Реконструкция системы водоподготовки Новочеркасской ГРЭС

Действующая на момент принятия решения о реконструкции система химводоочистки Новочеркасской ГРЭС была организована по традиционной схеме и обладала следующими н едостатками:

• Практически полный износ оборудования, смонтированного более 40 лет назад.
• Значительные эксплуатационные расходы на приобретение химреагентов Постоянные затраты на поддержание работоспособности оборудования, работающего в условиях контакта с агрессивными веществами.
• Необходимость складирования большого количества минеральных кислот и щелочей.
• Образование высокоминерализованных стоков от регенерации фильтров.
• Постоянный контакт персонала с высоко агрессивными веществами.

В качестве исходной использовалась речная вода следующего с остава :

- мутность — до 15 мг/л;
- железо — до 0,5 мг/л;
- рН — 7 – 8,5;
- солесодержание — до 700 мг/л;
- эл.проводимость — до 1200 мкСм/см;
- жесткость — до 9 мг-экв/л,
- щелочность — более 3 мг-экв/л;
- SiO 2 — до 12 мг/л;
- температура — 25–30 °С.

На первом этапе реконструкции проведена замена ионообменного 1-й ступени обессоливания на обратный осмос. В мае 2005 г . запущена установка обратного осмоса, состоящая из 3 блоков по 50 м³/ч.

Были достигнуты стабильные эксплуатационные показатели:

Производительность блока — 40-50 м3/ч; Селективность установки —97%; Электропроводимость пермеата — 25 мкСм/см; Жесткость пермеата — менее 10 мкг-экв/л; SiO2 — менее 1 00 мкг / л;

Гидравлический к.п.д. установки — 72%; Рабочее давление — 13-14 атм; Частота хим. промывок — 1 раз в месяц; Дозирование ингибитора — 5–6 мг/л.

Установка обеспечивала все заданные показатели, но отмечались и недостатки, связанные с используемой технологией предварительной очистки известкованием с коагуляцией. Вследствие этого рН предочищенной воды был очень высок — 10–10,2. При обработке обратным осмосом он изменяется незначительно и это определяло аномально высокую электропроводность фильтрата (до 25 мкСм/см). Относительно высокое содержание взвесей и коллоидов после механических фильтров (коллоидный индекс около 5) приводило к необходимости проведения частых химических моей установок ОО — 1 раз в месяц, и к невысокому удельному съему с обратно-осмотических мембран — менее 20 л/(м 2 ·ч).

Для дальнейшего улучшения системы водоподготовки было принято решение заменить систему предварительной очистки на мембранную на основе самопромывных фильтров и установки ультрафильтрации.

Основные технологические характеристики установки ультрафильтрации:

Производительность — 250 м3/ч; Число блоков/элементов — 3/96; Тип мембранных элементов — Dizzer 5000МВ, Инге;

Режим работы — с рециркуляцией; Тип коагулянта — MF-18 (Fe) ; Доза коагулянта — 6 мг/л;

Расход воды при обратной промывке — 280 м³/ч.

Эксплуатационные показатели установки ультрафильтрации:

Значение выходного КИ — на уровне 1-1,5 Производительность одного блока — 85 м3/ч; Трансмембранное давление — 0,3 атм; Продолжительность фильтроцикла — 1200 с; Продолжительность промывки — 50 с; Химическая мойка ХМ — не применяется;

Периодичность химические промывки ХП — 1 раз в месяц; Потребление эл/энергии — 0,12 кВт/м 3 ; Годовой расход 100% серной кислоты — 714 кг ; Годовой расход 100% щелочи — 1785 кг ; Себестоимость воды — 3,39 руб/ м3 ; Потребление воды на собственные нужды

Показатели работы обратноосмотической установки после ввода УФУ резко улучшились:

• Производительность каждого блока ООУ возросла до 60 м³/ч;
• Значение рН — на уровне 7–7,5;
• Периодичность химмоек составляет 2–3 раза в год;
• Рабочее давление — 11–12 атм;
• Доза антискаланта снизилась до 2,5 мг/л;
• Электропроводность фильтрата на уровне 15–20 мкСм/см.

В 2007 году запущен в эксплуатацию 4-й блок обратноосмотической установки. Общая производительность ООУ составила:

- Номинальная – 200 м³/ч;

- Пиковая – до 240 м³/ч.

В 2009 г . введены в эксплуатацию еще 2 блока 2-й очереди установки ультрафильтрации и общая производительность установки ультрафильтрации составила более 450 м³ /ч .

Наряду с существенным улучшением технологических параметров были улучшены и эксплуатационные, и экологические. Так резко сократилось потребление кислоты и щелочи на регенерацию фильтров, а также сократилось количество и улучшилось качество сбрасываемых вод.

В результате реконструкции получен существенный экономический эффект :

Экономия химреагентов — 12 млн. руб., в том числе:

- извести — 1 млн. руб.

- кислоты — 4 млн. руб.

- щелочи — 7 млн. руб.

Экономия затрат на ежегодное техническое обслуживание и ремонт — 5,5 млн. руб.

Результаты внедрения.

Внедрение мембранных технологий ультрафильтрации и обратного осмоса на Новочеркасской ГРЭС позволило:

• получать стабильно высокое качество обессоленной воды;
• сократить потребление минеральных кислот и щелочей в 80 раз;
• уменьшить затраты на ремонт и обслуживание оборудования в 20 раз;
• практически исключить образование высокоминерализованных сточных вод от регенерации ионообменных фильтров;
• значительно повысить уровень автоматизации технологических процессов и снизить риск возникновения аварийных ситуаций, связанных с «человеческим фактором»;
• снизить себестоимость выработки 1 м³ воды практически в 3 раза.