Программа дисциплины Водоподготовка

1.Цели и задачи дисциплины

Целью дисциплины является развитие инженерного мышления в технологии очистки воды от различных примесей и обеспечении нормативных показателей качества воды в процессе эксплуатации ее на электростанциях.

Задачи дисциплины – научить современным технологическим приемам подготовки воды на ТЭС и АЭС в зависимости от ее качества и объекта водопотребления, методам расчета и выбора основного оборудования водоподготовительных установок на ТЭС, пользованию справочными литературными источниками.

2. Содержание разделов дисциплины

2.1. Требования к качеству питательной воды и пару, применяемым на ТЭС и АЭС в зависимости от уровня параметров и назначения.

Примеси природных и контурных вод. Использование водного теплоносителя и его потери в теплоэнергетических и промтеплоэнергетических установках различных типов. Основные источники загрязнения, влияние примесей воды на надежность работы оборудования. Основные требования к качеству контурных и добавочных вод парогенерирующих и охлаждающих систем с целью минимизации скоростей отложений и коррозии. Нормативные показатели.

Поступление примесей в природную воду. Классификация и характеристика вод и их примесей. Закономерности изменения количественного состава примесей по районам и сезонам для поверхностных и подземных вод.

Технологические показатели качества природных и контурных вод. Поведение примесей с повышением температуры и понятия о растворимости и произведения растворимости. Классификация основных технологических процессов обработки вод. Основные понятия о сточных водах и ПДК загрязняющих примесей.

2.2. Способы и методы подготовки питательной и сетевой воды.

Технология и аппараты предварительной очистки воды. Физико-химические процессы, протекающие при коагуляции коллоидных примесей воды. Гидролиз коагулянтов. Изменение химического состава примесей воды при коагуляции. Оптимизация процесса.

Сущность методов осаждения и сопутствующие химические реакции. Расчет дозы извести. Изменение показателей качества воды при известковании. Технологическая схема известкования воды и условия ее применения.

Механизмы задержания частиц в зернистых слоях. Адгезионное и пленочное фильтрование. Требования, предъявляемые к материалам для насыпных и намывных фильтров, их конструкции и условия эксплуатации. Электромагнитные фильтры. Особенности осветления турбинных и производственных конденсатов.

Сбросные воды предочисток, приемы их обезвреживания и использования.

Технология ионообменной очистки природных и контурных вод. Строение ионообменных материалов. Основные закономерности ионного обмена. Характеристики сильно- и слабодиссоциирующих ионитов.

Технология Na-катионирования. Особенности противоточной и двухступенчатой регенерации. Технология Н-катионирования (реакции, выходные кривые, изменение показателей качества воды, исключение гипсования). Характеристика стоков катионитных фильтров. Технологические схемы Н-Na-катионирования.

Процессы, протекающие в анионитах, режимы их регенерации, характеристика сточных вод. Принципиальные схемы химического обессоливания. Изменение показателей качества воды по ступеням обработки. ФСД, схемы регенерации.

Технология обработки высокоминерализованных природных и сбросных вод. Общие положения. Схемы и принципы действия испарительных и выпарных установок различных типов. Методы обеспечения чистоты пара и предотвращения накипеобразования.

Принцип обратного осмоса. Свойства мембран и их характеристика. Схемы обратноосмотических аппаратов и требования к качеству исходной воды.

Процессы, протекающие при электродиализе с ионитными мембранами. Характеристики мембран. Схемы электродиализных установок. Комплексная очистка высокоминерализованных вод и сбросных растворов, их повторное использование.

2.3. Конструкция аппаратов для очистки воды, принципы их работы и условия эксплуатации.

Разновидности конструкций и принцип работы осветлителя, механических фильтров, ионоселективных фильтров, схемы их включения применяемые для котлов и парогенераторов различной мощности, ионоселективные материалы, их зарубежные аналоги.

Конструкция деаэраторов и декарбонизаторов. Разновидности конструкций испарителей и принцип их работы.

2.4. Методы и способы поддержания качества питательной воды и пара котельных агрегатов и парогенераторов в процессе эксплуатации.

Технология очистки воды с использованием физико-химических процессов отличных от ионоселективных термических процессов. Процессы абсорбции и десорбции газов и их математическое описание. Химическое связывание растворенных газов. Применение окислителей для борьбы с биологическим обрастанием теплообменников.

2.5. Поддержание водно-химических режимов.

Стабилизационная обработка воды: баланс потоков и солей жесткости в замкнутых системах охлаждения, технология стабилизации воды подкислением, фосфатированием, комбинированными способами.

Образование отложений в паровых котлах, фосфатирование и щелочение котловой воды. Водный режим паровых котлов, пароводяной баланс котлов. Ступенчатое испарение. Коррозия основного оборудования котлов и способы ее предотвращения.

Тема	Примечание
Водное хозяйство предприятий энергообеспечения	Состав и свойства производственных вод.
Водное хозяйство предприятий энергообеспечения Требования к качеству питательной воды и пару, применяемым на ТЭС и АЭС в зависимости от уровня параметров и назначения	Условия приема производственных сточных вод в приемники. Предельно допустимые концентрации токсичных компонентов и веществ, присутствующих в составе ПСВ при спуске в различного типа приемники.
Требования к качеству питательной воды и пару, применяемым на ТЭС и АЭС в зависимости от уровня параметров и назначения	Основные требования к качеству контурных и добавочных вод парогенерирующих и охлаждающих систем с целью минимизации скоростей отложений и коррозии. Нормативные показатели.
Способы и методы подготовки питательной и сетевой воды.	Технология и аппараты предварительной очистки воды. Физико-химические процессы, протекающие при коагуляции коллоидных примесей воды. Изменение химического состава примесей воды при коагуляции. Оптимизация процесса. Гидролиз коагулянтов.
Способы и методы подготовки питательной и сетевой воды. Сущность методов осаждения и сопутствующие химические реакции. Расчет дозы извести. Изменение показателей качества воды при известковании. Технологическая схема известкования воды и условия ее применения.	Изменение химического состава примесей воды при коагуляции. Оптимизация процесса.
Механизмы задержания частиц в зернистых слоях. Адгезионное и пленочное фильтрование. Требования, предъявляемые к материалам для насыпных и намывных фильтров, их конструкции и условия эксплуатации. Электромагнитные фильтры. Особенности осветления турбинных и производственных конденсатов.
Сбросные воды предочисток, приемы их обезвреживания и использования.
Технология ионообменной очистки природных и контурных вод. Строение ионообменных материалов. Основные закономерности ионного обмена. Характеристики сильно- и слабодиссоциирующих ионитов. Технология Na-катионирования. Особенности противоточной и двухступенчатой регенерации. Технология Н-катионирования (реакции, выходные кривые, изменение показателей качества воды, исключение гипсования). Характеристика стоков катионитных фильтров. Технологические схемы Н-Na-катионирования.
Процессы, протекающие в анионитах, режимы их регенерации, характеристика сточных вод. Принципиальные схемы химического обессоливания. Изменение показателей качества воды по ступеням обработки. ФСД, схемы регенерации. Технология обработки высокоминерализованных природных и сбросных вод. Общие положения. Схемы и принципы действия испарительных и выпарных установок различных типов. Методы обеспечения чистоты пара и предотвращения накипеобразования.
Принцип обратного осмоса. Свойства мембран и их характеристика. Схемы обратноосмотических аппаратов и требования к качеству исходной воды. Процессы, протекающие при электродиализе с ионитными мембранами. Характеристики мембран. Схемы электродиализных установок. Комплексная очистка высокоминерализованных вод и сбросных растворов, их повторное использование.
Разновидности конструкций и принцип работы осветлителя, механических фильтров, ионоселективных фильтров, схемы их включения применяемые для котлов и парогенераторов различной мощности, ионоселективные материалы, их зарубежные аналоги.
Конструкция деаэраторов и декарбонизаторов. Разновидности конструкций испарителей и принцип их работы.	Термическая дегазация.
Методы и способы поддержания качества питательной воды и пара котельных агрегатов и парогенераторов в процессе эксплуатации.	Технология очистки воды с использованием физико-химических процессов отличных от ионоселективных термических процессов. Процессы абсорбции и десорбции газов
Поддержание водно-химических режимов.	Использование производственных сточных вод в системах оборотного водоснабжения. Требования к качеству очищенных сточных вод для производственного водоснабжения. Применение окислителей для борьбы с биологическим обрастанием теплообменников.
Поддержание водно-химических режимов. Стабилизационная обработка воды: баланс потоков и солей жесткости в замкнутых системах охлаждения, технология стабилизации воды подкислением, фосфатированием, комбинированными способами.	Понятие стабильности воды, подкисление, подщелачивание.
Образование отложений в паровых котлах, фосфатирование и щелочение котловой воды. Водный режим паровых котлов, пароводяной баланс котлов. Ступенчатое испарение. Коррозия.	Коррозия основного оборудования котлов и способы ее предотвращения.