Энергетика: ТЭЦ, котельные, энергоцентры
Готовим воду для котлов и теплосети и очищаем стоки водоподготовки и продувки оборотных систем ТЭЦ, котельных и энергоцентров. Проектируем, изготавливаем оборудование, монтируем и запускаем.
На тепловой станции воды больше всего уходит на охлаждение и водоподготовку, и оттуда же берутся главные стоки. Продувка оборотных систем охлаждения, по данным анкетирования в ИТС 38-2024, составляет около 15 м³ на каждый мегаватт-час. С ней уходят соли, накопленные при испарении в градирнях, и реагенты против накипи и обрастания.
Водоподготовка даёт три вида стоков: шлам осветлителей, промывные воды фильтров и ультрафильтрации, а также засоленные растворы после регенерации ионитов или концентрат обратного осмоса. Шлам обезвоживают, промывные воды возвращают в цикл. Сложнее всего с солями: стоки регенерации без разбавления сбросить в водоём почти невозможно, поэтому их объём стараются уменьшить ещё на стадии выбора схемы обессоливания.
Начинаем с анализа исходной воды и требований котлов и теплосети. Потом считаем баланс воды и солей по всей станции и подбираем схему водоподготовки, при которой стоков меньше и их проще разместить. ООО «ПЛАЗКАТ» работает в Санкт-Петербурге с 2006 года и ведёт объект полным циклом: проектирование, изготовление оборудования, строительно-монтажные и пусконаладочные работы.
Что в стоке
| Поток | Что известно о составе и объёме |
|---|---|
| Продувка оборотных систем охлаждения | около 15 м³ на 1 МВт·ч; по сравнению с подпиточной водой растут взвешенные вещества (в среднем на 55 %), сульфаты (80 %), хлориды (92 %), натрий (95 %), магний (56 %), кальций (58 %), железо (73 %), медь (210 %) |
| Шламовые воды предочистки с известкованием и коагуляцией солями железа | карбонат кальция, гидроксиды магния и железа, кремнекислота, органические вещества; pH выше 10 |
| Шлам осветлителей при коагуляции солями алюминия | гидроксид алюминия, кремнекислота, соединения железа, взвесь; влажность выше 90 %, гелеобразный, плохо отстаивается и фильтруется |
| Сток предочистки на 1 м³ осветлённой воды | 0,02–0,11 м³ при известковании и коагуляции; 0,03–0,20 м³ при коагуляции с флокуляцией; 0,08–0,27 м³ на ультрафильтрации |
| Отработанные регенерационные растворы и промывочные воды ионитных фильтров | соли кальция, магния и натрия исходной воды плюс избыток серной кислоты, щёлочи или поваренной соли; избыток реагентов при параллельноточном ионировании — не меньше 2,2 раза к солям исходной воды |
| Концентрат обратного осмоса | 20–25 % объёма исходной воды, соли исходной воды в концентрированном виде |
Источник: ИТС 38-2024 «Сжигание топлива на крупных установках в целях производства энергии», разд. 6.2 и 6.3 (https://burondt.ru/NDT/NDTDocsDetail.php?UrlId=2277&etkstructure_id=1872)
Требования к сбросу
- Отраслевой справочник НДТ — ИТС 38-2024 «Сжигание топлива на крупных установках в целях производства энергии». Он разбирает стоки систем охлаждения, водоподготовительных установок, нефтесодержащие стоки, воды гидрозолоудаления и поверхностный сток ТЭС.
- ИТС 38-2024 указывает, что засоленные стоки регенерации ионообменных фильтров без разбавления сбросить в водный объект практически невозможно из-за водоохранных ограничений. Отсюда интерес к мембранным схемам и переработке стоков регенерации.
- Котельные и энергоцентры, которые сбрасывают стоки в городскую канализацию, подчиняются приложению № 5 к Правилам холодного водоснабжения и водоотведения (ПП РФ № 644): pH 6–9, температура до +40 °C, сульфаты до 1000 мг/дм³, хлориды до 1000 мг/дм³, плюс местные нормативы водоканала.
- Качество подпиточной и питательной воды задают требования к котлам и тепловой сети: водно-химический режим из документации изготовителя котла и правила эксплуатации тепловых энергоустановок.
Типовая схема очистки
- Механическая фильтрация или ультрафильтрацияСнимает взвесь, коллоиды и часть органики, защищает мембраны и иониты.
- Умягчение или обратный осмосNa-катионирование для котлов низкого давления, обратный осмос для глубокого обессоливания и снижения расхода реагентов.
- ДообессоливаниеЭлектродеионизация или ионообменные фильтры смешанного действия, когда нужна вода с проводимостью на уровне нескольких мкСм/см.
- Деаэрация и коррекционная обработкаУдаляют кислород и углекислоту, дозируют реагенты по водно-химическому режиму котла.
- Сбор и нейтрализация стоков ВПУРегенерационные и промывные воды усредняют и нейтрализуют в баках-нейтрализаторах.
- Обработка шлама предочисткиШлам осветлителей обезвоживают на фильтр-прессе или декантере, фильтрат возвращают в осветлитель.
- Повторное использование и концентрированиеПромывные воды фильтров и ультрафильтрации возвращают в цикл, концентрат осмоса используют для взрыхления фильтров или упаривают.
Наши объекты в отрасли
Водоканал города-миллионника: электролизная установка гипохлорита, 8 ячеек 8 электролизных ячеек по 6,0–6,5 кг активного хлора в час. Поставка, монтаж и пусконаладка с подтверждением проектных показателей. НПЗ в Орске: озонаторная установка для очистки технологических стоков Поставили озонаторную установку для блока озонирования технологических стоков нефтеперерабатывающего завода. Водоканал города-миллионника: цех термической сушки осадка, 340 т/сут Две линии барабанной сушки перерабатывают 340 тонн осадка в сутки. На выходе — до 100 тонн сухого гранулята в сутки. Вопросы и ответы
Что выбрать для котельной: ионный обмен или обратный осмос?
Зависит от солесодержания исходной воды и требований котла. Ионный обмен расходует кислоту, щёлочь или соль и даёт засоленные стоки регенерации. Обратный осмос расходует электроэнергию и даёт концентрат объёмом 20–25 % исходной воды. ИТС 38-2024 отмечает, что мембраны постепенно вытесняют ионный обмен из схем обессоливания.
Куда девать стоки регенерации ионитов?
Сбросить их в водоём без разбавления, по ИТС 38-2024, практически невозможно. Варианты: сократить объём противоточной регенерацией или переходом на мембраны, переработать стоки в регенерационный рассол или упарить. В канализацию их принимают в пределах нормативов водоканала по сульфатам, хлоридам и pH.
Можно ли использовать продувку оборотной системы повторно?
Иногда да. ИТС 38-2024 приводит пример подготовки подпитки теплосети с закрытым водоразбором из продувочной воды, но решение требует обоснования для каждого случая. Чаще продувку очищают от взвеси и сбрасывают, а объём сокращают реагентной обработкой циркуляционной воды.
Сколько стоков даёт предочистка?
По данным анкетирования ТЭС в ИТС 38-2024, от 0,02 до 0,27 м³ на кубометр осветлённой воды. Больше всего воды уходит на промывки установок ультрафильтрации — в 2–4 раза больше, чем на осветлителях.
Беретесь ли за водоподготовку небольших котельных?
Да. Подбираем схему под исходную воду и тип котлов: от умягчения до обратного осмоса. Подробнее — на странице про водоподготовку для котельных.