ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛИ

Полезная модель относится к области тепловой и промышленной энергетики и может быть использована для обеспечения потребителей химически очищенной и химически обессоленной водой.
Прототипом является водоподготовительная установка тепловой электроцентрали по патенту RU №133526, C02F 9/04, 20.10.2013, содержащая последовательно включенные блок предварительной очистки воды, блок умягчения воды, блок обратного осмоса, а также деаэратор, соединенный с паровым котлом высокого давления, и установку подготовки химически очищенной воды, при этом блок предварительной очистки воды содержит последовательно соединенные осветлитель с линиями подачи исходной воды и сброса шлама, бак коагулированной воды, механический фильтр с линией отвода промывочной воды и бак промывочных растворов с линией подачи промывочных растворов в осветлитель, линия отвода промывочной воды механического фильтра соединена с баком промывочных растворов, блок умягчения воды содержит последовательно соединенные фильтр Na-катионирования, соединенный с баком промывочных растворов посредством линии отвода регенерационного раствора, и бак умягченной воды с линией отвода умягченной воды, блок обратного осмоса содержит установку обратного осмоса с линиями отвода концентрата и пермеата, линия отвода умягченной воды соединена с установкой подготовки химически очищенной воды, при этом в нее дополнительно введен блок ионного обмена для глубокого обессоливания воды, содержащий последовательно соединенные фильтр H-ионирования и фильтр OH-ионирования с линиями отвода регенерационных вод в бак нейтрализатор, причем линия отвода пермеата установки обратного осмоса соединена с фильтром H-ионирования, а бак нейтрализатор и линия отвода концентрата установки обратного осмоса соединены с установкой подготовки химически очищенной воды.
Прототип содержит следующие признаки, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели: блок предварительной очистки воды, блок обратного осмоса, блок ионного обмена для глубокого обессоливания воды и установка подготовки химически очищенной воды, при этом блок предварительной очистки воды содержит последовательно соединенные осветлитель с линиями подачи исходной воды и сброса шлама, бак коагулированной воды, механический фильтр с линией отвода промывочной воды и линией отвода осветленной воды, а также бак промывочных растворов с линией подачи промывочных растворов в осветлитель, линия отвода промывочной воды механического фильтра соединена с баком промывочных растворов, блок обратного осмоса содержит установку обратного осмоса с линиями отвода концентрата и пермеата, блок ионного обмена для глубокого обессоливания воды содержит последовательно соединенные фильтр H-ионирования и фильтр ОН-ионирования с линиями отвода регенерационных вод в бак нейтрализатор, линия отвода пермеата установки обратного осмоса соединена с фильтром Н-ионирования, а бак нейтрализатор и линия отвода концентрата установки обратного осмоса соединены с установкой подготовки химически очищенной воды.
Основным недостатком данной водоподготовительной установки является низкая степень очистки и обессоливания воды (солесодержание - 740 г/т).
Кроме этого, в ней присутствуют блок умягчения воды, подача (дозирование) реагента NaCl и отработанные регенерационные стоки Na-катионитных фильтров.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение степени очистки и обессоливания воды.
3
Общий технический результат достигается тем, что в водоподготовительной установке тепловой электроцентрали, содержащей блок предварительной очистки воды, блок обратного осмоса, блок ионного обмена для глубокого обессоливания воды и установку подготовки химически очищенной воды, при этом блок предварительной очистки воды содержит последовательно соединенные осветлитель с линиями подачи исходной воды и сброса шлама, бак коагулированной воды, механический фильтр с линией отвода промывочной воды и линией отвода осветленной воды, а также бак промывочных растворов с линией подачи промывочных растворов в осветлитель, линия отвода промывочной воды механического фильтра соединена с баком промывочных растворов, блок обратного осмоса содержит установку обратного осмоса с линиями отвода концентрата и пермеата, блок ионного обмена для глубокого обессоливания воды содержит последовательно соединенные фильтр H-ионирования и фильтр ОН-ионирования с линиями отвода регенерационных вод в бак нейтрализатор, при этом линия отвода пермеата установки обратного осмоса соединена с фильтром H-ионирования, а бак нейтрализатор и линия отвода концентрата установки обратного осмоса соединены с установкой подготовки химически очищенной воды, согласно предлагаемой полезной, блок предварительной очистки воды дополнительно содержит бак раствора FeCl и бак раствора NaOH, соединенные с осветлителем, а линия отвода осветленной воды с механического фильтра соединена с установкой обратного осмоса и с установкой подготовки химически очищенной воды.
3
Таким образом, введение в установку бака раствора FeCl и бака раствора NaOH позволяет получить чистую воду с пониженным солесодержанием без использования блока умягчения при общем упрощении установки за счет исключения блока умягчения и сокращения регенеративных растворов.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена предлагаемая водоподготовительная установка тепловой электроцентрали.
На чертеже имеются следующие обозначения:
I - блок предварительной очистки,
II - блок обратного осмоса,
III - блок ионного обмена,
1 - линия подачи исходной воды,
2 - осветлитель,
3 - бак коагулированной воды,
4 - механический фильтр,
5 - установка обратного осмоса,
6 - фильтр H-ионирования (H-фильтр),
7 - фильтр OH-ионирования (OH-фильтр),
8 - линия отвода осветленной воды,
9 - линия отвода пермеата с установки обратного осмоса,
10 - линия подачи глубоко обессоленной воды с OH-фильтра,
11 - линия отвода концентрата с установки обратного осмоса,
12 - линия отвода регенерационной воды с H-фильтра,
13 - линия отвода регенерационной воды с OH-фильтра,
14 - линия отвода промывочной воды с механического фильтра,
15 - бак нейтрализатор,
16 - бак промывочных растворов,
17 - линия подачи промывочных растворов в осветлитель,
18 - линия сброса шлама с осветлителя,
19 - линия подачи реагентов для коррекции pH коагулированной воды,
3
20 - бак раствора FeCl,
21 - бак раствора NaOH,
22 - установка подготовки химически очищенной воды.
Водоподготовительная установка тепловой электроцентрали содержит последовательно включенные блок I предварительной очистки воды, блок II обратного осмоса, блок III ионного обмена и установку 22 подготовки химически очищенной воды.
Блок I предварительной очистки воды содержит последовательно соединенные осветлитель 2 с линиями 1 и 18, соответственно подачи исходной воды и сброса шлама, бак 3 коагулированной воды, механический фильтр 4 с линией 8 отвода осветленной воды, а также линией 14 отвода промывочной воды в бак 16 промывочных растворов, имеющий линию 17 подачи промывочных растворов в осветлитель 2.
Блок II обратного осмоса содержит установку 5 обратного осмоса с линиями 11 и 9, соответственно, отвода концентрата и пермеата. Установка 5 обратного осмоса соединена с механическим фильтром 4 линией отвода осветленной воды 8.
Блок III ионного обмена для глубокого обессоливания воды содержит последовательно соединенные фильтр 6 H-ионирования и фильтр 7 ОН-ионирования с линиями отвода регенерационных вод, соответственно 12 и 13, в бак нейтрализатор 15. Линия 9 отвода пермеата установки 5 обратного осмоса соединена с фильтром 6 H-ионирования.
Бак нейтрализатор 15 и линия 11 отвода концентрата установки 5 обратного осмоса соединены с установкой 22 подготовки химически очищенной воды.
3
Предлагаемая водоподготовительная установка тепловой электроцентрали отличается тем, что блок I предварительной очистки воды дополнительно содержит бак 20 раствора FeCl и бак 21 раствора NaOH, соединенные с осветлителем 2, а линия 8 отвода осветленной воды с механического фильтра 4 соединена с установкой 5 обратного осмоса и с установкой 22 подготовки химически очищенной воды.
Водоподготовительная установка тепловой электроцентрали работает следующим образом.
3
Исходная вода по линии 1 подается в блок I предварительной очистки, в осветлителе 2 которого осуществляют процессы коагуляции за счет дозировки реагентов, подаваемых из бака 20 раствора FeCl и бака 21 раствора NaOH, и последующее осветление в механическом фильтре 4, который установлен после бака 3 коагулированной воды. Перед подачей коагулированной воды в механический фильтр осуществляют корректировку pH по линии 19. Осветленная вода после фильтра 4 по линии 8 подается в блок II обратного осмоса. Далее пермеат с установки 5 обратного осмоса по линии 9 поступает в блок III ионного обмена для глубокого обессоливания воды в фильтре 6 H-ионирования и фильтре 7 OH-ионирования.
Затем по линии 10 глубоко обессоленная вода с фильтра 7 OH-ионирования поступает в деаэратор с дальнейшей подачей в котел среднего или высокого давления (на чертеже они условно не показаны). Регенерационные воды с фильтра 6 H-ионирования и фильтра 7 OH-ионирования, по линиям, соответственно 12 и 13, поступают в бак нейтрализатор 15.
Часть осветленной воды с механического фильтра 4 воды по линии 8, концентрат с установки 5 обратного осмоса по линии 11, а также регенерационные воды с бака нейтрализатора 15, подаются в установку 22 подготовки химически очищенной воды.
Промывочная вода по линии 14 с фильтра 4, установленного в блоке I предварительной очистки, направляется в бак 16 промывочных растворов с дальнейшей подачей в осветлитель 2 по линии 17. В процессе работы осветлителя 2 удаляется шлам по линии 18.
3
По сравнению с прототипом, заявляемая водоподготовительная установка отличается тем, что в осветлитель 2 подают (дозируют) реагенты FeCl из бака 20 и NaOH из бака 21, при этом в ней отсутствует блок умягчения воды, и соответственно, отсутствуют отработанные регенерационные стоки Na-катионитных фильтров и подача (дозирование) реагента NaCl.
Материальный баланс по ступеням обработки предлагаемой водоподготовительной установки тепловой электроцентрали на Казанской ТЭЦ-2 в январе 2012 г. приведен в таблице 1.
Таблица 1.
№
Q, т/ч
Ж<sub>0</sub>
Na
НСО<sub>3</sub> <sup>-</sup>
SO<sub>4</sub>
Cl
Щ<sub>гOH</sub>
SiO<sub>2</sub>
Ок
ВВ
СС
pH
г-экв/т=мг-экв/л
г/т=мг/л
Исходная вода в Осв
225
4,43
0,35
2,53
1,77
0,34
0,002
9,79
8,83
1,82
336,4
8,16
Осветленная вода после М-ф
235
0,4
4,38
1
1,77
0,64
0,27
5,4
4
0,1
280
10,3
Пермеат
124,2
0,004
0,22
0,2
0,02
0,2
0,01
0,1
0,4
0
16
8,9
Концентрат
41,1
1,6
17,1
7,6
7
1,5
0,01
22
16,0
0
1240
9,1
ХОчВ
96,6
0,8
8,6
0,11
3,5
0,9
0,02
11
8,0
0
610
9,2
ХОВ
122,4
0
0,00025
0
0
0,0001
0
0,0001
0
0
0,001
7
Таким образом, по сравнению с прототипом, использование предлагаемой полезной модели позволит получить чистую воду с пониженным солесодержанием (610 г/т) без использования блока умягчения при общем упрощении установки за счет исключения блока умягчения и сокращения регенеративных растворов.