V uhoľnej elektrárni alebo elektrárni s kombinovaným cyklom tým na úpravu vody zvyčajne identifikuje problémy podľa príznakov: tenká vrstva dôležitej vápenatej na rúrkových kondenzátoroch, postupný rozdiel tlaku cez membránu s reverznou osmózou (RO) alebo slizký biofilm na vyplnenie chladiacej veže. každý príznak poukazuje na konkrétnu fázu procesu úpravy vody v elektrárni a každá fáza si vyžaduje inú chemickú reakciu. Užitočným prístupom je nápad na postup liečby ako celok, nie ako súbor izolovaných produktov. S viac ako 34-ročnými skúsenosťami s chémiou na úpravu vody sa Changzhou Jinghui špecializuje na dva systémy, v ktorých prevádzkovatelia zariadení pociťujú najväčší tlak: priemyselné cirkulačné chladiace systémy a RO membránové systémy.
Proces úpravy vody v elektrárni v skratke
Elektrárne využívajú vodu na výrobu pary, chladenie, kontrolu emisií a na mieste. Proces úpravy sleduje vodnú cestu od nasávania po vypúšťanie. Pochopenie tejto cesty pomáha priradiť správnu chemikáliu k správnemu problému.
| Etapa | Hlavné vodné toky | Typické problémy | Kľúčové chemické programy |
|---|---|---|---|
| Predúprava | Prívod surovej vody, čistič, filtre | Zákal, nerozpustné látky, organická záťaž | Koagulanty, flokulanty, dispergátory |
| Bojlerová make-up voda | Demineralizovaná voda, RO permeát, EDI | Vodný kameň, korózia, prenos oxidu kremičitého | Antiskalanty, inhibítory korózie, lapače kyslíka |
| Chladiaca voda | Slučka cirkulačnej chladiacej veže | Vodný kameň, korózia, biologické znečistenie, penenie | Inhibítory vodného kameňa, inhibítory korózie, biocídy, disperzanty |
| Odpadová voda a odkal | Odkalenie chladiacej veže, odkalenie kotla, odpadová voda | Pevné látky, ťažké kovy, vysoká CHSK | Prípravky na úpravu pH, zrážanlivosť, flokulanty |
Pre typickú elektráreň s výkonom 600 MW sú hlavnými systémami tepelnej spotrebiteľskej chemickej úpravy napájacej vody kotla a chladiaca veža. Každý má osobitnú úlohu v celkovej spoľahlivosti zariadení.
Predúprava a doplňovanie kotla Vodné hospodárstvo
Surová voda vstupujúca do elektrární obsahuje nerozpustné látky, tvrdosť, oxid kremičitý a premenlivý organický obsah. Prvé úpravy zvyčajne zahŕňajú koaguláciu, flokuláciu, sedimentáciu a filtráciu. Pre prídavnú vodu potom mnoho moderných závodov používa RO membrány, po ktorých nasleduje EDI alebo zmiešané leštenie na čistotu kotla.
Membrány RO čelia dvom bežným hrozbám: anorganickým vodným kameňom a biologickému znečisteniu. V elektrárňach s vysokou tvrdosťou studňovej vody je najčastejším využívaním časti vápenatého a síranu vápenatého. Membránovo špecifické činidlo proti usadzovaniu týchto kryštálov na povrchu membrány a tiež pomáha rozptýliť existujúce tendencie k usadzovaniu. Toto je jedna z nákladov najefektívnejších investícií do chemikálií v sústave doplňovacej vody kotla.
Membránový špecifický antiscalant pre systémy reverznej osmózy SM-3210R kontroluje anorganický kameň a oxid kremičitý v RO, NF a UF membránach. Zabraňuje usadzovaniu hlavne vápenatého a síranu, toleruje vysoký LSI a funguje pri pH 5–10, čo je vhodné na úpravu vody v kotli. Zobraziť produkt → Predbežná úprava ovplyvňuje aj následné zariadenia. Ak koagulácia a flokulácia nie sú dobre kontrolované, zvyškové organické látky a jemné častice môžu prechádzať cez membrány RO, čím sa zvyšuje miera znečistenia a znižuje sa životnosť membrány. Inžinieri závodu by mali monitorovať index hustoty bahna (SDI) a limity zákalu pred fázou RO a overiť, či použité chemikálie na predúpravu neinterferujú s neskorším programom proti usadzovaniu vodného kameňa.
Sezónne zmeny v kvalite Surovej vody pridávajú ďalšiu premennú. Jarné dažde často zvyšujú a obsah organických látok, zatiaľ čo letné suchá môžu zvýšiť tvrdosť a vodivosť. musia byť schopné prispôsobiť sa týmto posunom bez toho, aby sa vyžadovalo úplné prepracovanie sledu.
Úprava chladiacej vody v elektrárňach
V elektrárni nesie systém chladiacej vody často najväčší objem vody a najvyššie riziko neplánovaných odstávok. Chladiaca veža pracuje pri odparovaní, ktoré postupne koncentruje rozpustené soli. Ako sa cykly zvyšujú, zvyšuje sa potenciál usadzovania vápenatého, korózie a mikrobiologického rastu. Cieľom úpravy je pracovať pri najvyššom bezpečnom pomere a zároveň udržiavať povrchy prebiehajúce čisté.
Kontrola stupnice je prvá. Uhličitanová tvrdosť je hlavnou príčinou znášania kondenzátorov a výmenníkov tepla. Dobrý zdroj vodného kameňa v cirkulácii musí mať prítomný prahový účinok, nielen limit vápenatého. Mal zostať účinný aj v prítomnosti iónov železa a hliníka, ktoré sú bežné v chladiacej vode po korózii alebo prenose číriča. To je dôvod, prečo výber inhibítora vodného kameňa nie je univerzálnym rozhodnutím.
Inhibítor cirkulujúceho vodného kameňa pre chladiace systémy s vysokou tvrdosťou Tento roztok na báze polyméru bez fosforu rozptyľuje uhličitan vápenatý, síran a fosfát. Účinný pri 8–20 ppm, vyhovuje chladiacej vode tak strednou až vysokou tvrdosťou a zásaditosťou, čím zlepšuje účinnosť výmenníka tepla. Zobraziť produkt → Pre závody, ktoré čelia prísnym environmentálnym limitom, sa programy bez fosforu a programy s obsahom obsahu fosforu stávajú preferovanou úpravou. Fosfor prispieva k eutrofizácii v prijímajúcich vodách a mnohé pobrežné alebo riečne elektrárne musia v súčasnosti limity na nízke vypúšťanie dosiahnuť fosfor. Inhibítor korózie a kameňa bez obsahu fosforu ponúka spôsob, ako kontrolovať vodný kameň aj koróziu a zároveň vodný kameň zaťažiť živinami pri odluhu.
Bezfosforový inhibítor korózie a vodný kameň pre chladiacu vodu Obsahuje nefosforové polyméry a inhibítory korózie, zabraňuje tvorbe vodného kameňa a vytvára ochranný film na teplovýmenných povrchoch. Vhodné pre systémy s vysokým pH a vysokou zásaditou, ktoré spĺňajú limity vypúšťania s malým obsahom fosforu. Zobraziť produkt → Mikrobiologická kontrola je druhou polovicou rovnice chladiacej vody. Bakterie, prenosy a prenos tepla a koróziu pod nánosom. Neoxidačné biocídy sa často používajú na šokové dávkovanie, pretože prenikajú biofilmom účinnejšie ako oxidačné biocídy a sú menej urýchľované vysokým pH chladiacej vody. Plánovanie dávkovania by mal nahradiť retenčnému času systému a chemickému zloženiu vody.
Pri hodnotení teploty vodného kameňa podľa inžiniera závodu mala byť použitá kalibrácia prídavnej vody a porovnať s odporúčanými limitmi. Vzťah medzi tvrdosťou, zásaditosťou a cyklami určuje, koľko času je potrebné. Usmernenie k limitom je k dispozícii v článku Inhibítory vodného kameňa pre chladiacu vodu a limitnú tvrdosť . Tento článok tiež pojednáva o tom, ako môže nadmerná tvrdosť premôcť zle prispôsobený program pacientov.
Kotlové vodné systémy a uzavreté okruhy
Okrem otvorenej chladiacej veže majú elektrárne aj kotolnú vodu a uzavreté chladiace slučky. Napájacia voda kotla musí byť demineralizovaná na požadovanú úroveň vodivosti a oxidu kremičitého a samotný kotol potrebuje vnútornú úpravu, aby sa zabránilo použitiu vodného kameňa na stenách rúry. Chemický prístup sa líši od chladiacej vody, teploty sú oveľa vyššie a chemické zloženie vody je oveľa citlivejšie.
V mnohých závodoch slúži uzavretý chladiaci okruh pomocných zariadení, ako sú chladiče vzoriek, čerpadlá a tesnenia. Na rozdiel od otvorenej cirkulujúcej vody sa v uzavretej slučke vyparuje veľmi málo, ale stále zostáva korózii rozpusteným kyslíkom. Pre tieto systémy je špeciálny špeciálny uzáver vody s uzavretým obehom a zachytávačom kyslíka.
Rovnaký princíp platí na strane kotla: minimalizácia korózie a vodného kameňa znamená kontrolu chemického zloženia vody v úzkom okne. Inžinieri závodov väčšinou dôverujú na hodnoty vodivosti, pH, oxidu kremičitého a dávkovaného rozpusteného kyslíka pri úprave chemikálií.
Výber správneho chemického programu: praktické úvahy
Keď závod porovnávacie programy, pokúšame sa dosiahnuť len cenu za kilogram. Skutočná cena však spočíva v riziku výkonu. Zle prispôsobený chemický program môže viesť k výpadku kondenzátora, poruche rúrky kotla pri ďalšom nastavení jednotky alebo výmeny RO membrány. Kľúčové otázky sú:
- Zodpovedá chemikália skutočnej kvality vody v závode pri bežných a sezónnych výkyvoch?
- Aký je obsah fosforu v prípravku a zodpovedajúce limity vypúšťania?
- Môže dodávateľ poskytnúť spoľahlivú laboratórnu analýzu a zistiť proces kontroly kvality?
- Ponúkam dodávateľ technický servis na optimalizáciu dávkovania a riešenie problémov?
Spoľahliví dodávatelia by mali byť schopní poskytnúť správy o laboratórnych testoch s certifikáciou CMA, ktoré preukazujú, že produkt bol testovaný na výkon v reprezentatívnych vodných podmienkach. Spoločnosť tiež kladie dôraz na riešenia šité na mieru, počnúc fázou vývoja produktu až po riešenie vhodných prevádzkových podmienok závodu.
Ďalším praktickým zdrojom je dodávka a logistika chemikálií. Závod na vzdialenom mieste s obmedzenou skladovou kapacitou potrebuje dodávateľa, ktorý zabezpečí alebo zabezpečí harmonogramy dodávok. Schopnosť poskytovateľa dodávať do viac ako 40 krajín svedčí o osvedčených exportných skúsenostiach, v ktorých prevádzke prerušenia dodávok je riadená údržba.
Dať to všetko dokopy
Proces úpravy vody v elektrárni je nepretržitý reťazec. Predúprava chráni membrány RO, úprava RO chráni kotol a úprava chladiacej vody chráni kondenzátor a výmenníky tepla. Každý odkaz používa v sadu chemikálií, ale rovnaký cieľ: dosiahnuť všetky sa neplánovaným výpadkom.
Pre inžinierov závodu je najspoľahlivejším prístupom začať s kompletnou analýzou vody, definovať výkonnostné ciele pre každý systém a potom cieľový program, ktorý je overený podľa týchto cieľov. Skúsenosti s cirkuláciou chladiacej vody a úpravou RO znížiť, že dodávateľ môže pomôcť závodu vidieť interakcie medzi systémami, nie len predávať jeden produkt.
