Использование воды в теплоэнергетике

Оборудование современных электростанций эксплуатируется при высоких тепловых нагрузках, что требует жесткого ограничения толщины отложений на поверхностях нагрева по условиям температурного режима их металла в течение рабочей компании. Такие отложения образуются из примесей, поступающих в циклы электростанций, в том числе и с добавочной водой, поэтому обеспечение высокого качества водных теплоносителей электростанции является важнейшей задачей. Использование водного теплоносителя высокого качества упрощает также решение задач получения чистого пара, минимизации скоростей коррозии конструктивных материалов котлов, турбин и оборудования конденсатно-питательного тракта.

Для удовлетворения разнообразных требований к качеству воды, потребляемой при выработке электрической и тепловой энергии, возникает необходимость специальной физико-химической обработки ее. Подготовка воды осуществляется в специальном цехе, который называется цех «химводоочистки» (ХВО). За этим цехом закреплена задача организации и контроля за водно-химическим режимом всех групп оборудования. [2]

Химически подготовленная вода является, по существу, исходным сырьем, которое после надлежащей обработки (отчистки) используется для следующих целей: а) в качестве исходного вещества для получения пара в котлах, парогенераторах, испарителях, паропреобразователях; б) для конденсации отработавшего в паровых турбинах пара; в) для охлаждения различных аппаратов и агрегатов станции; г) в качестве теплоносителя в тепловых сетях и системах горячего водоснабжения.

Одновременно с отчисткой природной воды на электростанциях необходимо решать комплексно вопросы, связанные с утилизацией различными методами образующихся при этом сточных вод. Такое решение является мерой защиты от загрязнения природных источников питьевого и промышленного водоснабжения [1].

Выбор метода обработки воды, составление общей схемы технологического процесса при применении различных методов, определение требований, предъявляемых к качеству ее, существенно зависят от состава исходных вод, типа электростанции, параметров ее, применяемого основного оборудования (паровых котлов, турбин), система теплофикации и горячего водоснабжения. При применении термических методов обработки воды экономичность их зависит также от того, как включена обессоливающая установка в схему станции, и от характеристик и параметров оборудования. Поэтому до того как перейти к рассмотрению методов обработки воды необходимо хотя бы в самом общем виде познакомиться с типами и схемами тепловых электростанций.

Типичные схемы обращения воды в циклах электростанций и теплоэлектростанций

Рис.1. Питательная схема обращения Рис. 2. Питательная схема обращения воды в тракте КЭС: воды в цикле ТЭЦ:

1 – котел, реактор кипящего типа, 1 – котел; 2 – турбина с отборами пара для парогенератор; 2 – конденсационная нужд производства и теплофикации; 3 - турбина; 3 – электрогенератор; 4 – электрогенератор; 4 – конденсатор; 5 – конводоподготовительная установка (ВПУ); денсатный насос; 6 – установка очистки 5 – конденсатор турбины; 6 – конденсат- возвратного загрязненного производственный насос; 7 – блочная обессоливающая го конденсата; 7– деаэратор; 8 – питательный установка (БОУ); 8 – ПНД; 9 – деаэратор; насос; 9 – подогреватель добавочной воды; 10 – питательный насос; 11 – ПВД 10 – ВПУ; 11 – насос возвратного конденсата; 12 – баки возвратного конденсата; 13 – теплофикационный потребитель пара; 14 – производственный потребитель пара