Водно-химические режимы и надежность металла энергоблоков 500 и 800 МВт - Разработка новых схем обессоливания

Одной из важнейших проблем современности является охрана окружающей среды и разумное использование природных ресурсов. За прошедшие годы сделаны первые шаги в направлении предотвращения сброса вредных жидких стоков ТЭС в источники водоснабжения. Наиболее трудно обезвреживаемыми являются высокоминерализованные стоки установок химводоочистки, поэтому создание бессточных ТЭС невозможно без разработки новых методов и схем обессоливания добавочной воды. Острая необходимость в усовершенствовании как технологических схем в целом, так и отдельных элементов обессоливающих установок диктуется также возросшей их производительностью вследствие значительного увеличения мощности электростанций, особенно ТЭЦ, на которых водоподготовка представляет собой трудно обслуживаемое производство, занимающее значительные площади.
Наибольший интерес представляет разработка безреагентных методов обессоливания воды. К их числу относятся получившие широкое распространение за рубежом электродиализ, обратный осмос и мгновенное вскипание. На январь 1976 г. общая производительность безреагентных опреснительных установок составляла 2,5 · 106 м³/сут и продолжала увеличиваться на 16% в год. Росг производительности опреснительных установок составляет 14% в год, в то время как увеличение объема воды, выработанной с помощью мембранных методов, доходит до 40% в год. Эффективные при очистке вод с солесодержанием даже до 5 г/л, они позволяют расширить диапазон использования исходных вод для нужд энергетики. Перспективность их применения в схеме приготовления добавочной воды ТЭС заключается также в резком сокращении расхода реагентов, уменьшении количества сбрасываемых солей, возможности переработки сточных вод с получением пресной воды и реагентов или концентрированных рассолов. Проведенные зарубежными и советскими специалистами технико-экономические расчеты по комбинированным схемам обессоливания свидетельствуют о целесообразности применения мембранных аппаратов в схемах приготовления добавочной воды.
В настоящее время специалисты связывают возможность резкого сокращения и ликвидации стоков от водоподготовительного оборудования с развитием термических методов водоподготовки (с помощью испарителей). Привлекают внимание и перспективы применения для питания испарителей сточных вод гидрозолоудаления.
В СССР ведутся работы по созданию новых типов энергетических испарительных установок: блочных испарительных установок мгновенного вскипания, многоступенчатых испарительных установок с аппаратами выпаривающего типа.
Особенность процесса в испарителях мгновенного вскипания — низкий уровень температур и отсутствие кипения в пределах поверхности нагрева, что упрощает проблему борьбы с накипеобразованием и позволяет отказаться от глубокого умягчения исходной воды. Это дает возможность не только удешевить дистиллят, но и ликвидировать стоки водоумягчительных установок. Тех же результатов в многоступенчатых установках с аппаратами выпаривающего типа добиваются внутриаппаратными средствами предотвращения накипеобразования, в частности рециркуляцией затравки. В последнем случае предполагается широко использовать опыт проектирования и эксплуатации опреснительных установок.
Технико-экономические расчеты, проведенные в МЭИ, ТЭП и ЕНИПИЭнергопроме, показали, что область применения испарителей для водоподготовки будет в ближайшие годы существенно расширена.
В нашей стране подготавливаются к всесторонним опытно-промышленным испытаниям установки всех трех типов, после чего на основании тщательного технико-экономического анализа с учетом возможностей и особенностей отечественной промышленности будут определены области применения каждого из них. Ведутся работы и по ионитным безреагентным методам обессоливания воды.
Более чем полувековой мировой  опыт применения ионообменных материалов показывает, что в зависимости от выдвигаемых требований в  среднем через каждые 4 года разрабатываются новые марки ионитов или новая технология обработки воды. Законы об охране окружающей среды выдвинули на первый план задачу разработки безреагентных методов обессоливания воды.
Большим достижением является разработка сиротерм-процесса, с помощью которого достигается безреагентное опреснение воды, содержащей до 3 г/л растворенных солей, до солесодержаиия 0,3 г/л при выходе опресненной воды до 70%. Регенерация ионитов проводится горячей водой (80—90°С). Последующая очистка воды до требуемых норм производится обычными методами ионного обмена. Для осуществления этого процесса может использоваться стандартная водоподготовительная аппаратура. По технико-экономическим характеристикам сиротерм-процесс может сравниться с обратным осмосом.
На конец десятой пятилетки в СССР намечена разработка методов синтеза и технологии производства термически регенерируемых смол.
Из методов обработки воды с практически полной рекуперацией реагентов весьма интересен кесол- процесс, в котором все образующиеся соли получаются в твердом виде, а затраченные на регенерацию ионитов органические реагенты гидролизуются и разделяются термической дистилляцией.