diplom (708616), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Фильтр Na – катионирования выбирается по расходу химически очищенной воды, рассчитанный в тепловой схеме: Gхов= 8,03 т/ч.
Техническая характеристика Na – катионитового фильтра:
-
Марка фильтра: ФИПа І-1,0-0,6-Na,
-
Давление: – рабочие: 0,6 МПа,
– пробное гидравлическое: 0,9 МПа,
-
Вместимость корпуса: 2,27 м3,
-
Производительность: 20 м3/ч,
-
Фильтрующая загрузка: – высота: 2 м,
– объём: 1,6 м3,
-
Масса: – сульфоугля при γ = 0,65 ÷ 0,7 т/м2: 1,04 ÷ 1,12 т,
– катионита КУ-2 при γ = 0,71 т/м2: 1,14т,
-
Внутренний диаметр корпуса: 1000 мм,
-
Высота фильтра: 3685 мм,
-
Толщина стенки: 9 мм,
-
Условный диаметр арматуры:
-
для подвода исходной и промывочной воды: 50 мм,
-
для отвода обработанной воды: 50 мм,
-
для подвода регенерационного раствора: 50 мм,
-
для подвода и отвода взрыхляющей воды: 50 мм,
-
для отвода регенерационного раствора, отмывочной воды и первого фильтрата: 50 мм,
-
для гидровыгрузки фильтрующего материала: 100 мм,
-
Масса конструкции фильтра: 1,09 т.
Описание работы Na – катионитовой установки.
По теории электролитической диссоциации молекулы некоторых веществ, находящихся в водном растворе, распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы – катионы и анионы.
При Na – катионировании, растворённые в воде соли кальция (Ca) и магния (Mg) при фильтрации через катионитовый материал (NaR) обменивают катионы Ca2+ и Mg2+ на катионы Na+. В итоге получаются только натриевые соли – которые обладают большой степенью растворимости.
Изменение солевого состава воды происходит по следующим формулам:
2NaR + Ca(HCO3)2 = CaR2 + 2NaHCO3
2NaR + Mg(HCO3)2 = MgR2 + 2NaHCO3
2NaR + CaSO4= CaR2 + Na2SO4
2NaR + MgSO4= MgR2 + Na2SO4
2NaR + CaCl2= CaR2 + 2NaCl
2NaR + MgCl2= MgR2 + 2NaCl
R – условно показана сложная формула катионитового материала
В дальнейшем в воде происходит разложение бикарбонатов натрия:
2NaHCO3 = Na2CO3 + СО2
Na2CO3 + Н2О = 2NaОН + СО2
Катионитовым материалом, заполняющий фильтр, является сульфоугль. Его получают после обработки бурого или каменного угля дымящейся серной кислоты.
Характеристика сульфоугля.
Диаметр зерна: 0,3 ÷ 1,2 мм,
Насыпная масса в воздушно- сухом виде: 0,55 т/м3,
Ёмкость поглощения: 300 мг-экв/л,
Верхний предел температурной стойкости: 70 оС,
Годовой износ: 10 ÷ 15 %
Ёмкость катионитового материала есть предел его обменной способности, после чего израсходованные катионы необходимо восстанавливать регенерацией.
Регенерация катионитового материала производится 6 ÷ 8 % раствором поваренной соли, пропускаемым через него, в результате регенерации действие сульфоугля восстанавливается. Реакции идут по уравнениям:
CaR2 + 2NaCl = 2NaR + CaCl2
MgR2 + 2NaCl = 2NaR + MgCl2
Концентрированные растворы хлоридов кальция и магния, а также избыток соленого раствора выбрасываются в дренаж. Характерной особенностью Na – катионирования является отсутствие солей выпадающих в осадок. Поэтому не смотря на то что жесткость второй ступени доводят до 0,02 мг-экв/кг, щёлочность умягчённой воды остаётся равной карбонатной жёсткости исходной воды.
Сухой остаток при Na – катионировании можно считать постоянным.
Получающийся при разложении NaHCO3 едкий натрий (NaОН) даёт вспенивание воды и может вызвать коррозию металла котла, а углекислота, остающаяся в конденсате, – коррозию конденсатопроводов. Но так как относительная щёлочность получается меньше 20 %, то она не нуждается в нейтрализации.
Двухступенчатая схема Na – катионирования.
В фильтр 1 загружен катионитовый материал – сульфоугль.
Подлежащая обработке вода подаётся по трубопроводу 2 на фильтр первой ступени и проходит сверху вниз через слой сульфоугля. После прохождения исходной воды через фильтр первой ступени, вода с жёсткостью 0,5 мг-экв/кг поступает на фильтр второй ступени.
Умягчённая вода (до 0,02 мг-экв/кг) отводится в термический деаэратор по трубе 5.
На время регенерации катионитовые фильтры поочерёдно выключают из работы. Регенерационный раствор поваренной соли подаётся из бака раствора соли по трубе 3 и сбрасывается в дренаж 4. Скорость пропускания регенерационного раствора 3 ÷ 5 м/ч.
Процесс регенерации включает в себя следующие операции:
-
Взрыхление катионита исходной водой происходит снизу вверх.
-
Регенерация катионита происходит сверху вниз.
-
Отмывка катионита исходной водой от продуктов регенерации.
Отмывка Na – катионитового фильтра заканчивается при снижении жёсткости: после Ι ступени до 0,5 мг-экв/кг; после ΙΙ ступени до 0,02 мг-экв/кг.
После отмывки фильтр готов к работе в режиме умягчения. При роботе в режиме умягчения необходимо следить за: перепадом давления создаваемого фильтром; качеством умягчённой воды; следить за отсутствием катионита в умягчённой воде.
7.4.2. Деаэратор.
Деаэратор атмосферного типа выбирают по расходу химически очищенной воды, к этому расходу следует прибавить расход конденсата от пароводяных водоподогревателей, т.к. его направляют в верхнюю часть деаэрационной колонки: Gхим = 8,03 + 10,01 + 1 = 19,04 т/ч;
В котельной установлен атмосферный деаэратор марки ДА-25 с барботажным устройством, которое установлено в баке-аккумуляторе деаэратора.
Техническая характеристика деаэратора ДА-5:
-
Номинальная производительность: 25 т/ч;
-
Рабочие давление: 0,12 МПа;
-
Температура деаэрированной воды: 104 оС;
-
Средняя температура подогрева воды в деаэраторе: 10 ÷ 40 оС;
-
Размеры колонки: – диаметр и толщина стенки корпуса: 530х6 мм;
– высота: 2195 мм;
-
Масса: 280 кг;
-
Пробное гидравлическое давление: 0,3 МПа.
Описание работы деаэратора.
Деаэрацией называется освобождение питательной от растворённого в ней воздуха в состав которого входит кислород (О2) и двуокись углерода (СО2). Будучи растворенными, в воде эти газы вызывают коррозию питательных трубопроводов и поверхности нагрева котла, вследствие чего оборудование выходит из строя.
Термический деаэратор служит для удаления из питательной воды растворённых в ней кислорода и двуокиси углерода путём нагрева воды до температуры кипения. При температуре кипения воды растворённые в ней газы полностью теряют способность растворяться. Деаэратор состоит из бака-аккумулятора и деаэрированной колонки, внутри которой расположен ряд распределительных тарелок. Внутри бака-аккумулятора расположено барботажное устройство – оно служит для дополнительного удаления растворённых газов путём частичного перегрева питательной воды. За счёт барботажного устройства качество деаэрации улучшается.
Питательная вода поступает в верхнюю часть деаэратора на распределительную тарелку. С тарелки вода равномерными струйками распределяется по всей окружности деаэраторной колонки и стекает через ряд расположенных, с мелкими отверстиями, тарелок.
Пар для подогрева воды вводится в деаэратор по трубе и распределяется под водяную завесу, образующуюся при скитании воды. Пар расходясь во все стороны поднимается вверх навстречу питательной воды при этом нагревая её до температуры 104 оС, что соответствует избыточному давлению в деаэраторе 0,02 ÷ 0,025 МПа.
Пар для барботажного устройства подводится по отдельной трубе.
При этой температуре воздух выделяется из воды и вместе с остатком не сконденсировавшегося пара уходит через вистовую трубу, расположенную в верхней части деаэраторной колонки непосредственно в атмосферу.
Освобождённая от кислорода и двуокиси углерода и подогретая вода выливается в бак аккумулятор, расположенный под колонкой деаэратора, откуда расходуется для питания котлов.
Во избежания значительного повышения давления в деаэраторе на нём устанавливают два предохранительных клапана, а так же гидравлический затвор на случай образования в нём разряжения.
Деаэратор снабжён водоуказательным стеклом, регулятором уровня воды в баке, регулятором давления и необходимой измерительной аппаратурой.
-
Тягодутьевые машины.
Подача воздуха осуществляется вентилятором, а удаление газов дымососом.
Дымососы работают в более тяжёлых условиях, чем вентиляторы, т.к. они отсасывают газы с более высокой температурой, чем воздух (до 250 оС). Поэтому в дымососах предусматривают водяное охлаждение подшипников и более прочное исполнение лопаток и кожуха.
Дымовая труба – кирпичная, высота 30 м, диаметр верха трубы 1000 мм.
Часовая производительность одного дымососа равна:
В – часовой расход топлива одного котла при номинальной паропроизводительности, кг/ч;
Dрасч. – номинальный часовой расход пара, вырабатываемый котлом, кг/ч,
Gпр. – часовой расход продувочной воды при номинальной паропроизводительности, кг/ч,
Gпр = Dрасч ·0,01·ρпр. = 10000·0,01·2 = 200 кг/ч
ρпр – процент на периодическую продувку, %,
Δi – разность энтальпий между питательной водой и вырабатываемым паром, ккал/кг:
iп – энтальпия насыщенного пара, ккал/кг,
iп.в. – энтальпия питательной воды, ккал/кг,
iпр. – энтальпия котловой воды, ккал/кг,
– низшая теплота сгорания топлива, ккал/м3,
ηк – КПД котла,
Vг – объём дымовых газов перед дымососом;
αух – коэффициент присосов воздуха;
– теоретический объём дымовых газов;
Vо – теоретически необходимый объём воздуха;
Vг = 10,63 + (1,1 – 1)·9,47 = 11,58 м3/м3
В котельной установлено 3 дымососа марки ДН-10:
-
электродвигатель АО2-81-8 (22 кВт).
Часовая производительность одного вентилятора равна:
αт – коэффициент избытка воздуха в топке;
tв – температура воздуха перед вентилятором;
В котельной установлено 3 вентилятора марки ВДН-12:
-
электродвигатель АО72-8 (10 кВт).
8.Топливоподача.
В качестве основного вида топлива в котельной ГУП ФАПК “Якутия” использован природный газ Мастахского месторождения.
Газоснабжение котельной осуществляется через ГРУ установленное на третьем этаже котельной. Входное давления газа на ГРУ составляет 0,6 МПа. ГРУ в котельной два: горелки котлов ДКВР-10-13 (ГМГ-5м) снабжаются газом от ГРУ низкого давления (необходимое давление газа перед горелкой 0,0038 МПа, 380 кгс/м2); горелка котла ДЕ-10-14 (ГМ-7) снабжается газом от ГРУ среднего давления (необходимое давление газа перед горелкой 0,025 МПа, 2500 кгс/м2).
ГРУ – газораспределительный пункт для автоматического снижения и поддержания давления газа на заданном уровне.
Функции ГРУ: 1. Снижение давления до заданных параметров,
2. Поддержание в автоматическом режиме этого давления на выходе из ГРУ,















