На сьогоднішній день водопідготовка в енергетиці залишається важливим питанням галузі. Водячи є головним джерелом на ТЕС, включаючи ТЕЦ, до якого пред'явлено підвищені вимоги. Наша країна розташована в холодній кліматичній зоні, взимку трапляються сильні морози. Тому ТЕС є невід'ємною частиною комфортного життя людей. ТЕЦ, парові і газові котельні страждають від жорсткої води, що виводить з ладу дороге устаткування. Для більш чіткого розуміння, розберемося з принципами роботи ТЕЦ.
Принцип роботи ТЕЦ
ТЕЦ (теплоелектромагістраль) вважається різновидом ТЕС. Вона генерує електричну енергію і є джерелом теплової в системі теплопостачання. З ТЕЦ в будинку людей і на підприємства промисловості надходить гаряча вода і пар.
Принцип її роботи схожий з конденсаційної електростанцією. Існує тільки одна важлива відмінність: частина тепла можна посилати на інші потреби. Кількість відібраного пара регулюється на підприємстві. Теплова турбіна визначає спосіб збору енергії. У подогревателях збирають відокремлений пар. Потім енергія передається воді, яка рухається по системі. Вона передає енергію в пікові водонагрівальні котельні та теплопункти.
Водопідготовка може мати два графіка навантаження:
Якщо основною є теплове навантаження, тоді електрична їй підпорядковується. Якщо встановлена електрична навантаження, то теплова може навіть сходити нанівець. Можливий варіант поєднаної навантаження, що дає можливість використовувати залишкове тепло для опалення. Такі ТЕЦ мають ККД 80%.
При зведенні ТЕЦ враховується відсутність передачі тепла на великі відстані. Тому вона розташовується на території міста.
проблеми ТЕЦ
Головний недолік виробництва енергії на ТЕС - утворення твердого осаду, що випадає при нагріванні води. Що б очистити систему, потрібно зупинка і розбирання всього обладнання. Накип прибирають на всіх поворотах і в вузьких отворах. Крім накипу, злагодженій роботі будуть перешкоджати корозія, бактерії та інше.
Основний недолік накипу - зниження теплопровідності. Навіть її незначний шар призводить до великої витрати палива. Постійно видаляти накип неможливо. Допускається тільки щомісячна чистка, яка зазнає збитків від простою і псує поверхню обладнання. Кількість споживаного палива буде збільшуватися, а обладнання буде швидше виходити з ладу.
Як визначити, коли проводити очищення? Устаткування повідомить саме: спрацюють системи захисту від перегріву. Якщо не прибрати накип, в подальшому теплообмінники та котли не будуть працювати, утворюються свищі або станеться вибух. Все дороге устаткування вийде з ладу без можливості відновити його.
Головна причина корозії - кисень. Циркуляційна вода повинна мати його на мінімальному рівні - 0,02 мг / л. Якщо кисню достатньо, то ймовірність утворення на поверхні корозії буде збільшуватися зі зростанням кількості солей, особливо сульфатів і хлоридів.
Великі ТЕЦ мають деаераторні установки. На невеликих установках використовують коректувальні хімічні продукти. Значення pH води повинен лежати в діапазоні 9,5-10,0. З ростом pH відбувається зниження розчинності магнетиту. Особливо важливо, якщо в системі присутні латунні або мідні деталі.
Пластик - джерело локального викиду кисню. Сучасні системи намагаються уникати гнучких пластикових труб або створюють спеціальні бар'єри для кисню.
Бактерії впливають на якість використовуваної води і утворюють деякі види корозії (бактерії на металі і бактерії, що знижують сульфати). Ознаки зростання бактерій:
- специфічний запах циркуляційної води;
- відхилення вмісту хімічних речовин при дозуванні;
- корозія мідних і латунних компонентів, а так же батарей.
Бактерії надходять з брудом з грунту або при ремонті. Системи і нижня частина батареї володіють сприятливими умовами для їх росту. Дезінфекція проводиться при повному відключенні системи.
Водопідготовка для ТЕЦ
Справитися з перерахованими проблемами допоможе водопідготовка в енергетиці. На ТЕС встановлюють безліч фільтрів. Основне завдання - знайти оптимальне поєднання різних фільтрів. Вода на виході повинна бути пом'якшеною і знесоленої.
ионообменная установка
Найпоширеніший фільтр. Вона являє собою високий циліндричний бак з додатковим регенераційні баком для фільтра. Цілодобова робота ТЕЦ потребує ионообменной установки з декількома ступенями і фільтрами. Кожен з них має свій бак для відновлення. Вся система має загальний контролер (блок керування). Він стежить за параметрами роботи кожного фільтру: кількість води, швидкість очищення, час очищення. Контролер не пропускає воду через фільтри з повними картриджі, а посилає її на інші. Брудні картриджі виймаються і відправляються в бак для відновлення.
Картридж спочатку наповнений смолою зі слабким натрієм. При проходженні жорсткої води відбуваються хімічні реакції: сильні солі замінюються слабким натрієм. Згодом в картриджі скупчуються солі жорсткості - слід провести його регенерацію.
У відновному баку розчинені солі високого ступеня. Виходить сильно насичений розчин солі (більше 8-10%), який видаляє з картриджа солі жорсткості. Сільносоление відходи додатково очищаються, а потім утилізуються за спеціальним дозволом.
Плюсом установки є висока швидкість очищення. До мінусів відносяться дороге обслуговування установки, висока вартість солоних таблеток і витрати на утилізацію.
Електромагнітний пом'якшувач води
Так само поширений на ТЕЦ. Основними елементами системи є:
- сильні постійні магніти з рідкоземельних металів;
- плата;
- електричний процесор.
Перераховані елементи створюють сильне електромагнітне поле. З протилежних сторін прилад має намотану проводку, по якій йдуть хвилі. Кожен провід намотують більше 7 разів на трубу. Під час експлуатації стежать, щоб вода не контактувала з проводкою. Кінці проводів ізолюють.
Вода проходить по трубі і опромінюється електромагнітними хвилями. Солі жорсткості трансформуються в гострі голки, яким незручно «прилипати» до поверхні обладнання з-за маленької площі контакту. Додатково голки якісно і тонко очищають поверхню від старого нальоту.
- самообслуговування;
- не треба доглядати;
- термін експлуатації більше 25 років;
- відсутність додаткових витрат.
Електромагнітний пом'якшувач працює з усіма поверхнями. Основа установки - монтаж на чисту ділянку трубопроводу.
Недоліком можна вважати відсутність ефекту в стоячій воді або при її русі в два і більше напрямків.
Зворотний осмос
На виробництві підживлювальної води система зворотного осмосу незамінна. Вона єдина може очистити воду на 100%. У ній використовується система різних мембран, що забезпечують необхідні характеристики води. Мінусом стає відсутність можливості самостійного використання. Установку зворотного осмосу обов'язково потрібно доповнювати пом'якшувачами води, що впливає на вартість системи.
Тільки повна система водопідготовки і водоочищення гарантує стовідсотковий результат і компенсує високу вартість обладнання.
Спосіб обробки води впливає на роботу теплопостачання. Від нього залежать економічні показники експлуатації та захисна функція системи. При будівництві або плановому ремонті ТЕЦ потрібно приділяти особливе значення водообробці.