Разработка, исследование и реализация способов повышения эффективности работы водогрейных котлов и технологического оборудования: на примере Сосногорского газоперерабатывающего завода тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.14, кандидат наук Горбунов, Сергей Алексеевич
- Специальность ВАК РФ05.14.14
- Количество страниц 93
Оглавление диссертации кандидат наук Горбунов, Сергей Алексеевич
Содержание
Введение
Глава 1 Анализ причин, вызывающих повреждения водогрейных котлов и технологического оборудования
1.1 Проблемы водно — химического режима водогрейных котлов и технологического оборудования, работающих на газоперерабатывающих предприятиях
1.2 Состояние производственной базы современного предприятия переработки газа
1.3 Современные технологии водоподготовки для водогрейных котлов и технологического оборудования ГПЗ
1.4 Коррекционная обработка воды для водогрейных котлов и реакторов производства техуглерода
1.5 Современные технологические схемы и материалы очистки производственных сточных вод 21 Глава 2. Исследование процесса образования отложений в водогрейном котле и реакторе
2.1 Образование отложений на теплопередающих поверхностях нагрева
в котле и реакторе
2.2 Описание водогрейного котла ЛВ
2.3 Описание реактора производства печного технического углерода
2.4 Экспериментальное исследование процесса образования отложений 36 Глава 3. Использование волокнистых керамических материалов для обработки воды 41 Глава 4. Разработка и исследование новых технологических решений по повышению эффективности водогрейных котлов и технологического оборудования газоперерабатывающего завода 51 4.1 Описание системы водоснабжения Соспогорского газоперерабатывающего завода
4.2 Описание технологической схемы производства печного технического углерода
4.3 Описание схемы теплоснабжения завода
4.4 Использование оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ) для коррекции водно - химического режима 61 5. Разработка нового флокулянта для очистки производственных сточных вод
5.1 Описание существующей технологической схемы очистки производственных сточных вод газоперерабатывающего предприятия
5.2 Использование нового полиэлектролита для очистки производственных сточных вод 72 Глава 6 Оценка экономической эффективности при использовании ком-плексонов для коррекционной обработки воды и нового флокулянта для очистки производственных сточных вод на Сосногорском ГПЗ 80 Выводы 83 Литература
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты», 05.14.14 шифр ВАК
ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО И ФАЗОВОГО СОСТАВА ОТЛОЖЕНИЙ В ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ В УСЛОВИЯХ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМ ВОДОПОДГОТОВКИ И СПОСОБЫ ИХ УДАЛЕНИЯ2017 год, кандидат наук Васильева Лада Виленовна
Комплекс технологий термического обезвреживания судовых сточных и нефтесодержащих вод2000 год, доктор технических наук Карастелев, Борис Яковлевич
Исследование комплексных реагентов на основе аминов для ведения водно-химического режима и защиты поверхностей нагрева энергетических котлов ТЭС и котлов-утилизаторов энергоблоков ПГУ2013 год, кандидат наук Суслов, Сергей Юрьевич
Метод расчета и совершенствование аппаратурного оформления очистки воды от растворенных газов и тонкодисперсной фазы в барботажных аппаратах ТЭС2014 год, кандидат наук Шакирова, Айсылу Хамитовна
Совершенствование технологий обеспечения пиковой тепловой мощности ТЭЦ2002 год, кандидат технических наук Орлов, Михаил Евгеньевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка, исследование и реализация способов повышения эффективности работы водогрейных котлов и технологического оборудования: на примере Сосногорского газоперерабатывающего завода»
Введение
В нашей стране особое значение имеют такие аспекты как надежнос ть и эффективность работы теплогенерирующего и технологического оборудования.
Как показывает практика, значительная доля причин, вызывающих ненадежную и неэффективную работу оборудования, обусловлена процессами образования отложений, шламообразования, коррозии металла и связана с подготовкой воды и организацией водно - химического режима (ВХР) (1
Важнейшими и актуальными в настоящее время являются задачи повышения эффективности работы теплогенерирующего и технологического оборудования за счет применения высокоэффективных методов предотвращения образования отложений на поверхностях нагрева и способов их удаления (1|. Проблеме борьбы с образованием отложений посвятили свои груды многие ученые. Но практика эксплуатации, рост отказов и аварий оборудования обуславливают необходимость детального исследования причин возникновения и принятие мер к их устранению. Основные положения настоящей работы базируются на сопоставлении многолетнего опыта исследований в области повышения эффективности работы теплогенерирующего и технологического оборудования, возможности устранения недостатков и усовершенствования современных разработок, методов и технологий обработки воды.
Глава 1 Анализ причин, вызывающих повреждения водогрейных котлов и технологического оборудования
1.1 Проблемы водно - химического режима водогрейных котлов и технологического оборудования, работающих на газоперерабатывающих предприятиях
Необходимым условием длительной, надежной и экономичной эксплуатации водогрейных котлов и теплообменного оборудования является рациональная организация подготовки воды и водно - химического режима (ВХР). Статистические данные свидетельствуют о том, что больше половины аварий и значительное число эксплуатационных неполадок, происходящих на тепловых электростанциях, вызваны нарушениями водно — химического режима 11 ]. Известно, что проблемы, обусловленные образованием отложений продуктов коррозии на теплопередающих поверхностях, возникают и в процессе работы технологического оборудования [2]. Отличительной особенностью технологического оборудования является обеспечение его высокой надежности, т.к. от стабильной работы оборудования в огромной степени зависит выпуск промышленной продукции.
Одним из факторов, обуславливающих столь важное значение водной проблемы современных предприятий, являются высокие удельные тепловые нагрузки стенок труб водогрейных котлов и теплообменного оборудования.
В зонах максимальных тепловых нагрузок поверхностей нагрева скапливаются труднорастворимые соединения кальция, магния, железа и меди. При наличии отложений на внутренних поверхностях труб ухудшается теплообмен поверхностей нагрева [3].
Образование отложений труднорастворимых соединений таких, как Са804 и СаС03 происходит в том случае, когда произведение растворимости меньше произведения ионов и катионов, входящих в состав отложений [4].
пршп («к, ■ аЛп, (1.1)
где аК1 - концентрация катионов, моль/л; аЛп - концентрация анионов, моль/л.
Одним из условий образования отложений, состоящих из продуктов коррозии конструкционных материалов, является превышение растворимости при данных параметрах.
Формирование отложений может происходить непосредственно на поверхности нагрева. Также отложения сначала могут образовываться в объеме воды, а затем образовывать прочно сцепленные с поверхностью нагрева отложения.
Максимальное количество отложений образуется вблизи горелок, поэтому наибольшее число разрывов труб наблюдается именно в этой области (4|. Это связано с тем, что с повышением толщины слоя отложений разность тем-
ператур металла и воды увеличивается:
/о 1 л
1СТ 1В
^ОТМ | 1
V ^ОТЛ а2 )
■ч, (1.2)
или приближенно
(1.3)
где и /д - температуры внутренней поверхности трубы и воды, ()С; 5отл - толщина отложений, м; Лотл - теплопроводность отложений, Вт/(мК); а2-коэффициент теплоотдачи, кВт/(м -К); </ - тепловая нагрузка поверхности нагрева, Вт/м .
Наличие примесей в воде и нарушение интенсивности теплообмена излучением приводят к образованию опасных отложений на радиационных поверхностях нагрева. Часто в процессе эксплуатации оборудования удельная тепловая нагрузка превышает нормируемые значения, вследствие чего не обеспечивается охлаждение топочных газов до температуры, принятой по условиям оптимального теплового режима работы топки. Это является причиной образования локальных перегревов металла и отложений па лучевоспринимающих поверхностях, что приводит к снижению производительности и уменьшению КПД водогрейного котла и технологического оборудования.
Отложения образуются на внутренних поверхностях труб, особенно в области сварных швов, гибов, что значительно сокращает продолжительность рабочей кампании оборудования. Наличие отложений ухудшает теплоотдачу, уменьшает проходное сечение и приводит к опасному перегреву металла труб.
Качество технологической и подпиточной воды должно быть таким, при котором процессы образования отложений в водогрейных котлах, трубопроводах тепловых сетей и систем охлаждения, технологическом и отопительном оборудовании были бы сведены к минимуму.
Особенно остро эта проблема стоит на предприятиях газоперерабатывающей отрасли. Опыт эксплуатации зарубежного и отечественного оборудования газоперерабатывающих заводов (ГПЗ) показывает, что основные повреждения наблюдаются в водогрейных котлах и реакторах производства печного гехуглерода [5 - 8]. Основная причина снижения надежности и экономичности работы водогрейных котлов и реакторов производства печпого техуглерода -недостатки водно-химических режимов. В связи с тем, что основной задачей ГПЗ является переработка природного газа и газового конденсата, исторически сложилось так, что на предприятии не решались проблемы, связанные с обработкой воды и оптимизацией ВХР.
Кроме того, на ГПЗ не решались проблемы повторного использования очищенной воды в технологическом цикле предприятия. В настоящее время на большинстве заводов имеется значительное количество сточных вод, достигающих 10-14% от количества воды, поступающей на предприятие. Это ведет к нерациональному расходованию предварительно обработанной воды. На ГПЗ отсутствует научный, методический и комплексный подход к анализу ВХР, режимов водопотребления и водоотведения. По этой причине не разработаны нормативные документы, технические требования к ВХР и оборотным системам водоснабжения завода.
При эксплуатации ГПЗ используется большое количество воды. Основная часть воды (более 90%) расходуется в системах охлаждения. Сточной водой яв-
ляется любой поток воды, выводимый из цикла завода. Сточные воды Г113 имеют повышенную концентрацию взвешенных и коллоидных примесей, минерализацию и в большинстве случаев повышенную щелочность. Принципы технологической схемы оборотного водоснабжения должны базироваться на использовании новых материалов для очистки производственных сточных вод
[9].
Задача оценки влияния отдельных параметров, влияющих на процесс образования отложений на теплопередающих поверхностях, применительно к условиям работы конкретного оборудования (водогрейный котел и реактор газоперерабатывающего завода) тесно соприкасается с таким подходом, как использование очищенной воды в технологическом цикле ГПЗ.
1.2 Состояние производственной базы современного предприятии переработки газа
Деятельность ГПЗ - переработка сырья (природного газа) с получением продуктов переработки. Одним из основных продуктов переработки является технический углерод. Ежегодно в мире производится свыше 9 млн. т/год техуглерода различных марок на 146 заводах в 35 странах [101. Объем производства техуглерода в России в 2012 году составил примерно 800 тыс. г. Основные производители техуглерода в России представлены в табл 1.1.
Таблица 1.1
Объем производства техуглерода в России
Предприятие — изготовитель Объем производства, тыс. т
ОАО «Ярославский технический углерод» 194,3
ОАО «Омсктехуглерод» 307,2
АООТ «Волгоградский завод технического углерода» 95,1
ОАО «Нижнекамсктехуглерод» 100,8
ОАО «Ивановский техуглерод и резина» 28,0
ОАО «Туймазинский завод техуглерода» 25,4
Сосногорский газоперерабатывающий завод 33,6
Всего в России:
784,4
Техуглерод применяется в производстве каркасов, резинотехнических изделий, печатных красок, в качестве пигмента для пластмасс. Продукт пользуется устойчивым экспортным спросом.
Одним из мощных перерабатывающих комплексов в России, в состав которого входят шесть предприятий, перерабатывающих углеводородное сырье, является ООО «Газпром переработка». Филиалы компании расположены в трех субъектах Российской Федерации: Ямало-Ненецком автономном округе (ЯНАО), Ханты-Мансийском автономном округе-Югра (ХМАО-Югра) и Республике Коми. В рамках масштабной и технологически сложной деятельности Общества непрерывно осуществляется работа по модернизации производства и углублению переработки углеводородного сырья, повышению качества и расширению ассортимента выпускаемой продукции. Планируется увеличение объемов поступления сырья на перерабатывающие заводы.
Старейшим предприятием в составе ООО «Газпром переработка» является Сосногорский газоперерабатывающий завод (СГПЗ), оп был введен в эксплуатацию в 1943 году. Сегодня Сосногорский ГПЗ является единственным в Северо-Западном федеральном округе предприятием по комплексной переработке природного газа и нефтегазоконденсатной смеси [11].
Основным видом деятельности завода является переработка сырья (природного газа) с получением продуктов переработки: стабильный газовый конденсат, термический технический углерод, печной технический углерод, сжиженные углеводородные газы, газ товарный. Получение печного технического углерода осуществляется на установке по производству печного технического углерода (УППТУ) при разложении углеводородного сырья под воздействием высокой температуры. Технологические условия и углеводородный состав сырья определяет основные показатели качества дисперсного продукта (дисперсность, структурность) и влияют на экономические показатели процесса, в частности, на удельный выход продукта и расход топливного газа. 11овышепие
удельного выхода дисперсного продукта, наряду с созданием техуглерода, отвечающего требованиям потребителей, являются важными исследовательскими и прикладными задачами.
Основным недостатком существующей технологии производства техуглерода при неполном горении природного газа является невысокий выход дисперсного продукта (25 масс.%) в расчете на потенциальное количество углерода, содержащееся в исходном углеводородном сырье [10].
Поиск технологических решений, направленных на повышение выхода дисперсного продукта представляет собой важную задачу, решение которой позволит снизить себестоимость продукции. Выход продукта может быть повышен при использовании комплексных соединений при подготовке охлаждающей воды для оптимизации ВХР и изменении технологического режима неполного горения природного газа (повышение температуры в реакционной печи до 1400 °С).
Для выработки тепловой энергии на нужды отопления па заводе эксплуатируются водогрейные котлы JIB. В ходе эксплуатации теплогеперирующего оборудования происходят процессы, нарушающие его нормальную работу: образование отложений и коррозия металла. Проведенный анализ показал, что функционирование системы теплоснабжения завода сопровождается снижением надежности и экономичности работы котлов и теплообменпого оборудования. Ежегодно растет число аварий в системе теплоснабжения СГПЗ из — за разрыва труб на 10%, расход газа увеличивается на 25%, уменьшается КПД водогрейного котла и теплообменного оборудования. Существующий на СП 13 ВХР не обеспечивает условий, при которых процессы образования отложений в водогрейных котлах были бы сведены к минимуму. Данная цель на газоперерабатывающем заводе может быть достигнута путем разработки новых материалов для обработки воды и коррекции ВХР.
В настоящее время на СГПЗ сточные воды направляются в насосную станцию и перекачивается в городские сети водоотведения. Количество сточ-
пых вод составляет 18% от количества воды, поступающей па завод. Отсутствие оборотной системы водоснабжения приводит к нерациональному расходованию воды и негативному влиянию на окружающую среду. Повторное использование очищенных сточных вод в технологическом цикле СГПЗ, в частности, для охлаждения, может быть обеспечено при применении новых методов очистки.
Одной из основных проблем предприятия является нарастающий процесс старения и возрастающий физический износ оборудования. Оборудование, эксплуатируемое па СГПЗ, представлено в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Оборудование, эксплуатируемое на СоспогорскоМ ГПЗ
№ п/п Наименование оборудования Количество, шт. Срок службы, лег
1 Теплообменники 67 >35
2 Газогенераторы 10 >40
3 Печные агрегаты 14 >40
4 Грануляционные барабаны 6 >40
5 Водогрейные котлы 4 >40
6 Тепловые сети - >50
7 Оборудование очистных сооружений - >40
От качества воды, поступающей па питание водогрейных котлов и охлаждение в технологическом оборудовании ГПЗ, напрямую зависит надежность и эффективность их работы. Для повышения надежности работы оборудования, практическое значение имеют количественные и качественные характеристики внутритрубных отложений. Изучение процесса образования отложений продуктов коррозии железа, учитывая качество воды и рабочие параметры оборудования, позволит спрогнозировать скорость образования внутритрубных отложений. Из [12] и [13] известно, что для водогрейных котлов ЛВ и реакторов СГПЗ теплотехнические параметры работы одинаковые. Поэтому оценка влияния отдельных параметров (тип ВХР, тепловой поток, температура среды) па процесс образования отложений продуктов коррозии железа, применительно к коикрет-
иым рабочим параметрам водогрейного котла и реактора СГПЗ имеет большое научное и практическое значение.
1.3 Современные технологии водоподготовки для водогрейных котлов и технологического оборудования ГПЗ
Водоподготовительные установки являются важнейшей составляющей энергетических предприятий, т.к. от качества воды, поступающей па питание котлов и охлаждение в технологическом оборудовании ГПЗ, напрямую зависит надежность и эффективность их работы. В настоящее время отсутствуют нормативные требования к качеству воды для охлаждения в реакторах ГПЗ. 11о-этому установлено, что для охлаждения в реакторах производства печного тех-углерода должен использоваться такой же ВХР, как и для водогрейных котлов.
В зависимости от качества исходной воды и требований к питательной воде, схема может включать следующие стадии обработки [14-181:
• Предварительная очистка воды (коагуляция, коагуляция - известкование, фильтрование в механических фильтрах).
• Натрий-катионирование [19], водород-катиопировапие с "голодной регенерацией", параллельное и последовательное водород-патрий-катионирование [20,21].
• Ионообменное обессоливание [22,23].
• Обессоливание методом обратного осмоса [24,25].
• Декарбонизация и деаэрация [26,27].
• Другие методы и различные варианты их сочетания [28-35].
Ионообменная технология - самая применяемая сегодня для умягчения и
деминерализации воды. Эта технология позволяет добиться качества воды, соответствующего нормам разных промышленных и энергетических объектов. Ионообменная технология основана на способности ионообменных материалов обменивать на ионы кальция и магния ионы других веществ, не образующих накипь на теплопапряженной поверхности (трубные экраны котлов, теплообменники, поверхности жаротрубных котлов).
В последнее время распространение получают такие методы, как мембранные технологии, магнитная обработка и др. безреагентные методы. Обратный осмос - один из наиболее перспективных методов обработки воды. Процесс обратного осмоса основан на перетекании веществ через полупроницаемую мембрану при приложении давления, вследствие чего вода будет просачиваться через мембрану и скапливаться по другую ее сторону, а примеси - оставаться с исходной водой, их концентрация будет увеличиваться.
Процесс обратного осмоса обладает следующими преимуществами [25]:
- высокое качество получаемой воды;
- продолжительный срок службы;
- небольшие габариты, отношение: производительность/габариты - лучшее по сравнению с другими методами обессоливания - дистилляцией, ионным обменном, электродиализом;
- относительно низкие эксплуатационные расходы: малый расход ингибиторов отложений и реагентов для отмывки отложений на мембранах;
- низкая энергоемкость (процесс осуществляется без фазовых переходов, и, следовательно, энергия требуется лишь для создания градиента давления и рециркуляции раствора);
- возможность почти во всех случаях сброса концентрата в канализацию (в окружающую среду) без обработки.
Наряду с преимуществами, процесс обратного осмоса имеет ряд существенных недостатков [25]:
- необходима тщательная предподготовка воды для обеспечения большой производительности мембран и длительного срока их службы;
- большой объем сбрасываемого концентрата (с учетом компоновочных решений расход пермеата может составить 75-80% исходной воды, концентрата - 20-25%);
- большой расход исходной воды;
- большие капитальные затраты;
- непрерывный режим работы установок.
Метод ионного обмена обладает следующими преимуществами [29]:
- возможность получения воды очень высокого качества (многоступенчатые установки) для котлов любого давления;
- способность работать при резко меняющихся параметрах исходной воды;
- небольшие капитальные и энергетические затраты;
- небольшой объем воды на собственные нужды, особенно у противоточ-ных фильтров.
Наряду с преимуществами, метод ионного обмена имеет ряд существенных недостатков [29]:
- относительно большой расход реагентов, особенно у параллельноточ-ных натрий-катионитных фильтров;
- эксплуатационные расходы увеличиваются пропорционально солесо-держанию исходной воды;
- в зависимости от качества исходной воды требуется предподготовка — иногда весьма сложная;
- необходима обработка сточных вод и трудности с их сбросом.
Из вышесказанного очевидно, что одной из наиболее ответственных стадий технологии подготовки воды является этап префильтрации, когда удаляются механические частицы, и в ряде случаев тонкие фракции вплоть до золей. Значение этого этапа связано с двумя обстоятельствами: во-первых, удельный вес частиц указанной дисперсии в общей массе загрязнений весьма велик, и, во-вторых, эффективность работы последующих стадий процесса подготовки воды в значительной мере возрастает, если на этапе префильтрации удалены частицы необходимого размера. Кроме того, в ряде случаев имеет место недооценка важности стадии префильтрации, что становится причиной значительного снижения эффективности работы всей системы подготовки воды для котлов.
В настоящее время существует много современных способов и фильтрующих материалов для обработки воды на этапе префильтрации.
Однако особый интерес представляют способы и фильтрующие материалы с широкими возможностями и диапазоном применения. К таким материалам относятся сравнительно недавно появившиеся разделительные и фильтрационные материалы - высокопористые керамические материалы (ВКМ). Эти материалы обладают уникальным сочетанием свойств, в т. ч. для решения проблемы удаления коллоидных частиц.
Волокнистые керамические материалы в различных видах и формах (бумага, фетр, картон и др.) в течение длительного времени применяются для обработки воды. Одно из преимуществ использования этих материалов перед другими фильтрующими материалами состоит в том, что фильтрующий слой характеризуется низким гидравлическим сопротивлением, а это влияет на производительность.
К их достоинствам наряду с высокой производительностью относится и возможность варьирования размеров пор за счет выбора исходных волокон, использование адсорбционных эффектов.
Однако проблема создания высокоэффективного фильтрующего материала долгое время не находила своего решения в силу того, что фильтруемая среда нарушает внутреннюю геометрию материала и приводит к изменению свойств фильтрующего материала.
Эта задача была решена в результате проведения работ по созданию отечественных ВКМ для космических аппаратов. Материалы из керамических волокон, разработанные в ходе работ по указанной программе, обладают комплексом характеристик, отвечающих требованиям фильтрования воды - высокой производительностью, стабильностью структурных и пористых параметров, долговечностью и др. [36,37].
Отдельно следует отметить то обстоятельство, что указанные материалы могут быть получены с заранее заданными свойствами, такими, как плотность,
гидравлическая устойчивость, размер пор, дисперсия размеров пор и др. Как правило, физические параметры этих материалов следующие: плотность 0,2-0,9 г/см3; размер пор - от 0,1 до 50 мкм, причем размер пор может быть задан заранее в зависимости от требований, вытекающих из условий эксплуатации материала.
В настоящее время достаточно широкое применение находят ВКМ из чистых, сверхтонких кварцевых волокон, поверхность которых имеет отрицательный заряд, который самовосстанавливается на воздухе даже после прокаливания. Это свойство ВКМ, как показали выполненные исследования, обеспечивает эффект отталкивания отрицательно заряженного гель-слоя, образующегося при фильтровании растворов, содержащих частицы с отрицательным С,-потенциалом [38-40].
Наряду с преимуществами, фильтрующие материалы обладают следующими недостатками [38]:
- низкая гидродинамическая устойчивость;
- невозможность многократной регенерации;
- имеют на своей поверхности отрицательный заряд (^-потенциал), который обеспечивает эффект отталкивания только отрицательно заряженного гель-слоя, образующегося при фильтровании растворов, содержащих частицы с отрицательным ^-потенциалом;
- низкий уровень показателей эффективности удаления из жидких сред активной коллоидной компоненты (75-80%);
- высокая стоимость используемых материалов.
Очевидно, что возможности использования ВКМ могут быть расширены в случае создания ВКМ, имеющих на поверхности волокон положительный заряд. Поэтому одна из задач данной работы состояла в разработке ВКМ с положительным зарядом.
1.4 Коррскционная обработка воды для водогрейных котлов и реакторов производства техуглерода
Задача обеспечения работы оборудования энергетических объектов в режиме отсутствия отложений требует поддержания определенных физико-химических показателей сетевой воды [41,42]. Данные показатели однозначно ориентированы на реализацию способа водоподготовки.
Проблема создания надежного режима работы оборудования состоит в том, что 60-70% объектов нецентрализованного энергоснабжения и технологического оборудования эксплуатируются без водоподготовки, или существующие установки водоподготовки работают крайне неэффективно. Основная причина, тормозящая использование эффективных способов водоподготовки, заключается в высоких эксплуатационных расходах [43]. В частности па СП 13 отсутствуют предварительная обработка воды для водогрейных котлов и подготовка воды системы охлаждения реакторов производства печного чехуглерода.
В условиях дефицита средств у промышленных предприятий как на содержание и эксплуатацию оборудования, так и на реконструкцию энергетических объектов, наиболее целесообразно использовать эффективный способ водоподготовки, имеющий сравнительно малые капитальные и эксплуатационные затраты. Традиционные методы подготовки подпиточиой воды, в том числе катионирование, не решают проблемы образования отложений и коррозии па поверхностях нагрева котлов и трубопроводах теплосети, являются затратными и трудоемкими [44].
В технической литературе публикуется много сообщений о разработке и использовании новых альтернативных способов водоподготовки [ 50-541. Наибольший интерес представляют сведения, полученные при промышленной эксплуатации новых способов. В настоящее время достаточно широкое применение находят технологии с использованием комплексных соединений [55-58].
Применение комплексных соединений позволяет отказаться от традиционных способов водоподготовки с ионообменными фильтрами, значительно сократить количество потребляемой свежей воды, уменьшить объем сточных вод.
В настоящее время уже накоплен достаточно большой опыт применения ингибиторов, прежде всего фосфонатов ОЭДФ, НТФ, ИОМС, ПАФ-13Л на крупных тепловых электрических станциях (ТЭС) и отопительных котельных.
В течение последнего десятилетия на ТЭС за рубежом и в России в качестве альтернативного ВХР применяется режим с дозированием в воду пленкообразующих аминов [58]. В России наиболее широкое применение нашли комплексные реагенты, такие как хеламин, эпурамин, цетамин, содержащие плёнкообразующие амины и выпускаемые под общей маркой «Хеламин» [59|. Однако имеющиеся экспериментальные данные и опыт применения плёнкообразующих аминов для коррекции ВХР не позволяют ответить на ряд вопросов, возникающих при использовании этих реагентов.
Похожие диссертационные работы по специальности «Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты», 05.14.14 шифр ВАК
Повышение эффективности технологии баромембранного обессоливания воды на тепловых электрических станциях2021 год, кандидат наук Саитов Станислав Радикович
Повышение эффективности технологии баромембранного обессоливания воды на тепловых электрических станциях2020 год, кандидат наук Саитов Станислав Радикович
Использование комплексных соединений при подготовке добавочной воды для оптимизации водно-химического режима водогрейных котлов и систем теплоснабжения2007 год, кандидат технических наук Цуканова, Татьяна Вячеславовна
Исследование процессов теплообмена в жаротрубных котлах с учетом качества водного теплоносителя2017 год, кандидат наук Теребилов Сергей Викторович
Разработка, исследование и внедрение процессов и схем воздушной консервации теплоэнергетического оборудования2001 год, кандидат технических наук Полевич, Александр Николаевич
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Горбунов, Сергей Алексеевич, 2014 год
Литература
1. O.B. Жаднов. Опыт оптимальной организации водно-химического режима отопительных котельных малой и средней мощности. Доклад на семинаре «Водоподготовка и антикоррозионная обработка воды в системах теплоснабжения малой и средней мощности», ТГК «Измайлово», 14-16 марта 2007 г.
2. РД 26.260.004-91. Прогнозирование остаточного ресурса оборудования по изменению параметров его технического состояния при эксплуатации.
3. Делягин Г.Н., Лебедев В.И., Пермяков Б.А. Теплогенерирующие установки: Учеб. для вузов //М.: Стройиздат, 1986.-559 е., ил.
4. Воронов В.Н., Петрова Т.И. Водно-химические режимы ТЭС и АЭС: учебное пособие // М.: Издательский дом МЭИ, 2009.-240 е.: ил.
5. Гилязетдинов Л.П. Технология сажи. М.: Московский институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.М. Губкина. 1977. 101с.
6. Сутоцкий Г.П. Вода — причина аварий в энергетике. Сапкт - Петербург,
2001.
7. Хапонен H.A. Вопросы надежности и безопасности котлов // Техническая конференция по водоподготовке отопительных котельных 22-24 марта 1996 г.: Сб. докладов. Госгортехпадзор России, Клуб теплоэнергетиков «Флогистон».
8. Гарбер К.Э., Кострико Е.Э., Храмов H.A. Проблемы водно - химического режима паровых и водогрейных котлов, работающих на металлургических предприятиях. Доклад конференции «Современные технологии водопод-готовки и защиты оборудования от коррозии и накипеобразования», г. Москва, ИРЕА, июнь 2003 г.
9. Ежов B.C., Левит В.А., Мамаева Д.В. Повышение эффективности и экологической безопасности автономного теплоснабжения // Энергетик. - 2006. -N 11. - С.29-31.
10. Разработка новых технологических решений при получении печного техуглерода: диссертация кандидата технических наук: 05.17.07 / Лапшин Ми-
хайл Петрович; [Место защиты: Московская обл., Ленинский район, нос. Развилка, ВНИИГАЗ].
11. Марченков В.И., Марченкова Г.Н. История «Сургутгазпрома». Книга 1. «Как это было». ООО «Сургутгазпром», 2001. - С.8 - 12
12. ТР-7500-20631-04-2009. Технологический регламент установки по производству печного технического углерода Сосногорского ГПЗ.
13. ГОСТ 21563-93 Котлы водогрейные. Основные параметры и технические требования.
14. Балабан-Ирменин Ю.В., Липовских В.М., Рубашов А.М. Защита от внутренней коррозии трубопроводов водяных тепловых сетей. М.: Эпергоатом-издат, 1999.-248 с.
15. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Изд. 8. М.: Химия, 1973. - 752 с.
16. Высоцкий С.П. Мембранная и ионитная технологии водоподготовки в энергетике. Киев: Техника, 1989. - 176 с.
28. Гребенюк В.Д., Мазо A.A. Обессоливание воды ионитами. М.: Химия, 1980.-256 с.
17. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. В 2-х ч. Изд. 2-е. М.: Химия, 1992. Ч. 1 - 399 е., ч. 2 - 367 с.
18. Кишневский В.А. Современные методы обработки воды в энергет ике. Одесса: ОГПУ, 1999. - 196 с.
19. Кострикин Ю.М., Мещерский H.A. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. Справочник. 1990 г.
20. Ионообменные методы очистки веществ. Под ред. Г.А. Чикипа, О.Н. Мягкого. Воронеж: Изд- во ВГУ, 1984. - 372 с.
21. Стерман Л.С., Покровский В.Н. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС. М., Энергоатомиздат, 1991.
22. Кокотов Ю.А. Иониты и ионный обмен. Л.: Химия, 1980. - 151 с.
23. Сенявин М.М. Ионный обмен в технологии и анализе неорганических веществ. М.: Химия, 1980. - 272 с.
24. Духин С.С., Сидорова М.П., Ярощук А.Э. Электрохимия мембран и обратный осмос. JL: Химия, 1991. - 192 с.
25. Карелин Ф.Н. Обессоливание воды обратным осмосом. М.: Стройиз-дат, 1988.-208 с.
26. B.C. Галустов. Декарбонизация воды. Журнал «Энергия и менеджмент», №6/2003.
27. H.A. Егоров. Вакуум-атмосферные деаэраторы. Журнал «Аквагерм», №3/2004.
28. Шищенко В.В., Федосеев Б.С. Охрана водного бассейна от сбросов. Современные технологии водоподготовки на ТЭС и их экологическая оценка. Ионообменное обессоливание добавочной воды котлов, http://nst.e-apbe.ru/book/2.2.2.pdf
29. Громов C.JI. Технологические преимущества процесса противоточной регенерации ионообменных смол UPCORE: промывка взрыхлением // Теплоэнергетика. 1998. №3.
30. Потапова Н.В. Малоотходные технологии умягчения воды на РТС ГУП "Мостеплоэнерго" //Аква. Терм. 2004. № 3. С. 34-37.
31. Методические указания по применению антинакипинов и ингибиторов коррозии ОЭДФК, АФОН 200-60А, АФОН 230-23А, ПАФ-13А и ИОМС-1 на энергопредприятиях. М.: ОАО "ВТИ". 2004.
32. Ковалева Н.Е., Рудакова Г.Я. Теория и практика применения комплек-сонов для обработки воды // Новости теплоснабжения. 2002. № 8. С. 43-45.
33. Брюханов О.Н., Кузнецов В.А. Газифицированные котельные агрегаты: Учебник. — М.: ИНФРА-М, 2009. — 392 с.
34. Материалы для проектирования котельных и современных систем отопления. Viessmann. А. Мировски. 2005 г.
35. Лапотышкина H.П., Сазонов Р.П. Водоподготовка и водно-химический режим тепловых сетей. М.: Энергоиздат, 1982. - 200 с.
36. Элементы (типы) теплозащиты "Бурана" http://www.buran.ru/htm/ tersaf4.htm.
37. Способ получения высокотермостойкого долговечного фильтрующего материала. Патент РФ № 2381052.
38. Горбатюк В. И. Новые керамические материалы для фильтрования пива вина и других продуктов брожения Сб.докладов Научно-технического семинара "Защита окр.среды от загрязнений предприятиями пром. и ссльхоз. производства" 24 - 31марта 1997 г. Изд. ВНИИ межотраслевой информации.
39. Gorbatuk V.I. Modeling of beer microfiltration using fibrous ceramic membranes International Conférence Engineering and Food 2004г. Бордо (Франция), Сборник докладов, стр 210-212.
40. Р. Айлер, Химия кремнезема, Мир, 1982.
41. Правила устройства т безопасной эксплуатации паровых котлов с дав-
_ О
лением пара не более 0,07 МПа(0,7 кг/см"), водогрейных котлов и водонагревателей с температурой нагрева воды не выше 388К (115°С), МПООБТ, М, 1992г.
42. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. Приказ Минэнерго РФ от 19.06.2003г. №229.
43. Потапов С.А., Егоров Г.М., Лесной С.М., Меламед А.М.. Опыт инги-бирования коррозии в недеаэрированной воде систем теплоснабжения //Новости теплоснабжения, №10, 2003г., с. 50-53.
44. Использование комплексных соединений при подготовке добавочной воды для оптимизации водно - химического режима водогрейных котлов и систем теплоснабжения: диссертация кандидата технических наук: 05.14.14 / Цуканова Татьяна Вячеславовна; [Место защиты: Моск. энергет. ин-т].- Москва, 2007.- 127 с.
45. Рудакова Г.Я., Ларченко В.Е., Цирульникова Н.В. Теория и практика применения комплексонов в энергетике. Материалы конференции «Соврсмсн-
ные технологии водоподготовки и защиты оборудования от коррозии и накипе-образования. М. ИРЕА, июнь 2003г., с. 11-28.
46. Богачёв А.Ф., Гришин A.A. Совершенствование водно-химического режима и водоподготовки ТЭС. М.: Энергоатомиздат, 1988.
47. И.И. Боровкова, И.С. Бадаев, C.JI. Громов и др. Внедрение противо-точной технологии UPCORE фирмы «Дау Кэмикал» (США) на ВПУ по обессо-ливанню ТЭЦ-12 МОСЭНЕРГО / Электрические станции. 2000. № 5. С. 29-31.
48. Strauss S.D. Consider upflow regeneration as demineralization alternative // Power. 1995. July. P. 43-44.
49. Панфиль П.А., Андреев А.Г. Ультразвуковая технология предотвращения образования накипи // Новости теплоснабжения, 2001, №7, с. 43-45.
50. Скорость коррозии углеродистой стали в кипящей воде в присутствии плёнкообразующих аминов / Бураков И.А., Петрова Т.И. // XVIII международная научно-техническая конференция «Радиоэлектроника, электротехника технической конференции студентов и аспирантов»: Тез. докл.: — Москва. 2012. - Т. 4. — С. 134.
51. Первов А.Г., Андрианов А.П., Юрчевский Е.Б. Совершенствование систем очистки поверхностной воды // Аква-терм. 2008. № 4 (44).
52. Храменков C.B., Шредер Р. Юго-Западная водопроводная станция -новый шаг в развитии системы водоснабжения Москвы // Водоснабжение и сан. техника. 2006. № 11, ч. 1.
53. Doyen W., Вае В., Beeusaert L. UF as an alternative pretreatment step for producing drinking water // Membrane Technology. № 126.
54. Питателев В.А., Куликов C.JT., Приходько B.C. Исследование кинетики процесса разрушения ультразвуковой установкой «Корал - Суперзвук» отложений солей в водогрейных котлах // Энергосбережение и водоподготовка. 2014, февраль. № 1 (87).
55. Комплексоны и комплексонаты металлов /Н.М.Дятлова, В.Я.Темкипа, К.И.Попов. - М.: Химия, 1988, 544с.
56. Фосфорорганические комплексоны / М.И.Кабачник, Т.Я.Медведь, Н.М.Дятлова, М.В. Рудомино. - Успехи химии, т. XLIII, вып. 9, 1974, с. 15541574.
57. Комплексоны и их применение в народном хозяйстве // Н.М.Дятлова, З.И.Царева - Химическая промышленность, 1996, №10, с.23-33.
58. Изучение влияния пленкообразующих аминов на скорость коррозии углеродистой стали в жидкой и паровой фазе: диссертация кандидата технических наук: 05.14.14 / Бураков Иван Андреевич; [Место защиты: Моск. знергет. ин-т].- Москва, 2012.- 91 с.
59. Петрова Т.И., Фурунджиева A.B. Использование хеламина на тепловых электростанциях с барабанными котлами // Энергосбережение и водопод-готовка. 2004. № 1.
60. Ежов B.C., Левит В.А., Мамаева Д.В. Повышение эффективности и экологической безопасности автономного теплоснабжения // Энергетик. - 2006. - N 11. - С.29-31.
61. Зиновьев A.C. Безотходная технология теплообмена в системах локального теплоснабжения // Вести в электроэнергетике. 2006. - N 4.
62. Шабалин А.Ф. Оборотное водоснабжение промышленных предприятий. М., Стройиздат, 1975.
63. Когановский A.M., Семенюк В.Д. Оборотное водоснабжение химических предприятий. Киев, «Буд1вельник», 1975.
64. B.C. Галустов. Декарбонизация воды. Журнал «Энергия и менеджмент», №6/2003.
65. Николаева Л.А., Исхакова Р.Я. Исследование кинетики биосорбцион-ной очистки сточных вод промышленных предприятий шламом ХВО ТЭС. Энергосбережение и водоподготовка, №6 (86), декабрь 2013.
66. Богданов А.Б., Шлапаков В.И. Концепция создания бессточной - без-реагетной ТЭЦ www.exergy.narod.ru.
67. Кочетков А.Ю., Коваленко H.A.,. Резников С.А, Неверова H.A., Ко-четкова Д.А., Коваленко A.A. Каталитические установки «KATRISE-AQUA» для очистки сточных и питьевых вод. Водоочистка, сентябрь № 9, 2006.
68. Колесников В.А., Меньшутина Н.В. Анализ, проектирование технологий и оборудования для очистки сточных вод, М.: ДеЛи принт, 2005.
69. Воронов Ю.В., Яковлев C.B. Водоотведение и очистка сточных вод / Учебник для вузов. М.: Издательство ассоциации строительных вузов, 2006 -704.
70. Пааль Л.Л., Кару Я.Я., Мельдер Х.А. Справочник по очистке природных и сточных вод. М.: Высш. шк., 1994.
71. Лихачев Н.И., Ларин И.И., Хаскин С.А. и др. Под общей редакцией Самохина В.Н. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. Справочник проектировщика. М.: Стройиздат, 1981.
72. Аксенов В.И., Ладыгичев М.Г., Ничкова И.И. и др. Водное хозяйство промышленных предприятий: Справочное издание: В 2-х книгах. Книга 1. / Под ред. Аксенова В.И. М.: Теплотехник, 2005.
73. Решетов Н.Г., Олейник A.C. Проблемы очистки и утилизации осадков, сточных вод. Осадки сточных вод очистных сооружений представляют собой отдельный вид www.vestnik.vsu.ru.
74. Алферова Л.И., Дзюбо В.В. Формирование переменной пористости синтетических фильтрующих материалов в технологиях очистки воды. Водоочистка, № 9, сентябрь 2006.
75. Прожорина Т.И. Влияние полиэлектролитов на повышение очистки сточных вод, http://www.vestnik.vsu.ru/pdf/geograph/2001/01/prozhorina.pdr.
76. Патент РФ № 2088527 «Способ получения алюмосиликатпого коагулянта», 1997.
77. Патент РФ № 2114787 «Способ очистки вод», 1998.
78. Лагунцов. Н.И., Нещименко Ю.П., Одинцов A.A., Фартунин А.М.,. Борисенко М.В. Очистка сточных вод активированными реагентами нового поколения. Химия и нефтехимия, № 1, 2006.
79. Ахмедов К.С., Сатаев И.К. Водорастворимые полиэлектролиты для бурения. Ташкент: Фан, 1982. - 247 с.
80. Сатаев И.К., Ахмедов К.С., Забрамный C.B., Мантрова A.C. СССР, Способ получения водорастворимых полиэлектролитов / Победоносцева И.К. (СССР). Опубл. 28.02.76, Бюл. № 8.
81. Хаванов П. А. Автономная система теплоснабжения — альтернатива или шаг назад? Вентиляция. Отопление. Кондиционирование: АВОК 1, 34-37, 2004.
82. Водный режим тепловых электростанций / под ред. Т.Х. Маргуловой. М.: Энергия, 1965.
83. Создание математической модели образования отложений продуктов коррозии на теплопередающих поверхностях: диссертация кандидата технических наук: 05.14.14 / Исянова Анастасия Рамисовна; [Место защиты: Моск. энергет. ин-т].- Москва, 2009.- 103 е.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1334.
84. Борозняк И.Г. Производство сажи. М.: Химия. 1975. 210с.
85. Борозняк И.Г. Производство технического углерода. Принципы подготовки и термического разложения сырья. М.: Химия. 1981. 227 с.
86. Гилязетдинов Л.П. Технология сажи. М.: Московский институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.М. Губкина. 1977. 101 с.
87. Водоподготовка: Справочник. /Под ред. С.Е. Беликова. М.: Аква-Терм, 2007. - 240 с.
88. Мчедлишвили Б.В., Флеров Г.Н. Ядерные фильтры: новый класс микрофильтрационных мембран в прецизионном разделении коллоидных растворов. Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева, т. XXXII, N 6, 1987, с.641-647.
89. РД 34.37.523.8-88 Воды производственные тепловых электростанций. Метод определения жесткости.
90. РД 3422.503-89. Методические указания по стабилизационной обработке охлаждающей воды оборотных системах охлаждения градирнями окси-этилидендифосфоновой кислотой.
91. Технические условия на выпуск ТУ 4276-036-55267428-02 (Иа 2.778.008, информация о поверке ГОСТ 8.502-84. Нормативные документы ГСИ. Толщиномеры покрытий. Методы и средства поверки).
92. ГОСТ 7885-86. Углерод технический для производства резины.
93. ГОСТ Р 52963-2008. Вода. Методы определения щелочности и массовой концентрации карбонатов и гидрокарбонатов.
94. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов: (Вторая ред.)/ Министерство экономики РФ, Министерство финансов РФ, ГК РФ по строительству, архитектуре и жилищной политике / Рук. Авт. Кол.: В.В. Косов, В.Н. Лившиц, А.Г. Шахназаров. - М.: Экономика, 2000.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.