Комментарии к опросным листам по ГРЭС ОГК-1, направленным в НПК «Медиана-Фильтр» в мае 2009 г.

Направленные в наш адрес заполненные опросные листы позволяют составить общее представление о состоянии водоподготовительных установок (ВПУ) на ГРЭС, входящих в состав ОГК-1.

Однако без проведения всестороннего обследования каждого из объектов и полноценного технико-экономического анализа эксплуатационных затрат в каждом конкретном случае невозможно предоставить действительно объективный анализ работы ВПУ ГРЭС ОГК-1. Приведенные ниже комментарии не претендуют на всесторонность оценок, а затрагивают только те положения, на которые имеются конкретные указания в заполненных опросных листах, направленных нам для анализа. В качестве общих для всех перечисленных ниже ГРЭС замечаний можно отметить:

• отсутствие динамики изменения показателей удельных расходов реагентов не позволяет сделать выводы об эффективности регенерации ионитов, а соответственно и о целесообразности их замены и/или фильтров;
• имеющиеся на сегодняшний день варианты модернизации ВПУ с целью повышения их экономической эффективности выходят далеко за рамки усовершенствований, предложенных в опросных листах;
• для трех ГРЭС (Верхнетагильской, Ириклинской и Пермской) представляется возможным предложить технологические решения, основанные на применении мембранных технологий, которые позволят не только снизить себестоимость обрабатываемой воды и повысить ее качество, но также резко сократят негативное воздействие ВПУ на окружающую среду.

Верхнетагильская ГРЭС

Опросный лист заполнялся специалистом отлично владеющим проблематикой вопросов ВПУ и перечислившим основные недостатки, характерные для существующей технологической схемы.

В дополнение к изложенному в опросном листе следует отметить:

- применяемые на стадии предочистки исходной воды из поверхностного источника водоснабжения технология и оборудование, не эффективны в рассматриваемых условиях эксплуатации и требуют замены в случае проведения работ по модернизации ВПУ, т.к.

• существующая предочистка может эксплуатироваться только в случае, если реальная нагрузка по обрабатываемой воде не превышает 75% от проектной;
• на существующей предочистке удается добиться только заметного снижения окисляемости исходной воды, в то время как жесткость и щелочность сокращаются незначительно на фоне ощутимого роста содержания сульфатов и железа в известково-коагулированной воде, что неизбежно приводит к дополнительному расходу реагентов на стадии ионообменной обработки воды;
• существующая технология предочистки не позволяет использовать загрузку на основе кварцевого песка для повышения степени осветления воды при использовании механических фильтров;

- схема обессоливания воды организована по принципу цепочек, а потому хорошо адаптируема к реконструкции ВПУ как по упрощенному варианту (подразумевающему переход на технологию с противоточной регенерацией ионитов), так и по комплексному (с внедрением принципиально новых решений на основе мембранных технологий); существующая технологическая схема и применяемое оборудование отвечают современному техническому уровню, т.к.:

• обессоленная вода характеризуется относительно высокими значениями остаточной жесткости и электропроводимости при низком солесодержании исходной воды в условиях применения трехступенчатой схемы обессоливания;
• решение по использованию сульфоугля на второй ступени обессоливания является ошибочным, этот материал в рамках рассматриваемой технологической схемы уместно использовать только в предвключенном Н-фильтре или отказаться от него совсем;
• выбор материала для организации внутреннего защитного покрытия ионитных фильтров по крайней мере не оптимален, если не сказать – ошибочен; наиболее уместая альтернатива – качественная гуммировка;
• устаревшие и изношенные кольца Рашига в декарбонизаторе необходимо заменить на один из современных типов насадок, изготовленных из износостойких и инертных материалов (например, из полиэтилена);
• выбор пары для ФСД не оптимален и нуждается в корректировке, как и технология с выносной регенерацией ионитов;
• высокоминерализованные стоки, образующиеся при регенерации ионитов, загрязняют окружающую среду;

- технологическая схема подготовки воды для теплосети нуждается в модернизации, т.к. по показателям цветности и содержания железа теплосетевая вода не соответствует требованиям СанПиН; поэтому для подготовки воды для открытой теплосети обязательно должна применяться стадия предочистки; кроме того для оптимизации работы существующих механических фильтров в условиях коллекторной схемы необходимо обеспечить идентичность значений гидравлического сопротивления слоя загрузки в каждом из них;

- применяемые для целей конденсатоочистки технологии регенерации и пары ионитов не способны обеспечить достижение оптимальных эксплуатационных результатов.

Ириклинская ГРЭС

Приведенная информация содержит противоречивые данные. Например, в таблице качества обессоленной воды указано, что остаточная электропроводность обессоленной воды составляет 0,29 мкСм/см, и при этом остаточные концентрации натрия – 1,94 мкг/л, а железа – 10,2 мкг/л! Если речь идет об обессоленной воде, то, во-первых, при отсутствии подмеса конденсата остаточное содержание натрия должно быть существенно выше, чем железа, во-вторых, при указанном значении электропроводимости обессоленной воды концентрация натрия должна быть почти на порядок выше заявленной.

В то же время только в материалах подготовленных специалистами Ириклинской ГРЭС содержится информация об удельных расходах реагентов при регенерации ионитов, которая позволяет сделать вывод о низкой эффективности регенераций ионообменных фильтров, приводящей к существенным избыточным затратам кислоты, щелочи и соли в процессе эксплуатации и мощному негативному воздействию на окружающую среду. Причины такого положения дел могут быть связаны как с выбором применяемых ионитов, так и с конструктивными особенностями и состоянием существующего фильтровального оборудования.

К сожалению, в заполненном опросном листе отсутствуют сведения о расходах воды на собственные нужды при регенерации слабоосновных анионитов (АН-31, стирол-дивинилбензольного Purolite A-100 и акрилового Amberlite IRA-67) и остаточном содержании органики после анионитных фильтров первой ступени, которые наряду с удельными расходами щелочи могли бы позволить сделать объективные выводы о целесообразности применения конкретного типа слабоосновного ионита.

Из приведенных материалов нельзя сделать вывод и о том, применяются ли совместные регенерации фильтров второй и первой ступеней. Наличие указанных данных способствовало бы большей объективности анализа работы фильтров. Кроме того, различия в высоте слоев загрузки фильтров в пределах одной ступени и отсутствие данных о принципе построения технологической схемы (коллекторная или цепочки) также не способствует получению объективной картины.

При указанном солесодержании исходной воды экономически оправданным было бы применение обратного осмоса вместо первой ступени ионообменного обессоливания (или комбинации ультрафильтрации и обратного осмоса, если рассматривать задачу в комплексе со стадией предочистки). Применение ионитов монодисперсного класса для второй ступени обессоливания позволило бы сократить удельные расходы реагентов при одновременном увеличении фильтроциклов и повышении качества обессоленной воды. Нельзя счесть оптимальным выбор смол, образующих пары для ФСД (в том числе и для конденсатоочистки).

Подпитка теплосети характеризуется стабильно высоким значением окисляемости (т.е. содержания органики), а в паводковые периоды наблюдаются превышения показателей цветности и мутности. По указанным параметрам теплосетевая вода не отвечает требованиям, предъявляемым к подпиточной воде для сетей с открытым водоразбором. Поэтому технология подготовки теплосетевой воды нуждается в безотлагательной модернизации.

Кроме того, удельные расходы соли на умягчение теплосетевой воды чрезвычайно высоки, а потому задача совершенствования установки подготовки воды для теплосети является весьма актуальной.

Пермская ГРЭС

Для условий, в которых эксплуатируется ВПУ, однозначной рекомендацией является использование мембранных методов очистки воды (в первую очередь обратного осмоса). Необходимо провести скрупулезный технико-экономический анализ на предмет обоснованности применения испарительных установок для целей получения обессоленной воды.

Применение для загрузки фильтров первой ступени более свежих ионитов (по сравнению с одноименными ионитами, эксплуатируемыми на второй ступени) не рационально особенно в условиях проведения совместных регенераций.

Приведенные интегральные удельные расходы реагентов, хотя и укладываются в рамки действующих нормативов, являются относительно высокими и могли бы быть существенно снижены при использовании технологии противоточной регенерации или обратного осмоса (последнего – вместо первой ступени обессоливания). Качество деминерализованной воды, получаемой на трехступенчатой схеме обессоливания РОУ, относительно низкое, что может быть вызвано в том числе и неоптимальным выбором пары для ФСД. Для установок конденсатоочистки (АОУ и БОУ) также характерен неоптимальный выбор пар ионитов для загрузки ФСД.

Работа АОУ отличается низкой эффективностью удаления железа и явной избыточностью установленного оборудования (а это и дополнительные расходы на обслуживание, приводящие к увеличению эксплуатационных затрат); в то же время при применяемой технологии обработки качество очищенного конденсата могло бы быть заметно выше.

К сожалению, в опросном листе отсутствуют данные по «грязному» турбинному конденсату, поступающему на БОУ, а потому нельзя сделать никаких выводов об эффективности работы существующей схемы. Для схемы умягчения воды, применяемой для подпитки теплосети и БИУ, характерны относительно высокие удельные расходы соли на регенерацию. Работа действующей схемы сопровождается накоплением растворимых солей на шламоотвале, из которого с течением времени эти соли неизбежно перейдут в грунтовые воды, нанося ущерб экосистеме.

Уренгойская ГРЭС

Исходная поверхностная вода характеризуется относительно высоким содержанием железа и алюминия в присутствии природной органики при одновременном низком общем солесодержании, что переводит задачу по очистке рассматриваемой воды стандартными ионообменными методами в разряд весьма нетривиальных. Тем не менее, экономическая целесообразность применения ДОУ представляется весьма сомнительной.

Использование коагуляции в сочетании с осветлительным фильтрованием на стадии предочистки способствует существенному снижению уровней содержания органики, железа, алюминия и взвешенных веществ в обработанной воде. Однако применение антрацита в качестве загрузки для механических фильтров вряд ли может считаться оправданным решением в рассматриваемом случае – кварцевый песок в качестве основного компонента многослойной загрузки обеспечил бы и большую грязеемкость и большую эффективность удаления взвесей.

В схеме умягчения задействован в качестве загрузки катионит Dowex HCR-S/S, который компания-производитель (Dow Chemical ) не рекомендует использовать в установках промышленного назначения. Рабочие скорости фильтрования при минимальных нагрузках очень низкие. Из-за этого могут возникать нарушения в равномерности распределения потоков в ФИПа-1-3,4 и ФИПа-1-3,0. В результате могут наблюдаться относительно короткие фильтроциклы и перерасход соли при регенерации.

С уважением, зам. директора Громов С.Л. 29.06.2009