Страница 4: РД 34.02.401. МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ НОРМ И Н0РМАТИВОВ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ РД 34.02.401 (МТ 34-00-030-87) (44673)

При фосфатировании концентрация полифосфатов поддерживается на уровне 2-2,5 мг/дц3 в пересчете на Р2О5. Фосфатирование эффективно при коэффициенте упаривания не более 1,6 (при больших значениях усиливается гидролиз полифосфатов с образованием шлама) и щелочности оборотной воды до 4,5 мг-экв/дц3. При более высокой щелочности производится дополнительное подкислении воды серной кислотой до остаточной щелочности 4,0 мг-экв/дц3.

При обработке воды кислотой ОЗДФ концентрация реагента поддерживается в зависимости от щелочности оборотной воды (табл.5.3)

Таблица 5.3

Дозировка кислоты ОЭДФ

При более высоком значении щелочности производится дополнительное подкисление серной кислотой до остаточной щелочности 5 мг-экв/дц3; концентрация кислоты ОЭДФ поддерживается на уровне 1 мг/дц3.

При применении серной кислоты для обработки воды возможно осаждение сульфата кальция; чтобы избежать этого необходимо соблюдать условие

, (5.12)

где , - концентрация ионов кальция и сульфат-ионов в оборотной воде, мг/дц3;

f2 - коэффициент активности двухвалентных ионов,

;

?? - ионная сила раствора

ССох - солесодержание охлаждающей воды, мг/дц3.

Если условие (5.12) для рассмотренных режимов не выполняется, необходимо провести дополнительное умягчение воды, например известкованием или содоизвесткованием. В этом случае сброс оборотной воды в водоемы, как правило, не производится. Вывод растворимых солей из системы обеспечивается только капельным уносом или отбором воды на технологические цели.

Концентрация компонентов в оборотной (а следовательно, и в сбросной) воде, зависящая от режима обработки, приведена в табл. 5.4. Здесь же показаны границы применимости методов.

Для остальных растворенных примесей расчет производится по формуле

; (5.13)

Таблица 5.4

Концентрация компонентов сбросных вод

_____________

*.

**

Для оборотных систем охлаждения с водохранилищами объем свежей воды равен сумме объемов водоотведения и потерь. При этом в объем водоотведения входят организованный сток воды через плотину и фильтрация из водохранилища в водный объект, а в объем потерь - естественное и дополнительное (за счет сброса нагретой воды) испарение с зеркала водохранилища, т.е.:

(5.14)

При этом ;

Для ТЭС с русловыми водохранилищами-охладителями в качестве свежей добавочной воды системы охлаждения принимается естественный сток реки в створе плотины. Расход свежей воды целесообразно определять как сток расчетной обеспеченности: для водохранилищ сезонного регулирования - сток 95% обеспеченности, для водохранилищ многолетнего регулирования - среднемноголетний сток. Объемом сточных вод системы в этом случае будет весь сток реки соответствующей обеспеченности, за вычетом потерь на дополнительное и естественное испарение.

Для ТЭС с наливными и отсечными водохранилищами расход свежей воды определяется размерами продувки, которая в свою очередь зависит от степени упаривания воды и определяется из условия необходимости предотвращения отложений и коррозии в системе охлаждения, т.е.:

(5.15)

Расход сточных вод системы составит:

(5.16)

При проведении расчетов составляющие водного баланса систем охлаждения с водохранилищами целесообразно принимать по данным технических проектов, а также паспортов водохранилищ, составляемых органами Минводхоза, а при их отсутствии определять расчетным путем.

Для таких случаев потери на дополнительное испарение с зеркала водохранилища допускается принимать по формуле (5.7), при этом коэффициент К принимается для прудов-охладителей по [7] .

Потери воды (м3) на естественное испарение с зеркала водохранилищ определяются по формуле [8]

(5.17)

где F- площадь зеркала водохранилища, м2;

Е - высота слоя испарения [8], мм.

Фильтрация воды из водохранилищ имеет место в основании плотины и в обход ее.

Фильтрация в основании плотины [9]:

плотина на однородном основании:

- с плоским флютбетом

(5.18)

где К - коэффициент фильтрации грунта, м/сут;

Н - напор плотины, м;

- приведенный расход, определяемый зависимостью (рис.5);

- с цементационной завесой

(5.19)

где определяется по графику (рис.6);

плотина на неоднородном основании:

задача не имеет точного решения.

Рис.5. Определение приведенного расхода для плотины на однородном основании:

,

где R – глубина залегания водоупорного слоя;

L – ширина плотины по основанию

Рис.6. Определение приведенного расхода () для плотины с цементационной завесой

S - высота цементационной завесы

Ориентировочное значение коэффициента фильтрации из водохранилища в зависимости от породы грунта принимается по табл.5.5 [10].

Таблица 5.5

Коэффициент фильтрации грунта

При незначительном различии водопроницаемости слоев (кратность максимального и минимального значений коэффициентов фильтрации слоев менее 10) определяется так же, как и для плотины с однородным основанием, с той лишь разницей, что глубина залегания водоупорного слоя R определяется по методу приведения действительной толщины пласта к эквивалентной ей в фильтрационном отношении.

Эквивалентная толщина (м) определяется как

, (5.20)

где К1 … n - коэффициенты фильтрации слоев;

Р1 ... n - толщина слоев, м.

Значение фильтрации [м3/сут м)] соответственно этому определяется как

; (5.21)

основание плотины сложено двумя горизонтальными водопроницаемыми слоями:

водопроницаемость нижнего слоя во много раз больше, чем верхнего; значение фильтрации [м3/сут м)] определяется по формуле Каменского:

(5.22)

Фильтрация в обход плотины [9]:

Ориентировочно значение фильтрации через один берег водохранилища:

- для безнапорных вод

Wф.б = КН(h1 + H1); (5.23)

- для напорных вод

Wф.б = 2КНm (5.24)

где h1 - расстояние от уровня воды в водном объекте ниже плотины до водоупорного слоя, м;

H1 - расстояние от отметки нормального подпорного горизонта до водоупорного слоя, м;

m - мощность водонапорного слоя, м.

Качество сточных вод оборотных систем охлаждения с водохранилищами определяется по формуле

(5.25)

или принимается по данным химического контроля ТЭС.

При определении норм водопользования расходы охлаждающей воды относятся целиком на отпуск электроэнергии. На некоторых ТЭЦ в качестве охлаждающей используется подпиточная вода теплосети. В этом случае расход охлаждающей воды определяется нагрузкой теплосети и целиком относится на отпуск тепла.

Для расчета норм расхода воды в системе охлаждения определяется в следующем порядке:

- усредненная производительность турбоагрегата за рассматриваемый период;

- расход пара в конденсатор для данной производительности;

- расход охлаждающей воды при эксплуатации конденсационной установки в режиме экономического вакуума;

- расходы свежей, оборотной, повторно или последовательно используемой, сточной воды в системе и безвозвратные потери в системе;

- нормы водопотребления и водоотведения;

- химический состав сточных вод;

- удельные количества загрязняющих воду веществ.

5.2. Система охлаждения вспомогательных механизмов

основного оборудования ТЭС

К вспомогательным механизмам основного оборудования ТЭС относятся насосы, мельницы, дымососы, вентиляторы и другие, подшипники которых охлаждаются водой.

Расходы воды на вспомогательные механизмы принимаются по данным проектно-технической документации или производственных испытаний.

После охлаждения механизмов вода может использоваться повторно или сбрасываться в водоем. В зависимости от принятой схемы использования воды определяются объемы оборотной и сточной воды. Объемы этих вод в целом по системе распределяются на отпуск тепла и электроэнергии пропорционально расходам топлива в целом по электростанции.

5.3. Водоподготовительные установки

Водоподготовительные установки (ВПУ) служат для восполнения пароводяных потерь электростанций, потребителей пара и теплосети.

Количество воды, потребляемой ВПУ, составляет

Wпотр = Wоч + Wст (5.26)

Потребляемая ВПУ вода может включать в себя как свежую воду, забираемую из водоисточника, так и повторно или последовательно используемую (продувка системы охлаждения, нефтесодержащие стоки и т.д.), т.е.

Wпотр = Wсв + Wпп (5.27)

Производительность ВПУ (количество обработанной воды) зависит от размера потерь пароводяного цикла ТЭС, невозврата конденсата потребителями тепла, потерь теплосети и определяется "Нормами технологического проектирования тепловых электростанций" [13], а также нормативными документами вышестоящих организаций (РЭУ, главк и т.д.).

Часто указанные фактические потери на ТЭС оказываются ниже нормативных [13], поэтому фактическая производительность ВПУ оказывается ниже расчетной.

При нормировании производительность ВПУ следует выбирать наименьшую из двух сравниваемых значений.

Количество и степень загрязненности сточных вод зависят от качества исходной воды, схемы ВПУ, ее производительности и определяются расчетами, приводимыми ниже, а в ряде случаев путем проведения химических анализов [14].

В случае повышенного содержания в исходной воде органических загрязнений и забивании ионита при расчете норм обменную емкость ионита необходимо принимать фактическую.

Для восполнения пароводяных потерь ТЭС и потребителей пара обычно используются ВПУ двухступенчатого натрий-катионирования и химического или термического обессоливания.

5.3.1. Установка двухступенчатого натрий-катионирования с предварительной обработкой воды

Количество сточных вод от двухступенчатой натрий-катионитной установки с предварительной обработкой воды определяется по формуле

, (5.28)

где

; (5.29)

; (5.30)

, (5.31)

где - коэффициент, учитывающий долю сбросных вод от установки предварительной обработки воды;

- коэффициент, учитывающий долю умягченной воды, расходуемой на собственные нужды фильтров первой ступени;

- то же фильтров второй ступени;

- общая жесткость воды после предварительной обработки;

- жесткость воды, обработанной на первой ступени;

- жесткость воды, обработанной на второй ступени.

Качественный состав (г-экв/м3) сбросных вод после первой ступени двухступечатой натрий-катионитной установки с учетом качества исходной (после предварительной обработки) воды, используемой на собственные нужды, определяется по формулам

; (5.32)

; (5.33)

; (5.34)

; (5.35)

Качественный состав сбросных вод после натрий-катионитных фильтров второй ступени определяется по формулам

; (5.36)

; (5.37)

; (5.38)

, (5.39)

где

Усредненный состав сточных вод (г-экв/м3) от двухступенчатой натрий-катионитной установки определяется по формулам

; (5.40)

; (5.41)

; (5.42)

. (5.43)

Концентрации остальных компонентов по сравнению с исходными не изменяются.

5.3.2. Установки двухступенчатого химического обессоливания