Стартовая >> Архив >> Генерация >> Опыт реконструкции водоподготовительной установки

Опыт реконструкции водоподготовительной установки

Корюкова Л. В., Добров Η. Н., Нохова О. В., Белоконова Н. А.

Морально и физически устаревшее оборудование, высокозатратные технологии на действующих водоподготовительных установках (ВПУ) заставляют нас заняться конструктивной деятельностью, а не панически ремонтировать несовершенное оборудование, которое к тому же становится небезопасным в эксплуатации. Следует учитывать время и ситуацию, в которой мы находимся.
Осознание необходимости выбора нового пути развития и разработка бизнес-планов на ближайшую перспективу определили основные направления реконструкции действующих ВПУ. Радикальная система техперевооружения химической части заключена в ее особенностях, ее специфике.
Масштабная реконструкция действующей ВПУ невозможна. Поузловая модернизация с внедрением передовых технологий и АСУ позволит каждую технологическую схему (ступень очистки) преобразовать в оптимально работающий узел с минимальными эксплуатационными затратами и высокой степенью надежности.
Именно такой путь модернизации ВПУ был выбран и реализован на Первоуральской ТЭЦ.
Сегодня деятельность всего предприятия становится похожей на отлаженный механизм, функционирующий согласно хорошо прописанным алгоритмам, что предполагает использование информационных технологий и высвобождение человеческих ресурсов.
Все это вместе открывает резервы экономии и оптимизации деятельности как определенного специалиста, так и предприятия в целом.
Расход воды на собственные нужды ВПУ
Рис. 1. Расход воды на собственные нужды ВПУ:
1 - норма; 2 - фактический

Это первая электростанция в Свердловэнерго, где близятся к завершению работы по комплексной системе автоматизированного контроля и управления процессами водоприготовления и водно-химического режима.
Спустя 5 лет после начала реконструкции, проведенной коллективом ТЭЦ, химслужбы Свердловэнерго и ВТИ, получены достаточно высокие технико-экономические показатели, а именно:
расход воды на собственные нужды ВПУ не превышает 8% (рис. 1);
удельный расход соли находится в пределах 1,4 - 1,5 г-экв/г-экв;
изменилась структура отложений: отложения стали рыхлыми, легко удаляемыми при водных отмывках;
скорость роста отложений уменьшилась в 2 раза;
непрерывная продувка на котлах (БКЗ-75) снизилась до 2,5% (рис. 2);
котлы работают в режиме пониженного фосфатирования (1,5 -2,0 г/дм3) при жесткости питательной воды до 1 мкг-экв/дм3.
Включение в 1996 г. новой ВПУ с противоточной технологией умягчения выявило ряд проблем, без устранения которых прогрессивная технология оказалась бы неработоспособной. Это, прежде всего, низкое качество воды после предочистки, работающей по схеме известкования с коагуляцией в осветлителях ВТИ-400 с фильтрацией в двухкамерных осветлительных фильтрах.
Вода после предочистки отличалась высокой нестабильностью. Одной из причин низкого качества воды по этому показателю является система подогрева исходной воды уходящими газами в контактных экономайзерах.

Рис. 2. График непрерывной продувки на котлах БКЗ-75

Баланс питательной воды
Рис. 3. Баланс питательной воды (в процентах):
1 - химочищенная вода; 2 - конденсат

Вследствие неудовлетворительной работы осветлителей и низкой эффективности очистки воды на механических фильтрах имело место “закарбоначивание” средней и блокирующей дренажных систем и нарушение принципа зажатия слоя в процессе регенерации катионита.
На Первоуральской ТЭЦ существует и другая проблема, связанная с постоянным попаданием специфических органических загрязнителей от промышленных предприятий региона, расположенных выше водозабора.
Резкое изменение качества исходной воды по содержанию органики не только дестабилизирует работу предочистки, но и нарушает ВХР основного контура, снижая pH пара. В составе отложений отмечено высокое содержание органических веществ и карбонатов. Отложения по структуре очень плотные, и при промывке серной кислотой с концентрацией 6 - 8% они удаляются не более чем на 50%.
Доля химочищенной воды в составе питательной достигала в летний период 70% (рис. 3). Непрерывная продувка котлов при фосфатировании, в соответствии с нормативами ПТЭ, увеличивалась до 4% (рис. 2). Скорость роста отложений составила 200 г/(м2-год). Остаточная загрязненность после химпромывки достигала 400 - 450 г/м2.
Работа по реконструкции действующей предочистки производилась последовательно с оценкой результатов каждого этапа.
В 1998 г. была выполнена реконструкция воздухоотделителя, в результате которой содержание углекислоты перед подачей в осветлители снизилось с 20 до 5 мг/дм3.
С 1999 по 2000 г. был выполнен комплекс работ по стабилизации температуры и расхода воды, подаваемой на осветлители.
Установленные частотно-регулирующие приводы на насосах-дозаторах извести и коагулянта позволили не только осуществить непрерывную подачу реагентов, но и автоматизировать процесс дозирования реагентов по расходу исходной воды с корректировкой дозы извести по pH воды в зоне смешения. В настоящее время ведутся работы по автоматической корректировке дозы коагулянта в зависимости от качества исходной воды.
Расход соли
Рис. 4. Расход соли

Качество известково-коагулированной воды значительно улучшилось по содержанию соединений железа, особенно после осветлительных фильтров. В процессе реконструкции из года в год снижается содержание железа и в химочищенной воде (таблица).
Повысилась стабильность воды и, как результат, увеличился межпромывочный период фильтрующих элементов средней дренажной системы в 2 раза.
Большое внимание при работе предочистки уделяется процессу фильтрования воды на осветлительных фильтрах. Двухкамерные осветлительные фильтры переоборудованы в однокамерные. Использование фракционированного антрацита и новой технологии водовоздушной промывки позволило довести расход промывной воды до 4 м3/м3, что положительно отразилось на общем расходе воды на собственные нужды ВПУ (рис. 1).
В настоящее время ведется реконструкция высвободившихся Na-катионитных фильтров в осветлительные с увеличенной высотой загрузки до 2,0 м. Испытания такого фильтра проведены в промышленных условиях на ТЭЦ. Отработан алгоритм управления процессом водовоздушной промывки осветлительного фильтра с увеличенной высотой загрузки. Фильтр способен работать при скорости фильтрации 15 м/ч и выдавать воду с содержанием взвешенных веществ до 1 мг/дм3.
Снижение расхода поваренной соли (по годам) показано на рис. 4.
Себестоимость химочищенной вод
Рис. 5. Себестоимость химочищенной воды
Снижение содержания железа по ступеням очистки исходной воды


Вода

Ступень очистки

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

1996 г.

Исходная

490

495

445

863

445

325

312

250

348

Известково-коагулированная

140

148

125

101

190

138

111

118

107

Осветленная

110

121

120

90

180

125

109

116

106

Химочищенная

64,5

53

68

62

74

100

69

66

66

1997 г.

Исходная

264

340

350

570

460

615

608

637

447

Известково-коагулированная

73

110

73

69,7

665

262

517

489

257

Осветленная

130

164

53

66,7

151

127

124

151

114

Химочищенная

53

60

36

52

102

99

106

110

104

1998 г.

Исходная

1340

1300

845

2792

1528

1260

752

587

618

Известково-коагулированная

350

444

331

695

1020

397

402

372

287

Осветленная

93

85

110

189

342

162

230

155

93,8

Химочищенная

81

77,4

91

101

145

58

102

89

82,8

1999 г.

Исходная

668

700

535

1104

1098

426

444

340

759

Известково-коагулированная

71 ф

72ф

87ф

92ф

333

192

567

255

487

Осветленная

41

42

93

43

150

84

78

62

81

Химочищенная

36,5

52

67

36

124

54

67

46

59

2000 г.

Исходная

585

527

483

794

610

455

515

1469

512

Известково-коагулированная

319

441

311

400

350

296

319

595

237

Осветленная

52

83

60

55

80,9

103

90

98

65

Химочищенная

49

56

44

40,5

63,3

67,4

62

81

60

2001 г.

Исходная

440

511

442

1262

1038

525

306

360

403

Известково-коагулированная

350

305

382

496

451

333

194

172

171

Осветленная

57

83

68

55

88

83,5

67

54

53

Химочищенная

42

52

39

29

49

81,5

48

48

45

Самый низкий уровень расхода соли получен в 2001 г. в результате проведения полного комплекса реконструкции. Из рис. 5 видно, что, даже несмотря на постоянно растущие цены на исходную воду и реагенты, в результате реконструкции снизилась себестоимость химочищенной воды.
Организация системы химико-технологического мониторинга на данной ТЭЦ, имеющей котлы среднего давления, не предусматривалась в ближайшей перспективе.
Эта задача решилась сама по себе по мере упорядочения работы ВПУ и повышения культуры эксплуатации на ТЭЦ в целом.
Система управления ВХР предусматривает установку минимального парка приборов автоматического химического контроля, в основном, кондуктометров: на линии питательной воды и насыщенных паров после каждого котла.
Управление продувкой предполагается по солесодержанию питательной воды в зависимости от нагрузки котла.
Технические решения, использованные на ВПУ Первоуральской ТЭЦ, положены в основу реконструкции действующих схем ВПУ на других электростанциях энергосистемы.

 
« Опыт разработки фильтрационно-селективного водозабора   Опыт снятия дисков последних ступеней роторов паровых турбин »
электрические сети