|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
НАЗНАЧЕНИЕ Блочные водоподготовительные установки предназначены для осветления и глубокого умягчения воды, используемой в схемах водоподготовительных установок промышленных и отопительных котельных, различных технологических процессов. МОДИФИКАЦИИ БВПУ изготавливаются по ОСТ 108.030.10-84 Код ОКП 31 1327 Пример условного обозначения: БВПУ-5,0 - блочная водоподготов-ая установка производительностью 5м3/час.
* - через дробь указаны значения при последовательной/параллельной схеме работы Na-катионитных фильтров; ** _ через дробь указаны значения для одного фильтра при загрузке КУ-2-8/СК;
УСТРОЙСТВО, ПРИНЦИП РАБОТЫ БВПУ состоит из следующих узлов, трубопроводами на общей раме: теплообменник - 1 шт; фильтр осветлительный - 1 шт; фильтр натрий-катионитный I-й ступени - 1 шт; фильтр натрий-катионитный II-й ступени - 1 шт; склады реагентов - 2 шт; мерники концентрированного раствора реагентов - 2 шт; эжектор подачи раствора реагентов на фильтры - 1 шт; электронасосные агрегаты - 2 комплекта; щит управления - 1 шт. Оборудование в БВПУ расположено таким образом, чтобы обеспечить компактность установки и максимальное удобство обслуживания. В центре установки размещены натрий-катионитные фильтры. С тыльной стороны фильтров установлена металлическая лестница, облегчающая доступ к люкам на крышках фильтров. С левой стороны по фасаду блочной водоподготовительной установки размещены склады и мерники концентрированных растворов реагентов. С этой же стороны предусматривается загрузка складов, верхняя отметка которых не превышает 2000 мм. Склады и мерники установлены на постаменте для обеспечения доступа к дренажным устройствам складов и относящейся к ним арматуре. С правой стороны по фасаду БВПУ размещается один из электронасосных агрегатов, второй установлен на фронтовой стороне. Панель для магнитного пускателя и кнопки управления электронасосными агрегатами также помещаются на правой стороне установки. Всё оборудование БВПУ располагается на одной специальной раме. Управление операциями фильтров установки осуществляется индивидуальными вентилями. Конструктивное решение установки позволяет осуществлять четыре схемы обработки воды: натрий-катионирование; аммоний-натрий-катионирование; осветление-натрий-катионирование; осветление-аммоний-натрий-катионирование. Натрий-катионирование применяется только для умягчения питательной воды. Вследствие того, что в процессе натрий-катионирования вся карбонатная жёсткость воды превращается в эквивалентное количество щёлочи (бикарбоната натрия), которая в паровом котле превращается в едкий натрий, ограничиться одной операцией натрий-катионирования не всегда представляется возможным. Аммоний-натрий-катионирование применяется не только для умягчения питательной воды, но и для снижения щёлочности и солесодержания котловой воды в целях сокращения размеров продувки котла, а также устранения опасности межкристаллитной коррозии котельного металла. Нормальная работа БВПУ может быть обеспечена при следующих показателях исходной воды:
* - при большей жесткости исходной воды сокращается межрегенерационный период. При нормальной эксплуатации БВПУ, при работе с указанной выше исходной водой, при последовательном подсоединении натрий-катионитных фильтров, качество обработанной воды будет следующим:
В случае обработки воды по схеме аммоний-натрий-катионирования необходимо, чтобы термический деаэратор имел устройства, необходимые для максимально возможного удаления из питательной воды не только кислорода, свободной и связанной углекислоты, но также и аммиака (усиленный расход выпара, барботаж и т.д.). Деаэрация питательной воды не включается в блок установки и предусматривается или в отдельном блоке с питательными баками и насосами, или в блоках котельного агрегата. Для предотвращения запотевания аппаратуры в состав БВПУ (см. рис. 11) включён теплообменник поз. 1 , в котором теплоносителем служит продувочная вода котлов. Исходная вода, прошедшая теплообменник поз. 1, забирается одним из двух электронасосных агрегатов поз. 2 (один электронасосный агрегат -рабочий, второй - резервный) и прокачивается последовательно через осветлительный фильтр поз. 3 и натрий-катионитные фильтры первой поз. 4 и второй поз. 5 ступеней. При этом открывают вентили поз. 13, 14, 17, 20 (или 16, 19), 21, 23, 24, 25, 26. По выходе из установки глубоко-умягчённая вода направляется в термический деаэратор. В случаях, когда не требуется подогрев обрабатываемой воды, возможна подача её к электронасосным агрегатам поз. 2, минуя теплообменник поз. 1 (открыты вентили поз. 15, 17, 20 (или 16, 19), 21, 23, 24, 25, 26). Если исходная вода подводится к БВПУ с достаточным напором, коммуникация трубопроводов обеспечивает возможность подачи воды, минуя электронасосные агрегаты поз. 2 (открыты вентили поз. 13, 14, 18, 21, 22, 23, 24, 25, 26), а также, если в этом случае не нужен подогрев, то она подаётся минуя и теплообменник (открыты вентили поз. 15, 18, 21, 22, 23, 24, 25, 26). Осветлительный фильтр предназначен для осветления воды поверхностных источников водоснабжения перед подачей её на натрий-катионитные фильтры. В тех случаях, когда на обработку подаётся артезианская или водопроводная осветлённая вода, необходимость в осветлительном фильтре поз. 3 отпадает и он может быть выключен из схемы (вентили поз. 21 и поз. 22 закрывают и, открыв вентили поз. 37 и поз. 36, воду пропускают по обводной линии). Во избежание подачи на натрий-катионитные фильтры неосветлённой воды на время промывки осветлительного фильтра установка выключается, а питание котлов производится за счёт запаса воды в питательном баке. Натрий-катионитный фильтр первой ступени предназначен для умягчения воды, идущей на восполнение всех внешних и внутристанционных потерь пара и конденсата на электростанции. Натрий-катионитный фильтр второй ступени предназначен для того, чтобы увеличить глубину умягчения воды, обработанной на фильтре первой ступени и обеспечить постоянство качества обработанной воды. При необходимости производительность блочной водоподготовительной установки может быть увеличена вдвое путём перехода с двухступенчатой схемы натрий-катионирования на параллельную работу натрий-катионитных фильтров (открыты вентили поз. 23, 27, 28, 25, 26). В этом случае необходимо тщательное наблюдение за жёсткостью умягчённой воды. Максимальная скорость пропуска обрабатываемой воды через осветлительный фильтр принята равной 15 м/ч, а через натрий-катионитные фильтры - 25-30 м/ч. В процессе работы установки должны осуществляться следующие операции: обработка исходной воды (основная операция); промывка осветлительного фильтра; регенерация осветлительного фильтра; работы, связанные с хранением и приготовлением растворов реагентов. Во время регенерации одного из натрий-катионитных фильтров умягчение воды осуществляется на другом натрий-катионитном фильтре по одноступенчатой схеме. Регенерация фильтра первой ступени проводится не чаще одного раза в сутки. Проведение регенерации фильтра второй ступени приурочивается к моменту остановки всей БВПУ или к периоду сниженного потребления химически обработанной воды. Реагентное хозяйство для регенерации натрий-катионитных фильтров обеспечивает возможность их работы по схемам натрий-катионирования и
рис.11. Технологическая схема обработки воды.
аммоний-натрий-катионирования; в последнем случае обслуживание его усложняется. При работе установки по схеме натрий-катионирования оба склада поз. 7 и поз. 8 загружаются хлористым натрием и при регенерации натрий-катионитных фильтров концентрированный раствор его может забираться как из мерника поз. 9, так и из мерника поз. 10. При работе установки по схеме совместного аммоний-натрий-катионирования одна группа складских ёмкостей используется для хранения поз. 7 и отмеривания поз. 9 концентрированного раствора, приготовления и транспортировки поз. 11 регенерационного раствора сернокислого аммония. Вторая группа ёмкостей используется для хранения поз. 8 и отмеривания поз. 10 концентрированного раствора хлористого натрия, приготовления и транспортировки поз. 11 его регенерационного раствора. Запас реагента на складе позволяет эксплуатировать блочную водоподготовительную установку в течение примерно 0,5-1,5 месяца в зависимости от жёсткости исходной воды. Для приготовления и подачи регенерационных растворов используется эжектор (гидроэлеватор). На БВПУ установлены манометры диаметром 100 мм, на давление 1,0 МПа со штуцерным подсоединением, которые необходимы для контроля рабочего давления воды на входе и выходе. ОПИСАНИЕ и РАБОТА СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ БВПУ Теплообменник диаметром 273 мм Теплообменник (поз.1 рис.11) состоит из следующих основных частей: цилиндрического корпуса с приваренными к нему штуцерами для ввода и выхода подогреваемой воды, бобышками с отверстиями для подключения дренажной линии и установки воздушного крана и перегородками для создания ходов подогреваемой воды; передней камеры с приваренными к ней штуцерами для входа и выхода продувочной воды с перегородками для создания ходов этой воды и бобышками с отверстием для установки воздушного крана и подключения дренажной линии: плоской задней крышки, трубной системы, состоящей из большой и малой трубных досок и латунных труб. Фильтр осветлительный Фильтр осветлительный (см. рис. 12.) состоит из следующих основных частей: стального цилиндрического сварного корпуса поз.1, рассчитанного на рабочее давление 0,8 МПа , с приваренным к нему эллиптическим днищем поз.2, снабжённым люком поз. 4 для осмотра фильтра и поверхности фильтрующего материала (в крышке люка имеется штуцер для подсоединения воздухоотводной трубки); днища поз.3, обращённого сферой внутрь корпуса фильтра; нижнего дренажно-распределительного устройства, состоящего из двух комбинированных труб поз.5 с набором дренажных щелевых колпачков поз.9 и предназначенного для равномерного распределения по поперечному сечению фильтра осветляемой воды и отвода её из фильтра; штуцеров поз. 6 для монтажа нижнего дренажно-распределительного устройства; муфты поз. 7 для гидравлической выгрузки фильтрующего материала; верхнего распределительного устройства поз. 8, состоящего из трубопровода с воронкой, предназначенного для ввода в фильтр обрабатываемой воды и отвода воды при промывке фильтрующего слоя.
рис.12. Устройство фильтра осветлительного.
Внутреннее пространство фильтра заполняется фильтрующим материалом. В качестве фильтрующего материала для загрузки осветлительного фильтра БВПУ принят дроблёный антрацит с величиной зерна от 0,5 до 1,5 мм; высота загрузки - 1200 мм. Остающаяся над фильтрующим материалом водяная подушка необходима для расширения загрузки при взрыхляющей промывке. Нижнее дренажно-распределительное устройство (см. рис.12) для монтажа щелевых дренажных колпачков состоит из следующих частей: заглушки с приваренной к ней трубой Ду 40 и пристыкованной к ней способом ?труба в трубе? на сварке трубы Ду 50 с вырезом для приварки ?ложного? дна. В отверстия ?ложного? дна монтируются дренажные щелевые колпачки из ударопрочного полистирола.
Фильтр натрий-катионитный
Фильтр натрий-катионитный (см. рис.13) состоит из следующих основных элементов: стального цилиндрического сварного корпуса поз.1 с приваренным к нему сферическим днищем поз.2, снабжённым люком поз.4 для осмотра фильтра и поверхности фильтрующего материала, а также для монтажа верхнего дренажно-распределительного устройства; на верхнем днище имеется штуцер поз.9 для подсоединения воздухоотводной трубки; днища поз.3; нижнего дренажно-распределительного устройства поз.5, состоящего из одной комбинированной трубы с набором дренажных щелевых колпачков и предназначенной для равномерного распределения
рис.13. Устройство фильтра Na-катионитного.
обрабатываемой воды по поперечному сечению фильтра; приварыша поз.6 с заглушкой для монтажа нижнего дренажно-распределительного устройства; муфты поз.7 для гидравлической выгрузки катионита; верхнего дренажно-распределительного устройства поз.8, состоящего из полиэтиленовой трубы с отверстиями и предназначенного для ввода в фильтр обрабатываемой воды и отвода промывочной воды при взрыхлении катионита, приварыша для монтажа верхнего дренажно-распределительного устройства. В корпус фильтра загружают катионит марки КУ-2-8 сорт высший или сорт первый ГОСТ 20298-74; высота слоя катионита - 2,5 м. Оставшаяся над катионитом водяная подушка необходима для возможности расширения катионита при взрыхляющей промывке. Допускается вместо катионита использовать сульфоуголь марки СК ГОСТ 5696-74, имеющего меньшую ионообменную ёмкость. Высота водяной подушки равна 25 % от высоты слоя катионита. Конструктивные решения натрий-катионитных фильтров первой и второй ступени одинаковы.
Склады реагентов и мерники
Склады (см. рис. 14) запроектированы совместно с мерниками в виде металлического прямоугольного бака, внутренние сплошные перегородки которого образуют две равные ёмкости поз.1 и поз.2 для мокрого хранения реагентов и две поз.3 и поз.4 - для отмеривания объёма насыщенного раствора реагентов, необходимого для одной регенерации натрий-катионитного фильтра. Подвод воды к складам для растворения в них реагентов осуществляется через бачок поз.7 с шаровым клапаном (общий для обоих складов). Уровень воды в складах принят с таким расчётом, чтобы объём насыщенного раствора реагента, находящегося в порах между нерастворёнными частицами реагента и антрацита, значительно (в 2-3 раза) превышал максимальный объём этого раствора, расходуемого для одной регенерации натрий-катионитного фильтра, что обеспечивает постоянство
рис.14. Устройство складов реагентов и мерников.
концентрации поступающего в мерник раствора реагента. Каждый из складов оборудован перфорированным трубопроводом поз.5 с отверстиями диаметром 3 мм, который предназначен для равномерного подвода воды в толщу загруженного реагента, дренажным устройством поз. 6 для отвода в мерник насыщенного раствора реагента и опорожнения склада. Дренажное устройство поз. 6 представляет собой две продольно-разрезанные половины трубы из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, приваренные к планке, соединённой с днищем болтами. Нижняя половина трубы диаметром 33х3 мм имеет отверстия диаметром 3 мм, расположенные в шахматном порядке с шагом 20 мм. Верхняя половина трубы диаметром 48х3 мм образует с планкой щели шириной 2 мм. На дренажное устройство засыпается дроблёный антрацит (или гравий) с размером частиц 2-3 мм и высотой слоя - 250 мм. В дно складов вварены штуцеры для отвода концентрированного раствора в мерники. Конструкция дренажа надёжно обеспечивает поступление в мерники достаточно прозрачного насыщенного раствора реагента. При этом антрацитовая загрузка лишь в незначительной степени участвует в процессе задержания находящихся в реагенте посторонних примесей. Последние скапливаются постепенно в толще самого реагента и образуют затем над антрацитом слой ила, который и обеспечивает хорошее осветление раствора реагента. Ёмкость мерника рассчитана на максимальный расход реагента для одной регенерации натрий-катионитного фильтра. Каждый мерник имеет в днище штуцер, который служит для опорожнения мерника (спуск в канализацию). Подача регенерационного раствора в трубопровод к струйному эжектору производится через помещённые в каждый мерник трубы Ду 15. Объём концентрированного раствора, срабатываемый в каждом конкретном случае для одной регенерации, зависит от длины вертикального отрезка трубы, подсоединённого внутри мерника к штуцеру, через который раствор отводится к эжектору.
Эжектор
Эжектор (поз. 11 см. рис.11) состоит из следующих основных элементов: приёмной камеры с введённым в неё соплом и патрубком для подвода эжектируемого раствора, камеры смешивания с входным участком, диффузора. Все основные элементы эжектора изготавливаются из углеродистой стали, а сопло и диффузор из нержавеющей стали, бронзы или латуни.
Электронасосные агрегаты
В случае, когда исходная вода подводится на обработку без достаточного напора, в состав БВПУ включены два электронасосных агрегата (поз.2 см. рис.11):
ПОРЯДОК УСТАНОВКИ Перед монтажом произвести осмотр и расконсервацию БВПУ: проверить комплектность поставки; снять упаковочные заглушки, пробки; - удалить смазку с резьбовых соединений и фирменной таблички, протерев их бязью, смоченной уайт-спиритом или бензином, и вытереть насухо; проверить комплектность ящика по упаковочному листу. Примечание - Щит управления для БВПУ-10 установлен в транспортном положении с целью выполнения требований габаритности при железнодорожных перевозках. На монтаже щит управления установить в месте, исключающем возможность попадания на него капель воды. БВПУ установить на заранее подготовленный бетонированный фундамент строго горизонтально, выравнивая опорную раму по уровнемеру, оснастить контрольно-измерительными приборами, произвести обвязку трубопроводами с соответствующей арматурой по плану котельной. Сливные трубы фильтров необходимо свести в один общий дренажный коллектор с диаметром большим примерно в 2 раза по сравнению с диаметром сливных труб, например: при сливной трубе Ду 40 коллектор - Ду 80, при Ду 50 - Ду 100. Раму БВПУ закрепить к фундаменту анкерными болтами через отверстия диаметром 22 мм в раме. Подсоединить электродвигатели электронасосных агрегатов к щиту управления. Установку заземлить. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ После установки БВПУ подсоединить по схеме котельной к источнику исходной воды и подпиточному трубопроводу, а также к теплоносителю для подогрева холодной исходной воды в теплообменнике. После подсоединения БВПУ к электросиловой линии, водопроводу и канализации провести опробирование электронасосных агрегатов (в тех случаях, когда вода к БВПУ подаётся с недостаточным напором и без электронасосных агрегатов обойтись нельзя). Пуск в работу электронасосных агрегатов произвести поочерёдно при закрытых вентилях поз. 19 и поз. 20 (см. рис.9); после пуска каждого из электронасосных агрегатов приоткрыть соответствующий вентиль. При опробировании электронасосных агрегатов не должна ощущаться вибрация, резкие звуки, нагрев электронасосного агрегата и подшипников сверх допустимых величин. В связи с тем, что во время транспортирования БВПУ и погрузочно-разгрузочных работ неизбежны нарушения плотности в резьбовых соединениях, необходимо после установки и монтажа БВПУ выполнить подтяжку контргаек по всему фронту трубопроводов. После подтяжки резьбовых соединений произвести гидравлическое испытание установки: склады и мерники - на плотность, а теплообменник, осветлительный и натрий-катионитные фильтры и трубопроводы ? на плотность и прочность. После окончания гидравлических испытаний необходимо устранить обнаруженные дефекты: - течи в резьбовых соединениях устранить путём подмотки паклей на железном сурике и подтяжки контргаек. После устранения обнаруженных дефектов провести промывку аппаратов и системы трубопроводов. Произвести засыпку фильтрующего материала: а) для БВПУ-5,0:
б) для БВПУ-10,0:
Засыпку фильтрующего материала
|
©2008 ООО "Энергетические решения"
|
|
|
|