18. Термическое обессоливание воды

18.1 Основные положения.

Термическое обессоливание природных вод или дистилляция, осуществляемое с помощью испарительных установок, применяется на ТЭС при размере добавки питательной воды ниже 3 %.

Если исходная вода имеет повышенное содержание ионов =7-12 мг-экв/кг, испарительные установки по своим технико-экономическим показателям выгоднее , чем установки для химического обессоливания.

Процесс термического обессоливания заключается в том, что поступающая в испарительные установки вода за счет передачи тепла от подводимого в нагревательную систему греющего пара превращается в пар, который затем конденсируется. В процессе парообразования вещества, загрязняющие воду, остаются в испарителе и удаляются из него с непрерывной продувкой, а полученный в результате конденсации пара дистиллят содержит лишь незначительное количество нелетучих примесей, поступающих в дистиллят с капельным уносом концентрата испарителей.

Греющий пар называется первичным, а образующийся в испарителе- вторичным. Схема одноступенчатого испарителя показана на рис. 30. На 1 т греющего пара в одноступенчатом испарителе можно получить около 0,9 г дистиллята.

Рис. 30. Принципиальная схема одноступенчатого испарителя:

1 – корпус; 2 – сепаратор; 3 – конденсатор; 4 – насос охлаждающей воды;

5 – нагревательный элемент

Многоступенчатые испарительные установки включают несколько последовательно работающих испарителей, у которых начиная со второго греющим паром является пар, полученный в предыдущей ступени. Увеличение числа ступеней обеспечивает возрастающее количество выработанного дистиллята на 1 т первичного пара от 1,5 т для двухступенчатой установки до 4,2 т для шестиступенчатой. Предельное число ступеней ограничивается двенацатью по технико-экономическим показателям.

В термокомпрессионных испарителях получаемый вторичный пар сжимается в компрессоре в результате чего в испарителе давление понижается, а пар нагревается до более высокой температуры, чем температура воды в испарителе, за счет перехода в теплоту механической работы сжатия. Перегретый пар возвращается в испаритель и направляется в трубчатый теплообменник-конденсатор, погруженный в испаряемую воду, где тепло конденсации используется для испарения новой порции воды. Таким образом после начала парообразования в испарителях подобного типа не требуется подача тепла (пара) извне.

Испарительные установки могут работать под вакуумом, атмосферном или избыточном давлением. По характеру кипения испарители подразделяются на пленочные; с кипением в толще испаряемой воды; с вынесенной зоной кипения.

18.2. Схема установок

для подготовки питательной воды испарителей.

Подготовку питательной воды для испарителей можно осуществлять по одной из следующих схем:

1. Схема двухступенчатого -катионирования с предварительным известкованием и коагуляцией позволяет получить воду с остаточной жесткостью до 5 мкг-экв/кг и щелочностью около 0,8 мг-экв/кг.

2. Схема последовательного - катионирования с «голодной» регенерацией Н-катионита позволяет получить умягченную воду примерно того же качества, как и предыдушая схема.

3. Обработка воды по схеме ионирования основана на последовательном пропускании исходной воды через фильтр с анионитом, содержащий обменный ион хлора, а затем через фильтр с - катионитом. В первом из них происходит процесс обмена анионов, присутствующих в воде, на анионы хлора, во втором – обмен всех катионов на катионы натрия. В результате этого все содержащиеся в воде соли переводятся в хлористый натрий, что делает ее пригодной для питания испарителей. Регенерация обоих фильтров производится 6-8 % раствором .

В целях предотвращения коррозии испарителей обязательна деаэрация воды.