Способ водоподготовки на тепловой электроцентрали Российский патент 2023 года по МПК C02F9/00 B01D61/58 

Предлагаемое изобретение относится к области тепловой и промышленной энергетики и может быть использовано для химической подготовки воды для потребителей.

Известна система химической подготовки воды /Патент №2551499, МПК C02F 9/04 C02F 1/42 C02F 1/44 C02F 1/52 B01D 61/00 опубл. 27.05.2015 Чичиров А.А., Чичирова Н.Д., Гирфанов А.А., Филимонов А.Г., Сайтов С.Р./

Суть способа заключается в том, что воду очищают в водоподготовительной установке тепловой электроцентрали, сначала воду предварительно очищают, затем подают в осветлитель, где осуществляют процесс коагуляции и умягчения воды за счет дозировки реагентов раствора FeCl₃ и раствора NaOH, после этого воду осветляют в механическом фильтре, затем воду фильтруют обратным осмосом, после с помощью ионного обмена, для глубокого обессоливания воды, который содержит последовательно соединенные фильтр Н-ионирования и фильтр ОН-ионирования, получают химически очищенную воду для подпитки теплосети, затем воду подают в деаэратор, в котором происходит удаление растворенных газов, соединенный с паровым котлом высокого давления. Предлагаемый способ позволит частично снизить потребление количества реагентов на регенерацию ионообменных фильтров, упростить технологическую схему и повысить чистоту, путем снижения солесодержания химически очищенной воды до 610 г/т, и сократить количество сбросов отработанных регенерационных растворов.

К недостаткам описываемого способа следует отнести:

- многостадийную технологическую схему;

- необходимость утилизирования большого количества отработанных химических реагентов, используемые для регенерации фильтров ионного обмена для глубокого обессоливания воды;

Технической задачей данного изобретения является устранение указанных недостатков, а именно упрощения технологии водоподготовки за счет сокращения стадий водоподготовки путем исключения процесса ионного обмена для глубокого обессоливания воды, при одновременном повышении производительности очистки воды за счет исключения дополнительной утилизации химических реагентов и улучшения фильтрации, дополнительным нагревом воды и дополнительной ультра - и нанофильтрации для доочистки воды.

Поставленная задача достигается тем, что в способе, включающий процесс предварительной очистки воды, коагуляцию, фильтрацию воды обратным осмосом, удаление растворенных газов, далее сбор очищенной воды для последующей подачи потребителю, отличающийся тем, что в процессе предварительной очистки дополнительно нагревают воду до 30-45°С, а фильтрацию осуществляют последовательно в три этапа, ультрафильтрацией, нанофильтрацией и фильтрацией обратным осмосом.

Существенным отличием заявляемого способа является неразрывная совокупность действий, изложенная в формуле, что позволяет уменьшить вязкость и плотность воды, а также увеличить подвижность примесей и улучшить качество очистки воды, за счет дополнительного нагрева воды, в процессе предварительной очистки воды и дополнительной фильтрации воды последовательно в три этапа, ультрафильтрацией, нанофильтрацией и фильтрацией обратным осмосом, обеспечивающая сокращение расхода реагентов на регенерацию фильтров ионного обмена для глубокого обессоливания воды, упростить технологическую схему за счет исключения из процесса регенерацию отработанных химических растворов.

Сущность изобретения очистки воды реализован на следующем оборудовании фиг. 1.

На фигуре имеются следующие обозначения:

1 - теплообменный аппарат

2 - осветлитель

3 - механический фильтр

4 - бак коагулированной воды

5 - теплообменный аппарат

6 - фильтр ультрафильтрации

7 - фильтр нано фильтрации

8 - фильтр обратного осмоса

9 - деаэратор

10 - котел

11 - труба исходной воды

12 - бак коагулянта

13 - бак коагулянта

14 - труба отвода шлама

15 - труба промывочной воды механических фильтров

16 - труба отработанной воды

17 - труба отработанной воды

18 - труба отработанной воды

19 - труба отработанной воды

Водоподготовительная установка тепловой электроцентрали содержит последовательно включенные элементы очистки воды, предварительная очистка воды, баки мембранной очистки воды с теплообменным аппаратом и деаэратор.

Пример 1.

Способ очистки воды был реализован на водоподготовительной установке, которая работает следующим образом.

Исходную воду 11 подают на предварительную очистку, в теплообменный аппарат 1, где нагревают воду до температуры 30°С, затем, осуществляют процесс коагуляции в осветлителе 2 за счет подачи реагентов из бака 12 и бака 13, например, Al₂SO₄, Са(ОН)₂ и последующего осветления в механическом фильтре 3, за которым установлен бак коагулированной воды 4. Осветленную воду после механического фильтра 3 дополнительно фильтруют в три этапа ультрафильтрацией, нанофильтрацией и фильтрацией обратным осмосом 6, 7, 8. Предварительно вода проходит через теплообменный аппарат 5 для осуществления нагрева до 30-35°С, для уменьшения вязкости и плотности воды, и как следствие, увеличение подвижности и качества очистки воды, после этого насосами под давлением не менее 6 бар воду перекачивают последовательно на фильтры ультра - 6, нанофильтрации 7 для удаления частиц более крупного размера, далее воду перекачивают под давлением 10 бар на фильтр обратного осмоса 8, для доочищения воды от частиц с размерами 0,001-0,0001 мкм, затем воду подают в деаэратор 9, в которой происходит очистка от нежелательных растворенных газовых примесей и затем очищенную воду подают с солесодержанием 300 г/т в котлы высокого давления 10 к потребителю.

Достигаемый технический результат: данный технологический процесс позволяет упростить процесс очистки воды, путем исключения ионного обмена для глубокого обессоливания воды и повысить производительность очистки воды за счет улучшения фильтрации в три этапа, фильтрацию обратным осмосом под давлением не менее 10 бар и путем нагрева воды в теплообменном аппарате до 30-35°С, в результате получают очищенную воду с солесодержанием 300 г/т.

Пример 2.

Способ очистки воды был реализован на водоподготовительной установке, которая работает следующим образом.

Исходную воду 11 подают на предварительную очистку, в теплообменный аппарат 1, где нагревают воду до температуры 35°С, затем осуществляют процесс коагуляции в осветлителе 2 за счет подачи реагентов из бака 12 и бака 13,например, Al₂SO₄, Са(ОН)₂ и последующего осветления в механическом фильтре 3, за которым установлен бак коагулированной воды 4. Осветленную воду после механического фильтра 3 дополнительно фильтруют в три этапа ультрафильтрацией, нанофильтрацией и фильтрацией обратным осмосом 6, 7, 8. Предварительно вода проходит через теплообменный аппарат 5 для осуществления нагрева до 35-40°С, для уменьшения вязкости и плотности воды, и как следствие, увеличение подвижности и качества очистки воды, после этого насосами под давлением не менее 6 бар воду перекачивают последовательно на фильтры ультра - 6, нанофильтрации 7 для удаления частиц более крупного размера, далее воду перекачивают под давлением не менее 15 бар на фильтр обратного осмоса 8, для доочищения воды от частиц с размерами 0,001-0,0001 мкм, затем воду подают в деаэратор 9, в которой происходит очистка от нежелательных растворенных газовых примесей и затем очищенную воду подают с солесодержанием 200 г/т в котлы высокого давления 10 к потребителю.

Достигаемый технический результат: данный технологический процесс позволяет упростить процесс очистки воды, путем исключения ионного обмена для глубокого обессоливания воды и повысить производительность очистки воды за счет улучшения фильтрации в три этапа, фильтрацию обратным осмосом под давлением не менее 15 бар и путем нагрева воды в теплообменном аппарате до 35-40°С, в результате получают очищенную воду с солесодержанием 200 г/т.

Пример 3.

Способ очистки воды был реализован на водоподготовительной установке, которая работает следующим образом.

Исходную воду 11 подают на предварительную очистку, в теплообменный аппарат 1, где нагревают воду до температуры 40°С, затем осуществляют процесс коагуляции в осветлителе 2 за счет подачи реагентов из бака 12 и бака 13 например, Al₂SO₄, Са(ОН)₂ и последующего осветления в механическом фильтре 3, за которым установлен бак коагулированной воды 4. Осветленную воду после механического фильтра 3 дополнительно фильтруют в три этапа ультрафильтрацией, нанофильтрацией и фильтрацией обратным осмосом 6, 7, 8. Предварительно вода проходит через теплообменный аппарат 5 для осуществления нагрева до 40-45°С, для уменьшения вязкости и плотности воды, и как следствие, увеличение подвижности и качества очистки воды, после этого насосами под давлением не менее 6 бар воду перекачивают последовательно на фильтры ультра - 6, нанофильтрации 7 для удаления частиц более крупного размера, далее воду перекачивают под давлением не менее 20 бар на фильтр обратного осмоса 8, для доочищения воды от частиц с размерами 0,001-0,0001 мкм, затем воду подают в деаэратор 9, в которой происходит очистка от нежелательных растворенных газовых примесей и затем очищенную воду подают с солесодержанием 100 г/т в котлы высокого давления 10 к потребителю.

Достигаемый технический результат: данный технологический процесс позволяет упростить процесс очистки воды, путем исключения ионного обмена для глубокого обессоливания воды и повысить производительность очистки воды за счет улучшения фильтрации в три этапа, фильтрацию обратным осмосом под давлением не менее 20 бар и путем нагрева воды в теплообменном аппарате до 40-45°С, в результате получают очищенную воду с солесодержанием 100 г/т.

Реализация заявляемого решения позволяет:

- Упростить технологическую схему и процесс водоподготовки, уменьшить расход реагентов для регенерации фильтров, за счет исключения процесса ионного обмена для глубокого обессоливания воды;

- улучшить экологические показатели при реализации процесса водоподготовки за счет исключения процесса утилизации отработанных химических реагентов.

Изобретение относится к области тепловой и промышленной энергетики и может быть использовано для химической подготовки воды для потребителей. Способ включает процесс предварительной очистки воды, фильтрацию воды обратным осмосом, удаление растворенных газов, далее сбор очищенной воды для последующей подачи потребителю. Процесс предварительной очистки включает коагуляцию и механическую фильтрацию воды, нагрев воды до 30-45°С, а далее фильтрацию последовательно в три этапа: ультрафильтрацию, нанофильтрацию и фильтрацию обратным осмосом. Технический результат: упрощение технологии водоподготовки за счет сокращения стадий водоподготовки путем исключения процесса ионного обмена для глубокого обессоливания воды при одновременном повышении производительности очистки воды за счет исключения дополнительной утилизации химических реагентов и улучшения фильтрации, дополнительного нагрева воды и дополнительной ультра- и нанофильтрации для доочистки воды. 3 пр., 1 ил.

Способ водоподготовки на тепловой электростанции, включающий процесс предварительной очистки воды, включающий коагуляцию и механическую фильтрацию воды, фильтрацию воды обратным осмосом, удаление растворенных газов, далее сбор очищенной воды для последующей подачи потребителю, отличающийся тем, что в процессе предварительной очистки дополнительно нагревают воду до 30-45°С, а далее осуществляют фильтрацию последовательно в три этапа: ультрафильтрацию, нанофильтрацию и фильтрацию обратным осмосом.