaktiflerin bulunmamasıdır.

Suyun demir ve kalsiyumdan kimyasal olarak arıtılması

En yaygın kirletici maddelerden biri, belirli bir renk ve metalik tat ile karakterize edilen demir oksittir. Miktarının az olduğu durumlarda reaktif olarak oksijen kullanılabilir. Genellikle bu yöntem, demir oksit içeren bir kuyudan suyu arıtmak için kullanılır. Bu yöntemin özü, bir H2O kompresörü yardımıyla O2'nin doyurulmasıdır. Demir ve oksijen arasındaki başarılı reaksiyon için bir katalizör kullanılır - magnezyum. Reaksiyonun sonucu, ağ filtreler tarafından kolayca tutulan ferrik demirin üretimidir.

Bir kuyudaki paslı suyun ertelenmesi, yumuşatılması, nötrleştirilmesi ve kimyasal olarak arıtılmasının gerekli olduğu durumlarda daha güçlü reaktifler kullanılır. Bunlara neredeyse tüm tuzları, metalleri ve organik maddeleri oksitleyen sodyum hipoklorit dahildir. Sıvı gelecekte üretimde kullanılmayacaksa ve doğal ortama geri döndürülmesi için filtrelenmesi gerekiyorsa, daha yumuşak yöntemler kullanmaya değer. Boruları kireç oluşumundan koruyan kalsiyumu uzaklaştırmak için kimyasal reaktifler kullanılarak termik santrallerden suyun endüstriyel olarak arıtılması özel ilgiyi hak ediyor. Borulardaki küçük bir kireç tabakası bile ısı transfer katsayısının azaltılmasına ve yakıt tüketiminin artmasına yardımcı olur. Bu sorunu çözmek için, sıvıya pH seviyesi 10'u geçmeyen sönmüş kireç çözeltisi eklendiğinde kireçleme yöntemi kullanılabilir. Sonuç olarak, aşağıdaki kimyasal su arıtma reaksiyonu örneği gözlemlenebilir:

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2 CaCO3 + 2H2O Mg(HCO3)2 + 2 Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + 2CaCO3 + 2H2O.

Sonuç olarak, çözünmeyen tuzlar oluşur ve bunlar daha sonra tanktan çıkarılır. Kimyasal su arıtma sisteminin reaksiyonlarının yanı sıra sıcaklık ve basınç kontrolünün sürekli yapılması çok önemlidir. Aksi halde çamurun bertaraf edilmesinde zorluklar ortaya çıkabilir ve sıvının bulanıklığı artabilir.

Endüstriyel suyun kimyasal olarak hazırlanması için reaktiflerin seçimi büyük ölçüde kirletici maddelerin doğasına ve ayrıca işletmenin finansal yeteneklerine bağlıdır. Kimyasal su arıtma, birçok kuruluşun çabaları ile yüksek verimliliği ve düşük maliyeti ile açıklanan sodyum hipoklorit kullanımıyla birleştirilmiştir. Filtrasyon sonuçlarına göre insana kesinlikle zararsız olan ozonlama yöntemiyle rekabet edebilir ancak maliyeti çok daha yüksek olacaktır. Birçok tesis, kullanımdan önce H2O'nun dikkatli bir şekilde filtrelenmesini gerektiren kazan sistemleri kullanır. Bu ihtiyaç kireç oluşumuna ve korozyona karşı korumadan kaynaklanmaktadır. Kazan suyunun kimyasal saflaştırılması, elektrokimyasal oksidasyon kullanılarak veya sıvıya özel bir kireç önleyici çözelti eklenerek gerçekleştirilir. İlk yöntem daha güvenlidir çünkü reaktif kullanmaz ve tuzlar manyetik alana maruz bırakılarak uzaklaştırılır. İkinci yöntem ise çok sık kullanılmaz ve önleme amacıyla kullanılır.

BİBLİYOGRAFİK LİSTE

1. Gitelman L.D., Ratnikov B.E. Enerji işi. - M .: Delo, 2006. - 600 s.

2. Enerji tasarrufunun temelleri: Ders Kitabı. ödenek / M.V. Samoilov, V.V. Panevchik, A.N. Kovalev. 2. baskı, stereotip. - Mn.: BSEU, 2002. - 198 s.

3. Enerji tüketiminin standardizasyonu - enerji tasarrufunun temeli / P.P. Bezrukov, E.V. Pashkov, Yu.A. Tsererin, M.B. Pluschevsky // Standartlar ve kalite, 1993.

4. I.Kh.Ganev. Reaktörün fiziği ve hesaplanması. Üniversiteler için ders kitabı. M, 1992, Energoatomizdat.

5. Ryzhkin V. Ya., Termik santraller, M., 1976.

Allbest.ru'da yayınlandı

...

Benzer belgeler

    Elektrik enerjisi üretimi. Ana enerji santrali türleri. Termik ve nükleer santrallerin çevreye etkisi. Modern hidroelektrik santrallerin inşaatı. Gelgit istasyonlarının avantajları. Enerji santrali türlerinin yüzdesi.

    sunum, 23.03.2015 eklendi

    Termal buhar türbini, yoğuşmalı ve gaz türbinli enerji santrallerinin çalışma prensibi. Buhar kazanlarının sınıflandırılması: parametreler ve işaretler. Jet ve çok kademeli türbinlerin temel özellikleri. Termik santrallerin çevre sorunları.

    kurs çalışması, eklendi 24.06.2009

    Buhar türbini kurulumunun unsurlarından biri olarak buhar türbini. Elektrik enerjisi üreten buhar türbinli (yoğuşmalı) enerji santralleri ve bunların yoğuşmalı tip türbinlerle donatılması. Modern buhar yoğuşmalı türbinlerin ana türleri.

    özet, 27.05.2010 eklendi

    İstasyonun termal diyagramının tanımı, gaz tesisleri ekipmanlarının yerleşimi, besleme suyunun kimyasal su arıtımı, ana ekipmanların seçimi ve çalıştırılması. Isıl süreçlerin otomasyonu ve kazan dairesi özelliklerinin ve ana maliyetlerin hesaplanması.

    tez, 29.07.2009 eklendi

    Bir su arıtma tesisinde nükleer santral devrelerinin yenilenmesi ve doldurulması için su hazırlama yöntemleri ve ana aşamaları. Filtre çeşitleri ve tasarımı. Nükleer santrallerin güvenliğini sağlamaya yönelik sistemler, deşarj türleri ve bunların bertarafı, patlama ve yangın güvenliği.

    tez, 20.08.2009 eklendi

    Bir termal pulverize kömür santralinin projesinin geliştirilmesi ve elektrik kısmının hesaplanması. Termik santral devresi seçimi, anahtarlama cihazları, ölçme ve güç transformatörleri. Kısa devre akımlarının sınırlandırılması için uygun yöntemin belirlenmesi.

    kurs çalışması, eklendi 06/18/2012

    Nükleer türbin muhafaza tasarımı. Muhafazayı temel levhaya bağlama yöntemleri. Buhar türbini muhafazalarının dökümü için malzemeler. Buhar yoğuşmalı türbin tipi K-800-130/3000 ve amacı. Türbin ünitesinin temel teknik özellikleri.

    Özet, 24.05.2016 eklendi

    Buhar türbinlerinin gelişiminin tarihi ve bu alandaki modern başarılar. Modern bir buhar türbininin tipik tasarımı, çalışma prensibi, ana bileşenler, gücü artırma olanakları. Çalışma özellikleri, büyük buhar türbinlerinin tasarımı.

    özet, 30.04.2010 eklendi

    Temel güç ekipmanlarının seçimi, buhar türbinleri. Santralin bunker-hava giderici bölmesinin yüksek irtifa düzeni. Yakıt besleme ve toz hazırlama sistemleri için tesis ve ekipmanlar. Termik santralin yardımcı yapıları.

    kurs çalışması, eklendi 28.05.2014

    Buhar türbini kurulumunun bileşimi. Buhar türbinlerinin elektrik gücü. Yoğuşmalı, ısıtmalı ve özel amaçlı türbinler. Bir ısı motorunun hareketi. İç enerjinin kullanılması. Farklı türbin tiplerinin avantajları ve dezavantajları.



13.08.2012



Enerji sektörünün en önemli konularından biri olmuştur ve olmaya devam etmektedir. termik santrallerde su arıtma. Enerji işletmeleri için su, işlerinin ana kaynağıdır ve bu nedenle bakımına yönelik çok yüksek talepler bulunmaktadır. Rusya, soğuk iklime ve sürekli şiddetli donlara sahip bir ülke olduğundan, termik santrallerin çalışması insanların yaşamının bağlı olduğu şeydir. Isıtma tesisine sağlanan suyun kalitesi, çalışmasını büyük ölçüde etkiler. Sert su, buhar ve gaz kazan daireleri ile termik santrallerin şehre ısı ve sıcak su sağlayan buhar türbinleri için çok ciddi bir soruna yol açmaktadır.
Sert suyun tam olarak nasıl ve neyi olumsuz etkilediğini net bir şekilde anlamak için öncelikle CHP'nin ne olduğunu anlamaktan zarar gelmez mi? Peki onu neyle “yiyorlar”?
Yani kombine ısı ve enerji santrali (CHP), yalnızca şehre ısı sağlamakla kalmayıp aynı zamanda evlerimize ve işyerlerimize sıcak su sağlayan bir tür termik istasyondur. Böyle bir enerji santrali, yoğuşmalı bir enerji santrali gibi tasarlanmıştır, ancak enerjisini bıraktıktan sonra termal buharın bir kısmını alabilmesi bakımından ondan farklıdır.




Buhar türbinleri farklıdır. Türbin tipine bağlı olarak farklı göstergelere sahip buhar seçilir. Santraldeki türbinler, çıkarılan buhar miktarını düzenlemenizi sağlar.
Seçilen buhar bir ağ ısıtıcısında veya ısıtıcılarda yoğunlaştırılır. Ondan gelen tüm enerji şebeke suyuna aktarılır. Su da hem kazan daireleri hem de ısıtma noktaları olan pik su ısıtma istasyonlarına gider. Bir termik santraldeki buhar çıkış yolları tıkalıysa, geleneksel bir CPP haline gelir. Böylece kombine ısı ve enerji santrali iki farklı yük programına göre çalışabilir:

  • termal grafik - elektrik yükünün termal yüke doğrudan orantılı bağımlılığı;
  • elektrik grafiği - ya hiç termal yük yoktur ya da elektrik yükü buna bağlı değildir.


CHP'nin avantajı hem termal hem de elektrik enerjisini birleştirmesidir. IES'den farklı olarak, kalan ısı kaybolmaz, ancak ısıtma için kullanılır. Bunun sonucunda santralin verimliliği artar. Termik santrallerde su arıtımında bu oran yüzde 80 iken CES'te bu oran yüzde 30'dur. Doğru, bu kombine ısı ve enerji santralinin verimliliğinden bahsetmiyor. Burada başka göstergeler de söz konusudur; spesifik elektrik üretimi ve çevrim verimliliği.
Termik santralin lokasyonunun özellikleri arasında şehir içinde yapılması gerektiği de yer alıyor. Gerçek şu ki, mesafeler üzerinden ısı transferi pratik değildir ve imkansızdır. Bu nedenle termik santrallerde su arıtma her zaman elektrik ve ısı tüketicilerinin yakınında inşa edilmektedir.
Termik santrallere yönelik su arıtma ekipmanları nelerden oluşur? Bunlar türbinler ve kazanlardır. Kazanlar türbinler için buhar üretir ve türbinler elektrik enerjisi üretmek için buhar enerjisini kullanır. Turbojeneratör bir buhar türbini ve bir senkron jeneratör içerir. Türbinlerde buhar, akaryakıt ve gazın kullanılmasıyla elde edilir. Bu maddeler kazandaki suyu ısıtır. Basınç altındaki buhar türbini döndürür ve çıkış elektrik olur. Atık buhar, evsel ihtiyaçlar için sıcak su şeklinde evlere verilmektedir. Bu nedenle atık buharın belirli özelliklere sahip olması gerekir. Pek çok yabancı madde içeren sert su, yüksek kaliteli buhar elde etmenize izin vermeyecektir, bu da daha sonra insanlara evde kullanılmak üzere sağlanabilecektir.
Buhar sıcak su sağlamak için gönderilmezse termik santraldeki soğutma kulelerinde anında soğutulur. Termik istasyonlarda devasa borular ve bunlardan nasıl duman çıktığını gördüyseniz, bunlar soğutma kuleleridir ve duman hiç duman değil, yoğunlaşma ve soğuma meydana geldiğinde onlardan yükselen buhardır.
O nasıl çalışır termik santrallerde su arıtma Türbin ve tabii ki suyu buhara dönüştüren kazanların sert suyun etkisine en duyarlı olanlar olduğunu anladık. Herhangi bir termik santralin asıl görevi kazanda temiz su üretmektir.
Sert su neden bu kadar kötü? Sonuçları nelerdir ve neden bize bu kadar pahalıya mal oluyor?
Sert su, yüksek kalsiyum ve magnezyum tuzları içeriği nedeniyle sıradan sudan farklıdır. Sıcaklığın etkisi altında ısıtma elemanına ve ev aletlerinin duvarlarına yerleşen bu tuzlardır. Aynı durum buhar kazanları için de geçerlidir. Kireç, kazanın kenarları boyunca ısıtma noktasında ve kaynama noktasında oluşur. Bu durumda kireci ısı eşanjöründen çıkarmak zordur çünkü ölçek, devasa ekipmanlar, boruların içi, her türlü sensör ve otomasyon sistemleri üzerine kuruludur. Bu tür bir ekipmanı kullanarak bir kazanın teraziden yıkanması, ekipmanın sökülmesi sırasında bile gerçekleştirilebilen çok aşamalı bir sistemdir. Ancak bu, yüksek ölçek yoğunluğu ve büyük birikintiler durumunda geçerlidir. Sıradan bir kireç çözücünün bu tür durumlarda kesinlikle faydası olmayacaktır.
Sert suyun günlük yaşamdaki sonuçlarından bahsedecek olursak, aynı zamanda insan sağlığını da etkiliyor ve ev aletlerinin kullanım maliyetini artırıyor. Ayrıca sert suyun deterjanlarla teması çok zayıftır. Yüzde 60 daha fazla toz ve sabun kullanacaksınız. Maliyetler hızla artacak. Bu nedenle su yumuşatma, sert suyu nötralize etmek için icat edildi; dairenize bir su yumuşatıcı takarsınız ve bir kireç çözücü madde, bir kireç çözücü madde olduğunu unutursunuz.





Ölçek ayrıca zayıf termal iletkenliğe sahiptir. Bu eksiklik, pahalı ev aletlerinin arızalanmasının ana nedenidir. Ölçekle kaplı termal eleman, ısıyı suya aktarmaya çalışırken basitçe yanar. Ayrıca deterjanların çözünürlüğünün zayıf olması nedeniyle durulama için çamaşır makinesinin açılması gerekir. Bunlar su ve elektrik masraflarıdır. Her durumda su yumuşatma, kireç oluşumunu önlemenin en emin ve en uygun maliyetli seçeneğidir.
Şimdi bir termik santralde su arıtmanın endüstriyel ölçekte nasıl bir şey olduğunu hayal edin? Orada galonlarca kireç çözücü madde kullanıyorlar. Kazan periyodik olarak kireçten temizlenir. Düzenli ve onarıcı olanlar var. Kireç çözme işlemini daha ağrısız hale getirmek için su arıtımı gereklidir. Kireç oluşumunu önlemeye ve hem boruları hem de ekipmanı korumaya yardımcı olacaktır. Bununla birlikte, sert su bu kadar endişe verici bir ölçekte yıkıcı bir etkiye sahip olmayacaktır.
Sanayi ve enerjiden bahsedecek olursak, sert su en çok termik santrallere ve kazan dairelerine sıkıntı getirir. Yani suyun doğrudan arıtıldığı, ısıtıldığı ve bu ılık suyun su besleme boruları aracılığıyla hareket ettiği alanlarda. Burada hava gibi suyun yumuşatılması da gereklidir.
Ancak bir termik santralde su arıtımı büyük miktarda suyla çalışmayı gerektirdiğinden, su arıtımı her türlü nüans dikkate alınarak dikkatlice hesaplanmalı ve düşünülmelidir. Suyun kimyasal bileşiminin ve belirli bir su yumuşatıcının konumunun analiz edilmesinden. Termik santrallerde su arıtımı sadece su yumuşatıcısı değil, sonrasında ekipman bakımıdır. Sonuçta bu üretim sürecinde kireç çözme işleminin yine de belirli aralıklarla yapılması gerekecektir. Burada birden fazla kireç çözücü madde kullanılmaktadır. Formik asit, sitrik asit veya sülfürik asit olabilir. Çeşitli konsantrasyonlarda, her zaman çözelti halinde. Kazanın, boruların, kontrolörün ve sensörlerin hangi bileşenlerden yapıldığına bağlı olarak bir veya daha fazla asit çözeltisi kullanılır.
Peki hangi enerji tesisleri su arıtmaya ihtiyaç duyar? Bunlar kazan istasyonları, kazanlar, bu aynı zamanda termik santrallerin, su ısıtma tesisatlarının, boru hatlarının bir parçası. Termik santraller de dahil olmak üzere en zayıf noktalar boru hatları olmaya devam ediyor. Burada biriken kireç boruların tükenmesine ve yırtılmasına neden olabilir. Kireç zamanında temizlenmediğinde, suyun borulardan normal şekilde akmasını engeller ve boruların aşırı ısınmasına neden olur. Termik santrallerdeki ekipmanlarda kireçlenmenin yanı sıra ikinci sorun ise korozyondur. Ayrıca şansa bırakılamaz.
Termik santrale su sağlayan borularda kalın kireç tabakası nelere sebep olabilir? Bu zor bir soru ama ne olduğunu bildiğimize göre artık cevaplayabiliriz. termik santrallerde su arıtma. Ölçek mükemmel bir ısı yalıtkanı olduğundan, ısı tüketimi keskin bir şekilde artar, aksine ısı transferi azalır. Kazan ekipmanının verimliliği önemli ölçüde düşer ve bunların tümü boruların yırtılmasına ve kazanın patlamasına neden olabilir.

Bu, gözden kaçıramayacağınız bir şey. Evde hala bir su yumuşatıcı mı satın alacağınızı yoksa bir kireç çözücü madde mi seçeceğinizi düşünüyorsanız, ısıtma ekipmanı için bu tür bir pazarlık kabul edilemez. Termik santrallerde her kuruş sayılır, bu nedenle yumuşatma sisteminin yokluğunda kireç çözme işlemi çok daha pahalıya mal olacaktır. Ayrıca cihazların güvenliği, dayanıklılıkları ve güvenilir çalışmaları da rol oynamaktadır. Kireçten arındırılmış ekipman, boru ve kazanlar, temizlenmemiş veya yumuşatma sistemi olmadan çalışan ekipmanlara göre yüzde 20-40 daha verimli çalışır.
Termik santrallerde su arıtmanın temel özelliği, derinlemesine demineralize su gerektirmesidir. Bunu yapmak için hassas otomatik ekipman kullanmanız gerekir. Bu tür üretimde en sık ters ozmoz ve nanofiltrasyonun yanı sıra elektrodeiyonizasyon üniteleri kullanılır.
Termik santraller de dahil olmak üzere enerji sektöründe su arıtma hangi aşamaları içermektedir?
İlk aşama her türlü yabancı maddenin mekanik olarak temizlenmesini içerir. Bu aşamada, kum ve mikroskobik pas parçacıkları vb. dahil olmak üzere askıdaki tüm yabancı maddeler sudan uzaklaştırılır. Buna kaba temizlik denir. Bundan sonra su insan gözüne temiz çıkar. İçinde sadece çözünmüş sertlik tuzları, demir bileşikleri, bakteri ve virüsler ve sıvı gazlar kalır.





Bir su arıtma sistemi geliştirirken, su kaynağının kaynağı gibi bir nüansı dikkate almanız gerekir. Bu musluk suyu merkezi su tedarik sistemlerinden mi yoksa birincil kaynaktan mı geliyor?
Su arıtmadaki fark, su tedarik sistemlerinden gelen suyun zaten birincil arıtmadan geçmiş olmasıdır. Sadece sertlik tuzlarının çıkarılması ve gerekirse demirin çıkarılması gerekir.
Birincil kaynaklardan gelen su kesinlikle arıtılmamış sudur. Yani bütün bir buketle uğraşıyoruz. Burada hangi safsızlıklarla uğraştığımızı ve suyu yumuşatmak için hangi filtrelerin hangi sırayla takılacağını anlamak için suyun kimyasal analizini yapmak gerekir.
Kaba temizliğin ardından sistemdeki bir sonraki aşamaya iyon değişimiyle tuz giderme adı verilir. Buraya bir iyon değiştirme filtresi takılmıştır. İyon değişim süreçleri temelinde çalışır. Ana element, sodyum içeren bir iyon değiştirme reçinesidir. Reçine ile zayıf bileşikler oluşturur. Termik santraldeki sert su böyle bir yumuşatıcıya girdiğinde, sertlik tuzları anında sodyumu yapıdan dışarı atar ve yerini sıkıca alır. Bu filtrenin geri yüklenmesi çok kolaydır. Reçine kartuşu, doymuş tuzlu su çözeltisi içeren yenileme tankına taşınır. Sodyum tekrar yerini alır ve sertlik tuzları drenaja yıkanır.
Bir sonraki aşama belirtilen özelliklerde suyun elde edilmesidir. Burada termik santralin su arıtma tesisini kullanıyorlar. Başlıca avantajı, belirtilen alkalilik, asitlik ve mineralizasyon seviyelerinde yüzde 100 saf su üretimidir. Bir işletmenin proses suyuna ihtiyacı varsa, bu gibi durumlar için tam olarak ters ozmoz tesisatı oluşturulmuştur.




Bu kurulumun ana bileşeni yarı geçirgen membrandır. Membranın seçiciliği kesitine bağlı olarak değişir; farklı özelliklerde su elde edilebilir. Bu membran tankı iki parçaya böler. Bir kısımda yüksek miktarda yabancı madde içeren bir sıvı, diğer kısımda ise düşük miktarda yabancı madde içeren bir sıvı bulunur. Su oldukça konsantre bir çözeltiye verilir ve yavaşça membrandan sızar. Tesisata basınç uygulanır, etkisi altında su durur. Daha sonra basınç keskin bir şekilde artar ve su geri akmaya başlar. Bu basınçlar arasındaki farka osmatik basınç denir. Çıktı tamamen temiz sudur ve tüm çökeltiler daha az konsantre bir çözelti içinde kalır ve drenaja boşaltılır. Bu içme suyu arıtma yönteminin dezavantajları arasında yüksek su tüketimi, tehlikeli atıklar ve suyun ön arıtma ihtiyacı yer almaktadır.
Nanofiltrasyon aslında ters ozmoz ile aynıdır, yalnızca düşük basınçtır. Bu nedenle çalışma prensibi aynıdır, sadece su basıncı daha azdır.
Bir sonraki aşama, içinde çözünen gazların sudan uzaklaştırılmasıdır. Termik santrallerin safsızlık içermeyen temiz buhara ihtiyacı olduğundan, içinde çözünmüş oksijen, hidrojen ve karbondioksitin sudan uzaklaştırılması çok önemlidir. Sudaki sıvı gaz safsızlıklarının giderilmesine karbon giderme ve hava giderme denir.
Bu aşamadan sonra kazanlara su verilmeye hazır hale gelir. Üretilen buhar tam olarak gereken konsantrasyon ve sıcaklıktadır. İlave temizliğe gerek yoktur.
Yukarıdakilerin hepsinden görülebileceği gibi, termik santrallerde su arıtma- Üretim sürecinin en önemli bileşenlerinden biri. Temiz su olmadan kaliteli iyi buhar olmayacak, bu da gerekli hacimde elektrik olmayacağı anlamına geliyor. Bu nedenle termik santrallerde su arıtma konusunun yakından ele alınması ve bu hizmetin yalnızca profesyonellere verilmesi gerekmektedir. Düzgün tasarlanmış bir su arıtma sistemi, uzun vadeli ekipman servisi ve yüksek kaliteli enerji tedarik hizmetlerinin garantisidir. Artık Ufa'daki NPI GENERATION LLC'nin termik santrallerde su arıtmanın nasıl yapılacağını bildiğini biliyorsunuz.
______________________________________________________________________________________________________________

Termik enerji mühendisliğinde kullanılan sıvılar kullanımdan önce ve sonra temizlenmelidir. Arıtma tesislerinden geçmek, boruları ve kazanları korozyondan, kireç oluşumundan korumanıza ve ayrıca atık suyun çevreye daha fazla geri dönüşü için dezenfekte edilmesine olanak tanır. Termik santrallerde su arıtmanın aşamalarını ve nelerin kullanıldığını ancak bir uzman tam bir kimyasal ve biyolojik analiz sonrasında belirleyebilecektir. Bu, belirli reaktiflerin kullanılması ihtiyacını belirlememize ve arıtma tesisi için en uygun tasarımı hazırlamamıza olanak tanıyacaktır.

Günümüzde bir termik santralin kimyasal su arıtma sisteminin yeniden yapılandırılmasındaki amaç, minimum maliyetle daha kaliteli hammadde elde etmektir. Bilim adamları, güvenli oksitleyici maddeler ve nötrleştiriciler kullanarak sıvıları filtrelemek için yeni yöntemler öneriyorlar.

Kimya atölyesinin amacı, proses suyunun, su yollarından (rezervuarlardan) alınan kaynak suyunun kalitesini sağlamak, çözeltilerin hazırlanması ve bunların kazanların ve ısıtma yüzeylerinin temizleme sisteminde kullanılması, atık suyun askıda kalan sulardan arıtılmasını sağlamaktır. katı maddeler ve açık su tesislerine deşarjlarda atık su arıtımının kalitesi.

Kimyasal su arıtma birkaç aşamada gerçekleştirilir ve mekanik katyon değişimi ve anyon değişim filtrelerinden geçen bir pıhtılaştırıcı ve topaklaştırıcı kullanan arıtıcılarda ön arıtılmasını içerir. Mekanik filtreler için yükleme malzemesi kuvars kumu, antrasittir; iyon değişim filtreleri - sülfonik karbon (SK-01, SK-2), Na formunda katyon değiştiriciler KU-2 ve KU-2-8, anyon değiştirici AV-17-8, vb.

Suyun arıtılması ve yumuşatılması

Su arıtıcılara girmeden önce kum tuzaklarından geçirilmelidir. Temel olarak termik santraller, atık sudaki toplam kum miktarının %65'i olan 0,25 mm ölçüsündeki kumu tutmak için tasarlanmış yatay kum tutucular kullanır (Şekil 3).

Flokülatör çökeltme tankları yaygın olarak kullanılmaktadır. Çökeltme tankının içinde, atık suyun merkezi bir boru aracılığıyla aktığı bir topaklaşma odası bulunmaktadır. Flokülasyon odasında hava tahliyesi, organik maddelerin kısmi oksidasyonu, flokülasyon ve kirletici maddelerin emilmesi meydana gelir. Çökelme bölgesinde su, ince yabancı maddelerin tutulduğu asılı bir tortu tabakasından geçer. Biriken tortu hidrostatik basıncın etkisi altında uzaklaştırılır.

Şekil 4.

Daha sonra ekipmanın hızlı aşınmasını önlemek için su sertliğinden kurtulmak gerekir. Yüksek sertlikle mücadelenin en etkili yolu otomatik yumuşatıcı filtrelerin kullanılmasıdır. Çalışmaları, suda çözünen "sert" tuzların, katı tortular oluşturmayan "yumuşak" tuzlarla değiştirildiği iyon değiştirme sürecine dayanıyor.

Şekil 2'deki şemaya göre açık ısı tedarik sistemine sahip enerji santrallerinde. Şekil 4'te su, arıtıcıda soda-kireçleme ve pıhtılaşmaya tabi tutulur ve bir arıtılmış su tankında toplanır, buradan mekanik bir filtreye ve ardından yukarıdan ve aşağıdan çift akışlı ters akışlı hidrojen katyonuna pompalanır. değişim filtresi; orta drenaj sisteminden derinlemesine yumuşatılmış su alınır.

Pirinç. 4. Atık su geri dönüşümü ile yumuşatma şeması (açık su tedarik sistemli CHP)

1 - tuz giderme tesisinin arıtıcısı; 2 - arıtılmış su deposu; 3 - arıtılmış su pompası; 4 - çift akışlı karşı akım hidrojen katyon değişim filtresi; 5 - kullanılmış asit çözeltisi deposu ve tuzdan arındırma tesisinin gevşetme suyu; 6 - atık suyu arıtıcıya pompalamak için pompa; 7 - karbon giderici; 8 - karbondan arındırılmış su deposu; 9 - karbondan arındırılmış su pompası; 10 - kaynak suyu; 11 - tuzdan arındırma için yumuşatılmış su; 12 - tuzdan arındırma tesisinin suyunu gevşetmek; 13 - asit çözeltisi; 14 - çamur; 15 - soda, kireç ve pıhtılaştırıcı çözeltileri


Enerji sektörünün en önemli konularından biri termik santrallerde suyun arıtılması olmuştur ve olmaya devam etmektedir. Enerji işletmeleri için su, işlerinin ana kaynağıdır ve bu nedenle bakımına yönelik çok yüksek talepler bulunmaktadır. Rusya, soğuk iklime ve sürekli şiddetli donlara sahip bir ülke olduğundan, termik santrallerin çalışması insanların yaşamının bağlı olduğu şeydir. Isıtma tesisine sağlanan suyun kalitesi, çalışmasını büyük ölçüde etkiler. Sert su, buhar ve gaz kazan daireleri ile termik santrallerin şehre ısı ve sıcak su sağlayan buhar türbinleri için çok ciddi bir soruna yol açmaktadır. Sert suyun tam olarak nasıl ve neyi olumsuz etkilediğini net bir şekilde anlamak için öncelikle termik santralin ne olduğunu anlamaktan zarar gelmez mi? Peki onu neyle “yiyorlar”? Yani kombine ısı ve enerji santrali (CHP), yalnızca şehre ısı sağlamakla kalmayıp aynı zamanda evlerimize ve işyerlerimize sıcak su sağlayan bir tür termik istasyondur. Böyle bir enerji santrali, yoğuşmalı bir enerji santrali gibi tasarlanmıştır, ancak enerjisini bıraktıktan sonra termal buharın bir kısmını alabilmesi bakımından ondan farklıdır.

Buhar türbinleri farklıdır. Türbin tipine bağlı olarak farklı göstergelere sahip buhar seçilir. Santraldeki türbinler, çıkarılan buhar miktarını düzenlemenizi sağlar. Seçilen buhar bir ağ ısıtıcısında veya ısıtıcılarda yoğunlaştırılır. Ondan gelen tüm enerji şebeke suyuna aktarılır. Su da pik su ısıtma kazanlarına ve ısıtma noktalarına gider. Bir termik santraldeki buhar çıkış yolları tıkalıysa, geleneksel bir CPP haline gelir. Böylece kombine ısı ve enerji santrali iki farklı yük programına göre çalışabilir:

  • · termal grafik - elektrik yükünün termal yüke doğrudan orantılı bağımlılığı;
  • · elektrik grafiği - ya hiç termal yük yoktur ya da elektrik yükü buna bağlı değildir. CHP'nin avantajı hem termal hem de elektrik enerjisini birleştirmesidir. IES'den farklı olarak, kalan ısı kaybolmaz, ancak ısıtma için kullanılır. Bunun sonucunda santralin verimliliği artar. Termik santrallerde su arıtımında bu oran yüzde 80 iken CES'te bu oran yüzde 30'dur. Doğru, bu kombine ısı ve enerji santralinin verimliliğinden bahsetmiyor. Burada başka göstergeler de söz konusudur; spesifik elektrik üretimi ve çevrim verimliliği. Termik santralin lokasyonunun özellikleri arasında şehir içinde yapılması gerektiği de yer alıyor. Gerçek şu ki, mesafeler üzerinden ısı transferi pratik değildir ve imkansızdır. Bu nedenle termik santrallerde su arıtma her zaman elektrik ve ısı tüketicilerinin yakınında inşa edilmektedir. Termik santrallere yönelik su arıtma ekipmanları nelerden oluşur? Bunlar türbinler ve kazanlardır. Kazanlar türbinler için buhar üretir ve türbinler elektrik enerjisi üretmek için buhar enerjisini kullanır. Turbojeneratör bir buhar türbini ve bir senkron jeneratör içerir. Türbinlerde buhar, akaryakıt ve gazın kullanılmasıyla elde edilir. Bu maddeler kazandaki suyu ısıtır. Basınç altındaki buhar türbini döndürür ve çıkış elektrik olur. Atık buhar, evsel ihtiyaçlar için sıcak su şeklinde evlere verilmektedir. Bu nedenle atık buharın belirli özelliklere sahip olması gerekir. Pek çok yabancı madde içeren sert su, yüksek kaliteli buhar elde etmenize izin vermeyecektir, bu da daha sonra insanlara evde kullanılmak üzere sağlanabilecektir. Buhar sıcak su sağlamak için gönderilmezse termik santraldeki soğutma kulelerinde anında soğutulur. Termik istasyonlarda devasa borular ve bunlardan nasıl duman çıktığını gördüyseniz, bunlar soğutma kuleleridir ve duman hiç duman değil, yoğunlaşma ve soğuma meydana geldiğinde onlardan yükselen buhardır. Yakıt hücreleri kullanılarak su arıtımı nasıl çalışır? Suyu buhara dönüştüren kazanlar ve tabii ki türbinler sert sudan en çok etkilenenlerdir. Herhangi bir termik santralin asıl görevi kazanda temiz su üretmektir. Sert su neden bu kadar kötü? Sonuçları nelerdir ve neden bize bu kadar pahalıya mal oluyor? Sert su, yüksek kalsiyum ve magnezyum tuzları içeriği nedeniyle sıradan sudan farklıdır. Sıcaklığın etkisi altında ısıtma elemanına ve ev aletlerinin duvarlarına yerleşen bu tuzlardır. Aynı durum buhar kazanları için de geçerlidir. Kireç, kazanın kenarları boyunca ısıtma noktasında ve kaynama noktasında oluşur. Bu durumda kireci ısı eşanjöründen çıkarmak zordur çünkü ölçek, devasa ekipmanlar, boruların içi, her türlü sensör ve otomasyon sistemleri üzerine kuruludur. Bu tür bir ekipmanı kullanarak bir kazanın teraziden yıkanması, ekipmanın sökülmesi sırasında bile gerçekleştirilebilen çok aşamalı bir sistemdir. Ancak bu, yüksek ölçek yoğunluğu ve büyük birikintiler durumunda geçerlidir. Bu gibi durumlarda normal bir kireç çözücünün kesinlikle faydası olmayacaktır. Sert suyun günlük yaşamdaki sonuçlarından bahsedecek olursak, aynı zamanda insan sağlığını da etkiliyor ve ev aletlerinin kullanım maliyetini artırıyor. Ayrıca sert suyun deterjanlarla teması çok zayıftır. Yüzde 60 daha fazla toz ve sabun kullanacaksınız. Maliyetler hızla artacak. Bu nedenle su yumuşatma, sert suyu nötralize etmek için icat edildi; dairenize bir su yumuşatıcı takarsınız ve bir kireç çözücü madde, bir kireç çözücü madde olduğunu unutursunuz.

Ölçek ayrıca zayıf termal iletkenliğe sahiptir. Bu eksiklik, pahalı ev aletlerinin arızalanmasının ana nedenidir. Kireçle kaplı termal eleman, ısıyı suya aktarmaya çalışırken basitçe yanar. Ayrıca deterjanların çözünürlüğünün zayıf olması nedeniyle durulama için çamaşır makinesinin açılması gerekir. Bunlar su ve elektrik masraflarıdır. Her durumda su yumuşatma, kireç oluşumunu önlemenin en emin ve en uygun maliyetli seçeneğidir. Şimdi bir termik santralde su arıtmanın endüstriyel ölçekte nasıl bir şey olduğunu hayal edin? Orada galonlarca kireç çözücü madde kullanıyorlar. Kazan periyodik olarak kireçten temizlenir. Düzenli ve onarıcı olanlar var. Kireç çözme işlemini daha ağrısız hale getirmek için su arıtımı gereklidir. Kireç oluşumunu önlemeye ve hem boruları hem de ekipmanı korumaya yardımcı olacaktır. Bununla birlikte, sert su bu kadar endişe verici bir ölçekte yıkıcı bir etkiye sahip olmayacaktır. Sanayi ve enerjiden bahsedecek olursak, sert su en çok termik santrallere ve kazan dairelerine sıkıntı getirir. Yani suyun doğrudan arıtıldığı, ısıtıldığı ve bu ılık suyun su besleme boruları aracılığıyla hareket ettiği alanlarda. Burada hava gibi suyun yumuşatılması da gereklidir. Ancak bir termik santralde su arıtımı büyük miktarda suyla çalışmayı gerektirdiğinden, su arıtımı her türlü nüans dikkate alınarak dikkatlice hesaplanmalı ve düşünülmelidir. Suyun kimyasal bileşiminin ve belirli bir su yumuşatıcının konumunun analiz edilmesinden. Termik santrallerde su arıtımı sadece su yumuşatıcısı değil, sonrasında ekipman bakımıdır. Sonuçta bu üretim sürecinde kireç çözme işleminin yine de belirli aralıklarla yapılması gerekecektir. Burada birden fazla kireç çözücü madde kullanılmaktadır. Formik asit, sitrik asit veya sülfürik asit olabilir. Çeşitli konsantrasyonlarda, her zaman çözelti halinde. Kazanın, boruların, kontrolörün ve sensörlerin hangi bileşenlerden yapıldığına bağlı olarak bir veya daha fazla asit çözeltisi kullanılır. Peki hangi enerji tesisleri su arıtmaya ihtiyaç duyar? Bunlar kazan istasyonları, kazanlar, bu aynı zamanda termik santrallerin, su ısıtma tesisatlarının, boru hatlarının bir parçası. Termik santraller de dahil olmak üzere en zayıf noktalar boru hatları olmaya devam ediyor. Burada biriken kireç boruların tükenmesine ve yırtılmasına neden olabilir. Kireç zamanında temizlenmediğinde, suyun borulardan normal şekilde akmasını engeller ve boruların aşırı ısınmasına neden olur. Termik santrallerdeki ekipmanlarda kireçlenmenin yanı sıra ikinci sorun ise korozyondur. Ayrıca şansa bırakılamaz. Termik santrale su sağlayan borularda kalın kireç tabakası nelere sebep olabilir? Bu zor bir soru ama artık termik santralde su arıtmanın ne olduğunu bildiğimize göre cevaplayabiliriz. Ölçek mükemmel bir ısı yalıtkanı olduğundan, ısı tüketimi keskin bir şekilde artar, aksine ısı transferi azalır. Kazan ekipmanının verimliliği önemli ölçüde düşer ve bunların tümü boruların yırtılmasına ve kazanın patlamasına neden olabilir.

Termik santrallerde suyun arıtılması tasarruf edemeyeceğiniz bir şeydir. Evde hala bir su yumuşatıcı mı satın alacağınızı yoksa bir kireç çözücü madde mi seçeceğinizi düşünüyorsanız, ısıtma ekipmanı için bu tür bir pazarlık kabul edilemez. Termik santrallerde her kuruş sayılır, bu nedenle yumuşatma sisteminin yokluğunda kireç çözme işlemi çok daha pahalıya mal olacaktır. Ayrıca cihazların güvenliği, dayanıklılıkları ve güvenilir çalışmaları da rol oynamaktadır. Kireçten arındırılmış ekipman, boru ve kazanlar, temizlenmemiş veya yumuşatma sistemi olmadan çalışan ekipmanlara göre yüzde 20-40 daha verimli çalışır. Termik santrallerde su arıtmanın temel özelliği, derinlemesine demineralize su gerektirmesidir. Bunu yapmak için hassas otomatik ekipman kullanmanız gerekir. Bu tür üretimde en sık ters ozmoz ve nanofiltrasyonun yanı sıra elektrodeiyonizasyon üniteleri kullanılır. Termik santraller de dahil olmak üzere enerji sektöründe su arıtma hangi aşamaları içermektedir? İlk aşama her türlü yabancı maddenin mekanik olarak temizlenmesini içerir. Bu aşamada, kum ve mikroskobik pas parçacıkları vb. dahil olmak üzere askıdaki tüm yabancı maddeler sudan uzaklaştırılır. Buna kaba temizlik denir. Bundan sonra su insan gözüne temiz çıkar. İçinde sadece çözünmüş sertlik tuzları, demir bileşikleri, bakteri ve virüsler ve sıvı gazlar kalır.

Bir su arıtma sistemi geliştirirken, su kaynağının kaynağı gibi bir nüansı dikkate almanız gerekir. Bu musluk suyu merkezi su tedarik sistemlerinden mi yoksa birincil kaynaktan mı geliyor? Su arıtmadaki fark, su tedarik sistemlerinden gelen suyun zaten birincil arıtmadan geçmiş olmasıdır. Sadece sertlik tuzlarının çıkarılması ve gerekirse demirin çıkarılması gerekir. Birincil kaynaklardan gelen su kesinlikle arıtılmamış sudur. Yani bütün bir buketle uğraşıyoruz. Burada hangi safsızlıklarla uğraştığımızı ve suyu yumuşatmak için hangi filtrelerin hangi sırayla takılacağını anlamak için suyun kimyasal analizini yapmak gerekir. Kaba temizliğin ardından sistemdeki bir sonraki aşamaya iyon değişimiyle tuz giderme adı verilir. Buraya bir iyon değiştirme filtresi takılmıştır. İyon değişim süreçleri temelinde çalışır. Ana element, sodyum içeren bir iyon değiştirme reçinesidir. Reçine ile zayıf bileşikler oluşturur. Termik santraldeki sert su böyle bir yumuşatıcıya girdiğinde, sertlik tuzları anında sodyumu yapıdan dışarı atar ve yerini sıkıca alır. Bu filtrenin geri yüklenmesi çok kolaydır. Reçine kartuşu, doymuş tuzlu su çözeltisi içeren yenileme tankına taşınır. Sodyum tekrar yerini alır ve sertlik tuzları drenaja yıkanır. Bir sonraki aşama belirtilen özelliklerde suyun elde edilmesidir. Burada termik santralin su arıtma tesisini kullanıyorlar. Başlıca avantajı, belirtilen alkalilik, asitlik ve mineralizasyon seviyelerinde yüzde 100 saf su üretimidir. Bir işletmenin proses suyuna ihtiyacı varsa, bu gibi durumlar için tam olarak ters ozmoz tesisatı oluşturulmuştur.

Bu kurulumun ana bileşeni yarı geçirgen membrandır. Membranın seçiciliği kesitine bağlı olarak değişir; farklı özelliklerde su elde edilebilir. Bu membran tankı iki parçaya böler. Bir kısımda yüksek miktarda yabancı madde içeren bir sıvı, diğer kısımda ise düşük miktarda yabancı madde içeren bir sıvı bulunur. Su oldukça konsantre bir çözeltiye verilir ve yavaşça membrandan sızar. Tesisata basınç uygulanır, etkisi altında su durur. Daha sonra basınç keskin bir şekilde artar ve su geri akmaya başlar. Bu basınçlar arasındaki farka osmatik basınç denir. Çıktı tamamen temiz sudur ve tüm çökeltiler daha az konsantre bir çözelti içinde kalır ve drenaja boşaltılır.

Nanofiltrasyon aslında ters ozmoz ile aynıdır, yalnızca düşük basınçtır. Bu nedenle çalışma prensibi aynıdır, sadece su basıncı daha azdır. Bir sonraki aşama, içinde çözünen gazların sudan uzaklaştırılmasıdır. Termik santrallerin safsızlık içermeyen temiz buhara ihtiyacı olduğundan, içinde çözünmüş oksijen, hidrojen ve karbondioksitin sudan uzaklaştırılması çok önemlidir. Sudaki sıvı gaz safsızlıklarının giderilmesine karbon giderme ve hava giderme denir. Bu aşamadan sonra kazanlara su verilmeye hazır hale gelir. Üretilen buhar tam olarak gereken konsantrasyon ve sıcaklıktadır.

Yukarıdakilerin hepsinden görülebileceği gibi bir termik santralde suyun arıtılması üretim sürecinin en önemli bileşenlerinden biridir. Temiz su olmadan kaliteli iyi buhar olmayacak, bu da gerekli hacimde elektrik olmayacağı anlamına geliyor. Bu nedenle termik santrallerde su arıtma konusunun yakından ele alınması ve bu hizmetin yalnızca profesyonellere verilmesi gerekmektedir. Düzgün tasarlanmış bir su arıtma sistemi, uzun vadeli ekipman servisi ve yüksek kaliteli enerji tedarik hizmetlerinin garantisidir.



İlgili yayınlar