+ All Categories
Home > Documents > Sectia chimica-rezumat.doc

Sectia chimica-rezumat.doc

Date post: 29-Oct-2015
Category:
Upload: larisadv06
View: 376 times
Download: 11 times
Share this document with a friend
Description:
Sectia chimica-rezumat

of 64

Transcript

1

1.PRETRATAREA APEIDESCRIERE GENERALA

Apa bruta (tehnologica ), cu care este alimentata statia de tratare chimica a apei din cadrul S.C.E DEVA, este apa riului Mures , care are o salinitate variabila, cu virfuri de 14-16 mval/l, din care minim 12 mval/l cloruri , fiind deseori poluata cu substante organice.

Incepind cu anul 2003 apa tehnologica este asigurata din sursa Riul Mare Retezat si care este o apa de calitate ( cu o salinitate de 1,5-2 mval /l ).

Statia de tratare chimica a apei, are drept scop prepararea :

- apei demineralizate;

- apei dedurizate ;

- apei pentru racire .

Statia de tratare chimica a apei se compune din:

1. Instalatiile de pretratare a apei brute;

2. Instalatiile de demineralizare a apei;

3. Instalatiile de dedurizare a apei ;

4. Instalatiile de apa pentru racire.

DESCRIEREA STATIEI DE TRATARE CHIMICA A APEI

Apa bruta din riul Mures - pompata cu ajutorul pompelor de apa bruta si dupa o prealabila incalzire, in sezonul rece, este introdusa in instalatiile pentru pretratarea apei de la sectia chimica.

Apa de calitate din sursa Riul Mare este preluata din rezervoarele de 1000 m 3 , amplasate in Deva pe dealul Paiului , prin intermediul unei conducte cu diametrul de 500 mm .

Apa tehnologica( bruta ) utilizata pentru prepararea apei demineralizate sau dedurizate este trecuta prin preincalzitorii de apa bruta , mai ales in sezonul rece.

Functionarea corespunzatoare a decantoarelor precum si eliminarea gazelor dizolvate ( oxigen , bioxid de carbon ) dar si o buna functionare a schimbatorilor de ioni utilizati in tratarea chimica a apei (demineralizare , dedurizare) sunt conditionate de temperatura apei tehnologice ,care trebuie sa fie mai mare de 20 0 C .

Pretratarea apei brute consta in indepartarea substantelor coloidale (silice

si substante organice ) si a suspensiilor prin:

a) - coagulare;

b) - decarbonatare;

c) - decantare;

d) - filtrare.

Instalatiile pentru pretratarea apei brute se compun din :

- Decantori suspensionali

3 buc

- Decantori cu ejectori si recirculatia slamului3 buc

- Filtre rapide cu nisip (mecanice)

11 buc

- Rezervoare apa coagulata

2+1 buc

- Pompe apa coagulata

4 buc

- Masini (pompe) dozatoare clorura ferica si var5 buc

Decantorii suspensionali (Kurgaev) si decantorul cu ejector si recirculatia slamului (nr.4) sunt utilizati pentru obtinerea apei limpezite necesara instalatiilor pentru producerea apei demineralizate si a apei dedurizate.

Decantorii cu ejector si recirculatia slamului (nr. 5 si 6) sunt utilizati pentru producerea de apa limpezita pentru racire (mori, casa sitelor, compresoare, , racitori camere prelevat probe, grupuri si pompe Bagger).

Pentru coagularea si decarbonatarea apei brute in decantori se dozeaza clorura ferica si lapte de var cu ajutorul masinilor dozatoare cu trei capete. Namolul rezultat la decantare se purjeaza si este trimis cu pompele in depozitul de zgura si cenusa Bejan ( cu pompele Bagger ).

Vehicularea apei din rezervoarele pentru apa coagulata (R.A.C ) de la iesirea din decantoare se face cu ajutorul pompelor prin 7 filtre cu nisip(FM) pentru decantoarele suspensionale, iar la decantorul cu recirculatie a slamului nr. 4 se face prin cadere libera prin 4 filtre cu nisip, avind loc limpezirea apei.

In decantoarele cu recirculatia slamului nr. 5 si 6 are loc numai operatia de decantare. Apa limpezita obtinuta este stocata in doua rezervoare tampon de apa racire(RAR) cu

V = 25 m3 fiecare, iar vehicularea ei se face cu patru pompe pentru apa racire(PAR).

Prepararea laptelui de var se face cu ajutorul unui stingator rotativ de var, avind o capacitate de 1000 Kg/h, prin stingerea , cu apa ,a varului (CaO) praf sau bulgari.

Apa limpezita obtinuta dupa pretratare este stocata in rezervoarele de apa limpezita(RAL) si cele de afinare(RAA) iar cu ajutorul pompelor de apa limpezita(PAL) este vehiculata spre instalatiile de demineralizare si dedurizare.

Scopul pretratarii:

eliminarea suspensiilor din apa bruta prin decantare

eliminarea substantelor coloidale, a substantelor organice, silicei coloidale, prin coagularea apei cu ajutorul clorurii ferice

reducerea duritatii temporare a apei prin decarbonatare cu ajutorul laptelui de var ( Ca(OH)2)

limpezirea apei prin filtrarea pe strat de nisip cuartos, cu ajutorul filtrelor verticale rapide

I.Descrierea instalatiei de pretratare: (vezi schema)

Instalatia de pretratare se compune din utilaje de baza si auxiliare, prezentate in tabelul 1

Nr.crt.Denumirea utilajuluiCapacitate

[mc]Nr.

[ buc]Debit

[mc/h]

1Decantor suspensional - tip Kurgaev3100

2Decantor - cu ejector si recirculatie de slam3250

3Rezervor apa coagulata1003

4Pompa apa coagulata

475

100

5Filtru vertical rapid,

pentru limpezire1175

6Rezervor apa racire252

7Pompe apa racire4120

Descrierea si exploatarea decantoarelor

Functiile decantoarelor sunt: - coagularea

- decarbonatarea

- decantarea apei

- limpezirea apei

Decantorul suspensional :

Din vasul de linistire,apa bruta intra tangential, cu viteza mare la partea inferioara (conica) zona A - unde se amesteca cu reactivii de coagulare (FeCl3) iar pentru decarbonatare (Ca(OH)2) In aceasta zona are loc coagularea ortocinetica (coagulare produsa de ionii introdusi din exterior). Din zona conica A apa ajunge in zona B unde sectiunea libera pentru trecerea apei este mai mica, din cauza vasului interior F. In zona B viteza apei este mare. Tot aici sunt fixate mai multe profile care au rolul de a produce o agitare intensa necesara desavirsiri coagularii, iar miscarea circulara a apei primeste un curs ascensional. In aceasta zona are loc flocularea.

In zona C sectiunea libera se mareste treptat iar viteza de deplasare a apei scade, iar la un anumit nivel, in functie de debitul de apa din decantor, viteza ascensionala de deplasare a apei devine egala cu viteza de sedimentare a flocoanelor mari , de hidroxid feric. In aceasta zona se intilneste stratul suspensional stationar de flocoane ce au proprietati absorbante mari .

In timpul functionarii decantorului, stratul suspensional de flocoane se tot imbogateste in namol, astfel ca se impune indepartarea acestuia pentru a nu se micsora zona de limpezire a apei. Indepartarea flocoanelor inactive (imbatrinite) se face aspirindu-le , in mod continuu, in vasul colector de namol F ( con interior ) prin orificiile O . Vana G asigura evacuarea apei limpezite din vasul F spre jgheabul deversor D, sub nivelul apei din decantor datorita inaltimei hidrostaticeadica diferenta de nivel , de cca. 5 cm , dintre apa din decantor si apa din jgheab.

In vasul colector F, flocoanele aspirate sedimenteaza, depunindu-se sub forma de namol ce se evacueaza prin purjarea conului interior.

In drumul sau ascensional, apa dupa ce depaseste zona B, deci dupa ce a trecut prin stratul suspensional de namol, ajunge in zona de limpezire C. In aceasta zona unde are loc limpezirea, viteza de limpezire a apei trebuie sa fie mai mica decit viteza de sedimentare a particulelor agregate existente inca in apa. In zona (C) viteza apei scade avind loc separarea slamului si limpezirea apei. Pe toata inaltimea zonei (C) se mentine un strat de slam in suspensie. Reglarea nivelului de slam se face prin modificarea debitului de apa aspirat prin ferestrele colectorului (E). Slamul se aduna in acumulatorul de slam (F). Purjarea slamului greu, care a lucrat in strat se face din acumulatorul (F) si din conul exterior decantorului. Evacuarea apei limpezite se face prin colectorul (D).

Exploatarea decantorului

2p > m: exces var, se reduce doza

1. Decarbonatarea : priza A: 2p = m : dozare buna

2p< m: var insuficient, se adauga lapte de var

2. Coagularea :priza E : Cl-E Cl-AB [ mval/l] Cl

35,5

unde: ClE clorura la priza E

ClAB clorura apa bruta

Dozele uzuale de coagulant : 15 30 mg/l FeCl3doza de coagulant : (FeCl3) EFeCl3 = 162,22 = 54,073 g

3 * 1

0,2 mval/l pentru ape opalescente: 0,2 x 54 = 10,8 mg/l FeCl3 0,4 mval/l pentru ape tulburi : 0,4 x 54 = 21,6 mg/l FeCl3 0,7 mval/l pentru ape foarte tulburi : 0,7 x 54 = 37,8 mg/l FeCl3deci doza de FeCl3 : Cl-E Cl-AB = 0,2 0,7 mval/l

35,5

(10 40 mg/l FeCl3)

3. Priza a: apa sa fie limpede si trebuie ca 2p = m

Priza b : daca apa este tulbure- se purjeaza conul exterior

Priza d: daca apa este tulbure

- se purjeaza conul interior

Pentru a nu deranja procesul de limpezire debitul apei brute si temperatura se vor mentine cit mai constante. ( Variatiile de debit mai mari de 10% sau de temperatura mai mari de 1 C deranjeaza).

O purjare excesiva a namolului produce o scadere a nivelului sau a concentratiei stratului suspensional de namol necesar functionarii normale a decantorului, avind in vedere pozitia colectorului de namol, respectiv pozitia orificiilor O pentru colectarea namolului.

Cantitatea de namol ce se evacueaza trebuie sa fie egala cu cantitatea de namol ce intra in decantor, o data cu apa bruta, plus namolul format de coagulantul introdus in apa.

Indepartarea namolului de la nivelul superior, asa cum se face in decantorul Kurgaev, asigura controlul grosimii stratului suspensional.

In cazul decantoarelor Kurgaev din dotarea sectiei chimice a FE Deva prin exploatarea la debitul nominal de 100 m3/h, viteza ascensionala, in zona de limpezire C este de 1,3 m3/sec., valoare ce se situeaza aproape de valoarea minima 1,4 m3/sec., pentru a nu se depasi viteza de sedimentare a particulelor agregate ce se afla inca in apa.

Apa limpezita trece printr-o placa cu gaurele ce se afla amplasata in partea superioara a decantorului in zona de limpezire ce are rolul de linistire si de uniformizare a debitului pe intreaga suprafata, ajunge la jgeabul colector (D), unde se deverseaza in vasul deversor (L), iar de aici in rezervoarele de apa coagulata.

Cind decantorul se opreste pentru un timp scurt, norul de flocoane din stratul suspensionat coboara unde se aduna sub forma de namol. La pornire, namolul este antrenat prin barbotare cu apa spre zona B si C, unde este preluat de apa, pentru a contribui la formarea unui nou strat suspensional.

Urmarirea procesului de coagulare si respectiv decarbonatare , cu alte cuvinte functionarea decantorului, se face prin colectarea probelor de apa, supusa tratarii, de la un numar de 6 prize ce sunt asezate la diferite nivele in decantor.

Apa colectata la priza a ne da indicatii asupra proceselor de coagulare si decarbonatare. Aici apa trebuie sa fie limpede si din punct de vedere a decarbonatarii, aici, trebuie sa fie satisfacuta relatia 2p =m, (deci se considera reactiile de decarbonatare sunt terminate).

La priza b se preleveaza apa care da indicatii asupra norului de fulgi de hidroxid feric. La acest nivel este limita superioara la care are voie sa ajunga norul de flocoane.

Prin intermediul prizei b se preleveaza apa coagulata ce a strabatut stratut suspensional de namol, apa ce se deplaseaza spre jgeabul colector, strabatind zona de linistire. Aceasta apa trebuie sa fie limpede. Priza b este situata la limita superioara la care poate sa ajunga stratul suspensional de namol. Depasirea acestei limite are drept consecinta micsorarea zonei de limpezire.

Apa recoltata la priza e da indicatii asupra dozajului de reactivi. Priza d colecteaza apa din interiorul conului interior.

Priza d indica nivelul la care poate sa ajunga stratul de namol in conul interior F. Depasirea nivelului prizei d de catre stratul de namol colectat in conul interior F, impune purjarea acestuia.

O limpezire defectuoasa este determinata in afara de variatiile de temperaturi mai mari de 1C sau de variatii mai mari de debit si de urmatoarele cauze:

Astfel la priza a o apa opalescenta apare in cazul in care coagularea a fost defectuoasa, agentul coagulant dozindu-se sub valoarea pragului de coagulare. Cit priveste procesul de decarbonatare abateri de la reactia

2p =m apar cind dozarea varului a fost nesatisfacatoare in acest caz 2p m sau cind dozarea varului a fost facuta in exces, in acest caz 2p m.

Aparitia norului de fulgi de hidroxid feric la priza b se poate datora unei viteze ascensionale a apei, prea mari in aceasta zona de limpezire C (viteza ascensionala a apei este mai mare decit viteza de sedimentare) sau ridicarii nivelului stratului suspensional peste limita maxima astfel incit s-a micsorat zona de linistire.

Aparitia opalescentei la priza d poate fi determinata de ridicarea nivelului de namol in conul interior peste limita maxima admisa sau viteza ascensionala a apei mai mare decit viteza de sedimentare a agregatelor coagulate. O cauza ar mai putea fi si o coagulare defectuoasa.

Aerul dizolvat sub presiune in apa bruta precum si aerul ce poate fi introdus din vasul de linistire in decantor, deranjeaza procesul de limpezire in decantor.

Decantoarele suspensionale precum si decantorul nr. 4 produc apa necesara

functionarii liniilor de demineralizare, a filtrelor de dedurizare, etc.

Decantorul cu ejector si recirculatie de slam

(descrierea si functionarea)

A. Zona de amestec

B. Zona de limpezire

C. Zona de acumulare a namolului

D. Jgheab colector a apei de limpezire

Introducerea apei brute in decantor, se face prin partea inferioara, in pilnia ejectorului.

Reactivii sunt introdusi prin partea superioara a pilniei ejectorului.

Din pilnia ejectorului apa si reactivii coboara prin interiorul cilindrului de separare a zonei de amestec de zona de limpezire. Agregatele (micelele) rezultate in urma coagularii se depun o parte in zona inferioara (C) a decantorului (zona de depunere a namolului), iar alta parte sunt antrenate din nou in pilnia ejectorului, fiind recirculate pina cind ajung la dimensiuni ce favorizeaza depunerea lor in zona de acumulare a namolului de unde prin cele 2 conducte 1 si 2 sunt eliminate prin purjare intermitenta sau continua.

Apa dupa iesirea din interiorul cilindrului de separare ajunge in zona de limpezire, unde urcind cu o viteza de 1,3 mm/sec. se va separa de micelele rezultate in timpul coagularii si care au fost antrenate in zona de limpezire.

Din zona B apa limpezita intra in jgeabul (D) de colectare a apei limpezite de unde ajunge in rezervoarele de apa limpezita, prin traversarea filtrelor cu nisip, prin cadere libera.

Controlul modului de functionare a decantorului se face prin recoltarea probelor de apa, supusa pretratarii, de la un numar de 7 prize, asezate la diferite nivele in decantor, priza cu numarul 7 se gaseste la nivelul cel mai jos, iar priza 1 la partea superioara a decantorului in apropierea jgheabului colector.

Apa recoltata la priza 6 si 7 da indicatii asupra dozarii de reactivi de coagulare respectiv decarbonatare.

Prizele 4 si 5 - dau indicatii asupra stratului de namol.

Prizele 2 si 3 - dau indicatii asupra procesului de coagulare si limpezire.

Priza 1 care este amplasata in zona jgeabului colector, da indicatii asupra procesului de coagulare, limpezire si decarbonatare. Aici apa trebuie sa fie limpede, iar din punct de vedere al decarbonatarii sa fie satisfacuta relatia : 2p = m.

Decantoarele cu ejector si recirculatie nr. 5 si 6 asigura apa de racire la

agregatele energetice de la mori, casa sitelor , microhidrocentrala,

compresoare Resita si camerele de prelevat probe grupuri.

Rezervoarele de apa coagulataRezervoarele de apa coagulata sunt in numar de 2 si sunt amplasate pe platforma exterioara in imediata apropiere a decantorilor.Au o capacitate de 100 m 3 fiecare.

Rezervoarele sunt prevazute cu:

Conducte ce fac legatura cu decantorii

Conducte ce fac legatura cu aspiratia pompelor de apa coagulata

Conducte de prea-plin ce conduc la canalizare

Conducte de aerisire

Pompele de apa coagulata (PAC)sunt pompe centrifugale monoetajate cu debit de 120m3/h sau 100m3/h, amplasate in sala filtrelor ionice.

Filtrele cu nisipRetinerea particulelor ce se afla in suspensie in apa se face prin adsorbtia acestora de catre materialul poros prin care trece apa in filtrele cu nisip.

Retinerea acestor particule provoaca infundarea progresiva a spatiilor dintre particulele stratului poros, fenomen ce poarta numele de colmatare a filtrului. Pe masura ce avanseaza procesul de colmatare se mareste pierderea de presiune pe care o sufera curentul de apa, ce trece prin acest material.

Rapiditatea colmatarii depinde de :

Natura apelor tratate ( incarcarea acestor ape)

Debitul de unitate de suprafata filtranta (viteza de filtre )

Granulometria materialului filtrant.

In cazul cind pierderea de presiune din cauza colmatarii ajunge la valoarea p 1 atm. se impune oprirea functionarii si se regenereaza filtrul. Un alt factor ce impune oprirea este strapungerea filtrului.

Ciclul de exploatare a unui filtru mecanic, consta in urmatoarele etape : functionare oprire regenerare (afinare si spalare) rezerva functionare.

Regenerarea afinarea se realizeaza prin circularea in contracurent prin masa filtranta, fie a apei, fie a unui amestec de aer cu apa si apoi numai cu apa pina cind prin conducta de iesire afinare curge apa curata.

Dupa afinare urmeaza clatirea filtrului, pentru aducerea materialului filtrant in stare de functionare.

Distributia cit mai perfecta a vinelor de apa de filtrat sau a vinelor de apa de spalare prin masa filtranta, determina buna functionare a unui filtru.

In sectia chimica de la FE Deva, filtrele cu nisip sunt in numar de 11 si sunt amplasate pe platforma exterioara. Aceste filtre au urmatoarele caracteristici:

Q = 75 m3/h

H (exterior) = 2.923 mm

= 3400 mm

sectiunea de filtrare 9.07 mp

viteza de filtrare = 8m3/h la Q = 75 m3/h

inaltimea minima a stratului filtrant = 1m pentru viteza de filtrare = 8 m/h, inaltimea stratului de filtrant trebuie sa fie 1,5

diametrul materialului filtrant = 2 3 mm; 1 1,6 mm si 0,4 0,6 mm

materialul filtrant nisip cuartos

2.DEMINERALIZAREA APEI

Demineralizarea apei consta in retinerea cationilor si anionilor din apa prin schimb ionic in liniile de demineralizare si filtrele cu pat mixt .Filtrele ionice care compun liniile de demineralizare ,precum si filtrele cu pat mixt sunt echipate cu schimbatori de ioni . Demineralizarea apei reprezint un proces ciclic de epurare a unei solutii apoase cu multicomponente (ioni Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, SO42-, SiO32-) pe diferite straturi de schimbtori de cationi i anioni pna la saltul ionului cel mai putin sorbit i regenerarea ulterioar a acestora cu soluii concentrate pentru refacerea capacittii de schimb ionic. Saltul ionului reprezint situaia n care ionul cel mai putin sorbit apare n apa eluata.

Folosirea eficienta a procesului de demineralizare a apei prin schimbatori de ioni impune luarea n consideratie a numerosi factori de ordin tehnic si economic, printre care enumeram:

consumuri specifice de regeneranti si de apa tehnologica, ct mai mici;

evitarea degradarii schimbatorilor de ioni pe parcursul utilizarii lor;

obtinerea unei ape cu indici de calitate optimi, pentru schema tehnologica data;

asigurarea functionarii continue a instalatiilor de tratare a apei.Performantele schimbatorilor de ioni sunt date de un complex de factori, care n principal sunt legai de mediul n care se desfoar procesul de schimb ionic, pe de o parte i caracteristicile fizico - chimice ale schimbatorilor de ioni pe de alt parte.

In exploatarea eficienta a instalatiilor de tratare a apei o deosebit importan are cel de-al doilea factor, asupra primului putndu-se interveni foarte puin, odata ce sursa de apa bruta a fost stabilita.

Schemele reale de tratare a apei, constau de regula, din filtre ionice legate n serie si/sau n paralel echipate cu schimbtori de cationi i anioni, numrul de trepte de epurare fiind determinat de cerinele privind gradul de epurare, precum i de compoziia apei initiale.

Pentru generatoarele energetice de presiune nalt, apa de alimentare i implicit apa de adaos trebuie s fie complet demineralizat.

a) Etapele procesului de schimb ionic

Schimbul ionic prin tehnica dinamic cuprinde patru faze ale ciclului de functionare: afnare, regenerare, splare i epuizare.

Afnarea este procesul n care stratul de schimbator de ioni, parial sau n totalitate, este detaat printr-un curent ascendent de ap, ndeprtndu-se suspensiile acumulate n timpul functionrii, a particulelor de schimbtor de ioni sfrmate n timpul funcionrii si mai ales distrugerea canalelor prefereniale care se formeaza n timpul funcionrii.

Regenerarea consta n trecerea reactivului chimic prin stratul de schimbator de ioni epuizat (n sens ascendent sau descendent, fata de sensul de trecere a fluidului la functionare).

Spalarea lent realizeaza deplasarea excesului de regenerant cu ajutorul unui curent de apa, n acelasi sens cu cel de introducere a reactivului. Astfel, regenerantul trece si peste ultimele straturi de schimbator de ioni. Viteza de trecere este identica cu cea utilizata la regenerare.

Spalarea finalsau rapida se realizeaza printr-un curent de apa care va folosi aceeasi viteza cu cea utilizata la functionare si consta n elutia produselor chimice rezultate din regenerare, precum si a excesului de regenerant.

b) Principalele reacii chimice ale procesului de schimb ionic

Principalele reactii chimce care au loc n fiecare treapta de tratare ionica, precum si reactiile inverse produse la regenerare sunt prezentate mai jos:

schimbtorul puternic acid:

- funcionare:

2 R - SO3- H+ + Ca Cl2 ( R - SO3- )2 Ca + 2 HCl

- regenerare:

(R - SO3- )2 Ca + 2 HCl 2 R - SO3- H+ + Ca Cl2Afinitatea schimbtorilor de cationi pentru cationii din soluie crete cu valena acestora i la valente egale, cu numrul atomic: Fe3+ > Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+ > Li+ .

schimbtorul slab bazic:

- funcionare:

R - OH + HCl R - Cl + H2O

- regenerare:

R - Cl + Na OH R - OH + Na Cl

schimbtorul puternic bazic:

- funcionare:

2 R - OH + CO32- + 2 H+ R2 - CO3 + 2 H2 O

- regenerare:

R2 - CO3 + 2 Na OH 2 R - OH + Na2CO3Afinitatea anionilor pentru schimbtorii de ioni bazici se nscrie n seria:

PO43- > SO42- > HSO3- > NO3- > Cl- > Fl- > HCO3- > HSiO3- > OH-Finisarea apei demineralizate se realizeaz pe un filtru cu pat - mixt, care reprezint un amestec intim ntre un schimbtor de cationi puternic acid i unul de anioni puternic bazic. Fixarea simultan a urmelor de cationi i anioni din apa demineralizat permite realizarea unor echilibre chimice de schimb imposibil de obtinut cu schimbatori de ioni n pat separat.

Instalaia de demineralizare a apei este format in principal din 5 linii de demineralizare, cu patru filtre cu pat mixt. Principalele utilaje aferente acestei instalaii sunt prezentate n tabelul

Tabelul Echipamentele industriale ale instalaiei de demineralizare

i finisare a apei

Nr.crtEchipamente i utilajeNr. buc.

1Liniile de demineralizare5

2Filtrele cu pat mixt4

3Pompe apa limpezita10

4Rezervoare de apa limpezita4

5Rezervoare de apa pentru afinare

2

6Rezervoare de apa demineralizata2

Cele cinci linii de demineralizare sunt utilizate pentru producerea de ap de adaos necesar alimentrii generatoarelor energetice.

Fluxul tehnologic al instalatiei de demineralizare se compune din dou etaje:

etajul cationic format din doua trepte cationice puternic acide inseriate:

[ H1 ] [ H2 ];

etajul anionic format dintr-o treapta anionica slab bazica si o treapta anionica puternic bazica:

[ OH1 ] [ OH2 ]

Caracteristicile tehnice i tipurile de schimbtor de ioni cu care sunt echipate filtrele ionice din instalaia de demineralizare sunt prezentate n tabelele de mai jos:

Tabelul Caracteristicile tehnice ale filtrelor ionice aferente liniilor de demineralizare

Linia de demi.

D.filtru

, mmH.filtru

mmH strat

mmVol.mas,

mcDebit ,Q

mc / h

Liniile 14

H 1240042008904,060

H 2240042008904,060

OH 1300055009907,060

OH 22200300014003,560

Linia 5

H 1300030007105,080

H 2300030007105,080

OH 13200550015001280

OH 22400420011003,580

Cele 5 linii de demineralizare sunt utilizate pentru producerea de ap de adaos necesar alimentrii generatoarelor energetice. In cadrul unei linii de demineralizare treapta cationic format din filtrele H1 si H2 retine cationii din ap, iar treapta anionic format din filtrele OH1 i OH2 reine anionii, astfel ca efluentul liniei are urmatorii indici:

conductivitate electric: 100 s/cm

SiO2 50 g/l

alcalinitate p 0,15 mval / L

Apa demineralizat este stocat n dou rezervoare tampon de 160 mc fiecare.

Ionii remanenti din apa demineralizata sunt retinuti de schimbatorii de ioni din filtrele cu pat mixt. Finisarea apei demineralizate se realizeaz pe un filtru cu pat - mixt, care reprezint un amestec intim ntre un schimbtor de cationi puternic acid i unul de anioni puternic bazic. Fixarea simultan a urmelor de cationi i anioni din apa demineralizat permite realizarea unor echilibre chimice de

schimb imposibil de obtinut cu schimbatori de ioni n pat separat

Filtrele cu pat mixt, n numr de 4, sunt echipate cu schimbtori de ioni puternic acizi i schimbtori de ioni puternic bazici, n volume egale, adic n raport de 1 : 1

Caracteristicile tehnice i tipurile de schimbtor de ioni cu care sunt echipate filtrele ionice cu pat mixt din instalaia de demineralizare sunt prezentate n tabele

Tabel . Caracteristicile tehnice ale filtrelor ionice cu pat mixt aferente liniilor de demineralizare

Filtru cu pat mixtComponente

FPMDiametrul

, mmInaltime

h , mmVolum masa, mcDebit func.

Q, mc / h

FPM nr. 1H- cationic1,25

OH- anionic1,25

FPM nr. 2H- cationic1,25

OH- anionic1,25

FPM nr. 3H- cationic1,25

OH- anionic1,25

FPM nr. 4H- cationic1,25

OH- anionic1,25

Finisarea apei demineralizate cu ajutorul filtrelor cu pat mixt conduce la obinerea unei ape pentru adaos avnd o calitate corespunzatoare functionrii cazanelor, cu urmtorii indici chimici:

conductivitate electric: 0,2S/cm

SiO2 20 g/l

pH 6,0 7,0

FAZELE CICLULUI DE FUNCTIONARE

(vezi schema liniei de demineralizare)

1. Afinare

Pentru a indeparta impuritatile mecanice din filtru bulele de aer din stratul de masa ionica, eliminarea masei ionice distruse, cit si pentru a reaseza particulele de rasina, se va proceda inaintea fiecarei regenerari la o afinare, introducind in filtru de jos in sus un curent de apa, insa fara sa se elimine granulele de masa ionica. Afinarea se opreste in momentul cind apa care iese din filtru este limpede. Aceasta operatie poate dura intre 15 minute pina la 2 ore. Viteza apei de afinare poate sa fie de 10 15 m/h. La filtrele mecanice si cu pat mixt se face afinarea cind p 1 (intre intrare si iesire).

2. RegenerareIn aceasta faza, schimbatorul de ioni este adus iarasi in starea sa activa R-H pentru cationit sau R-OH pentru anionit. Are loc un schimb ionic invers de la faza de epuizare. Aceasta reactie inversa este realizata cu o concentratie relativ ridicata a agentului de regenerare , 8-10% concentratia acidului clorhidric si 4-5% concentratia hidroxidului de sodiu.

Timpul de contact al acidului cu masa ionica 40 - 50 minute.

Timpul de contact al hidroxidului de sodiu cu masa ionica minim 50 - 60 minute.

Excesul de regenerant, in teorie : 200 400% la acid si 300 500% la hidroxid.

3.SpalareSpalarea se face in scopul de a indeparta, din stratul de masa ionica, resturile de regenerant, introducind de sus in jos un curent de apa, in filtru.

Necesarul de apa de spalare este de 5- 7 volume apa pentru un volum de masa ionica in cazul anionitilor.

Spalarea cationitilor deci a filtrelor H1 si H2 se face in prima faza cu apa dedurizata iar apoi cu apa limpezita.

Spalarea filtrelor A1 si A2 deci a anionitilor se face in prima faza cu apa dedurizata iar in faza finala cu apa decationata.

Debitul apei de spalare sa fie 75m3/h.

Spalarea se efectueaza pina la obtinerea indicilor de functionare.

5. EpuizareaAceasta faza constituie faza activa a schimbului ionic. Ionii care se gasesc in apa pretratata (limpezita) sunt preluati de schimbatorul de ioni in locul lor cedindu-se alti ioni (H+ si OH-).

In acest scop solutia (apa limpezita) care trebuie tratata este trecuta peste un strat de schimbatori de ioni care se gaseste intr-un filtru. In timpul epuizarii, citiva ioni mai slabi retinuti de rasina pot trece continuu prin stratul de schimbatori de ioni, aparind in efluent intr-o concentratie relativ mica. Acest fenomen este numit scapare (fuga) ionica. Dupa ce majoritatea centrilor de schimb sunt epuizati, concentratia ionilor care scapa creste rapid, ceea ce inseamna ca faza de epuizare (incarcare) a luat sfirsit.

Momentul cresterii bruste in efluent a concentratiei ionilor care trebuie sa fie retinuti se numeste strapungere. Daca se continua trecerea solutiei prin filtru, se ajunge la o egalizare a concentratiei ionilor din influent si efluent.

Manevrele de exploatare a liniilor de demineralizare se pot efectua manual, la fata locului, de catre operatorii de la liniile de demineralizare, fie prin comanda la distanta a vanelor cu actionare pneumatica de catre operatorul de la camera de comanda.

Pentru a evita aparitia unor deranjamente in timpul functionarii si pentru a avea siguranta in exploatare, unele armaturi la liniile de demineralizare, cisternele de stocaj, pompe dozatoare, ejectoare, au fost dublate cu vane manuale si se manevreaza, in fazele corespunzatoare, de catre operatorul ce deserveste liniile de demineralizare.

Deoarece afinarea filtrelor anionice A1 si A2 si dilutia reactivilor HCl si NaOH se face cu apa dedurizata se va controla duritatea apei.

Regenerarea liniilor de demineralizare din cadrul statiei de epurare chimica a apei este o regenerare inseriata atit a etajelor cationice cit si a etajelor anionice si este o regenerare in echicurent.

Regenerarea inseriata a filtrelor anionice necesita anumite masuri:

Primele parti ale efluentului lui A2 contin mult silicat de sodiu; cind acesta vine in contact cu straturile superioare, acide, ale schimbatorului slab bazic A1 silicea poate precipita ca gel. Acesta se dizolva doar greu si incet in solutia de soda, chiar la cald, eliminarea lui fiind problematica. Evitarea formarii acestui gel, in rasina slab bazica se poate realiza pe doua cai:

1. Regenerarea schimbatorului puternic bazic inainte de a fi saturat in silice, ceea ce are avantajul ca silicea adsorbita nu are timp sa-si modifice structura si sa treaca in forma coloidala.

2. Evacuind la canal prima parte a efluentului solutiei de regenerare a schimbatorului puternic bazic, regenerind rasina slab bazica, numai cu ultima parte a solutiei de regenerare, care nu contine cantitati mari de silice.

In schimbatorul slab bazic poate exista acid liber in straturile superioare epuizate, din schimbatorul cationic precedent.

Daca afinarea se face cu apa decationata, acida, conditiile de precipitare a silicei gel sunt si mai favorabile. De aici rezulta si o cale de a evita acest neajuns, si anume - ca afinarea sa se faca cu ape de spalare stocate in rezervor, care sunt alcaline. In acest caz nu este posibila reactia, in straturile superioare ale schimbatorului epuizat:

Na2SiO3 + 2 HCl NaCl + SiO2 + H2O

3.REGENERAREA FILTRELOR DIN STATIA DE TRATARE

D.3. Regenerarea unui filtru cu pat mixt:

Regenerarea schimbatorilor ionici din filtrele cu pat mixt se face aplicind tehnologia regenerarii interioare .

Fazele regenararii unui filtru cu pat mixt :

1.Oprirea filtrului cu pat mixt pentru regenerare :

Se face la depasirea unuia din indici fizico-chimici prescrisi pentru functionare (epuizarea filtrului ): SiO2 > 20 g/l ;

K > 0,3 S/cm ;

pH > 7

Manevrele de oprire a filtrului vor fi anuntate atit dispecerului cit si maistrului sef tura termomecanica .Toate manevrele executate in vederea regenerarii filtrului se fac conform unei foi de manevra ( anexa . )

Inainte de oprirea filtrului se vor verifica :

a -nivelele de reactivi de regenerare din cisternele de stocaj;

b -functionarea suflantei ;

c -diferenta de presiune , pe fiecare filtru .

In cazul a daca nivelele din cisternele de stocaj nu permit regenerarea se va trece la transvazarea reactivului , din cisternele de stocaj aflate la Sectia chimica ( vezi schema ) ;

In cazul b daca suflanta nu functioneaza se vor lua masuri de remediere ;

In cazul c - daca p la filtrele din functiune este 1 , atunci filtrele se vor afina ,pe rind , pina cind p < 1 , astfel incit sa permita regenerarea filtrului epuizat .

Filtrul cu pat mixt se va izola ,de restul instalatiei ,prin inchiderea vanelor manuale si automate : V1 si V2 . Aceste vane ramin inchise in tot timpul regenerarii filtrului .

2.Afinarea si separarea rasinilor :

Pentru a face afinarea unui filtru se vor deschide vanele : V3 si V5 .

Detasarea rasinilor , distrugerea canalelor preferentiale formate in timpul ciclului activ si eliminarea suspensiilor retinute prin filtrare pe schimbatorii de ioni , din filtrele cu pat mixt , se executa prin introducerea in filtru a unui curent ascendent de apa demineralizata.

In timpul afinarii se va urmari sa nu existe pierderi de masa ionica si operatia se va considera terminata atunci cind apa la iesirea din filtru este limpede.Dupa oprirea debitului de apa de afinare, inchiderea vanei V3 , are loc separarea gravitationala a cationitului de anionit in functie de greutatea specifica a schimbatorilor de ioni .Cationitul fiind mai greu se

separa la partea inferioara a filtrului.

3.Golirea filtrului : Se va goli filtrul de apa ,prin deschiderea vanei V8 pina nivelul apei se observa pe vizorul median ,la partea superioara .

Operatia de golire a filtrului dureaza cca. 5 minute ,timp in care nivelul apei ajunge la cca.10 cm deasupra nivelului rasinilor din filtru.

Se vor inchide vanele : V5 si V8 .

4.Regenerarea anionitului :

Se face cu solutie diluata de soda ( 2- 4% NaOH ).

Diluarea sodei de concentratie 50 % ,din cisterna de stocaj (amplasate la grupurile nr.1 ,3 sau 5 ) se face cu ajutorul ejectoarelor pentru soda ,utilizindu-se apa demineralizata ( din circuitele de apa adaos grupuri ) .

Pentru regenerarea anionitilor din filtrele cu pat mixt ,din I.T.C ,se utilizeaza urmatoarele cantitati de soda (conc.50 % ):

800 kg ( adica 20 cm pe sticla de nivel a cisternei) ...............I . T . C nr. 1 ; 2; 3; 4

800 kg ( adica 30 cm pe sticla de nivel a cisternei) ...............I . T . C nr. 5 ; 6;

Pregatirea filtrului pentru regenerarea anionitului se face prin deschiderea vanelor :

V6 , V7 si V9 ;1 Pregatirea circuitelor de regenerare si pentru apa protectie-cationit se face prin deschiderea vanelor : V52, V53 ( circuit NaOH ) si vana V44 ( vana ocolire ejector HCl ) ,dupa care se va deschide vana Vcoloana ,asigurindu-se o presiunea de apa de 5- 6 bar ;

2 Se va verifica la V6 sa nu existe scapari de masa ionica;

3 Inceperea dozarii solutiei de hidroxid de sodiu se face prin deschiderea vanelor (V52 , V53),V51 ( aspiratie ejector soda );

4 se regleaza conc.solutiei de soda la 2-4 % NaOH .

5.Spalarea lenta a anionitului : La terminarea cantitatii de soda necesara regenerarii se vor inchide vanele V51 , V52 , V53

si se va deschide vana V54 ( vana de ocolire ejector soda ) .

Spalarea lenta a anionitului se considera incheiata daca analiza de alcalinitate p la iesire din filtru (V6 ) atinge valoarea de p = 10 mval /l .

6. Regenerare cationit :

Se face cu solutie diluata de acid clorhidric ( 8- 10 % HCl ).

Diluarea acidului de concentratie 32 % ,din cisterna de stocaj (amplasate la grupurile nr.1 ,3 sau 5 ) se face cu ajutorul ejectoarelor de acid ,utilizindu-se apa demineralizata ( din circuitele de apa adaos grupuri) .

Pentru regenerarea cationitilor din filtrele cu pat mixt ,din I.T.C ,se utilizeaza urmatoarele cantitati de acid clorhidric (conc.32 % ):

800 kg ( adica 30 cm pe sticla de nivel a cisternei) ...............I . T . C nr. 1 ; 2; 3; 4

800 kg ( adica 40 cm pe sticla de nivel a cisternei) ...............I . T . C nr. 5 ; 6;

5 Pregatirea filtrului pentru regenerarea cationitului :vanele V6 , V7 si V9 ramin deschise;

6 Pregatirea circuitelor de regenerare si pentru apa protectie-anionit se face prin deschiderea vanelor : V42, V43 ( circuit HCl ) si vana V54 ( vana ocolire ejector NaOH ) ,dupa care se va deschide vana Vcoloana ,asigurindu-se o presiune de apa de 5- 6 bar ;

7 Se va verifica la V6 sa nu existe scapari de masa ionica;

8 Inceperea dozarii solutiei de acid clorhidric se face prin deschiderea vanei V41 ( aspiratie ejector acid );se regleaza conc.solutiei de acid la 8-10 %.7.Spalarea lenta a cationitului :La terminarea cantitatii de acid necesara regenerarii se vor inchide vanele V41 , V42 , V43

si se va deschide vana V44 ( vana de ocolire ejector acid) .

Spalarea lenta a anionitului se considera incheiata daca analiza de aciditate minerala

-m la iesire din filtru (V6 ) atinge valoarea de m = 2,5 mval /l .

Se inchide vana V44 .

8.Spalarea totala :

Spalarea totala se face cu apa demineralizata ,in sens descendent , in scopul eliminarii urmelor de reactivi de regenerare din masele ionice .

Pentru aceasta se vor inchide vanele : V6 , V7 , V9 ;1 Se vor deschide vanele : V10 , V8 ;

Spalarea totala se considera incheiata daca analiza de aciditate minerala -m la iesire din filtru (V8 ) atinge valoarea de m = 0,05 mval /l .

2 Se inchide vana : Vcoloana ;9.Golirea filtrului :Se va inchide vana : V10 ; Se va goli filtrul de apa ,prin deschiderea vanei V8 si V5 pina nivelul apei se observa pe vizorul median ,la partea superioara .

Operatia de golire a filtrului dureaza cca. 5 minute , timp in care nivelul apei ajunge la cca.10 cm deasupra nivelului rasinilor din filtru.

1 Se inchide vana : V8 10. Amestecarea rasinilor ionice :

Amestecarea maselor ionice se face cu aer comprimat ,utilizindu-se suflanta cu care este dotata fiecare I.T.C .

1 Se deschide vana : V11 ;2 Se porneste suflanta ;

3 Se urmareste amestecarea rasinilor ,la vizori si prezenta aerului la vana V5 ;4 Timpul de amestecare : cca.10 minute ;

5 Se opreste suflanta si se inchide vana V11 ; 11. Spalare finala :

Se face in sens descendent cu apa demineralizata ,din circuitul de apa adaos al grupurilor.

1 Se deschide vana : V8 ;2 Se inchide vana : V5 ;3 Se deschide vana : V10 ;4 Se deschide vana : Vcoloana ;5 Se regleaza debitul de spalare la : Q=80-100 m 3 /h

6 Se urmareste ca vana de aerisire sa fie deschisa ,pina la umplerea filtrului ;

7 La I.T.C nr.1 , 2 ,3 ,4 pentru evacuarea aerului de sub placa cu duze se deschide vana V12 ; Spalarea finala se face pina la atingerea urmatorilor indici chimici :

Kc : 0,3 S/ cm ;( conductivitate corectata )

In cazul conductivitatii specifice ( analiza executata in laborator ) se considera terminata spalarea finala atunci cind Ks 0,8 S/ cm Silice: < 20 g/ l ;

pH : 6

Cl - : lipsa ; Fe total: < 20 g/ l

Duritate: n.d

12. Punerea filtrului in functiune :

Dupa atingerea parametrilor fizico-chimici corespunzatori ,operatorul tratare condensat solicita si asteapta confirmarea manevrei de punere in functiune a filtrului , sefului de tura de la Sectia chimica. Seful de tura de la Sectia chimica, anunta intentia de punere in functiune a filtrului sefului de tura de la Sectia termomecanica si cu acordul acestuia , se va trece la executarea manevrei respective. Odata confirmarea de punere in functiune primita de catre operator ( de la seful direct ),

acesta va pune filtrul in circuit ,executind urmatoarele manevre :

- Se inchid vanele : V8 , V10 , Vaerisire ;

1 Se deschid vanele : V1 , V2 ;

Dupa punerea in functiune a filtrului , operatorul tratare condensat va urmari parametrii de functionare a acestuia ,adica :

-conductivitatea : K 0,3 S/ cm - diferenta de presiune ,pe filtru : p 0,2-0,3 bar ;

- debitul pe filtru : Q 220 m 3/h ;

- presiunea intrare : p 6,5 bar ;

9 Indicii fizico-chimici si parametrii de functionare ai paturilor mixte :

conductivitatea corectata : K 0,2 S / cm ;

silice : SiO2 20 g/l ; fier total :Fe tot 20 g/l ;

pH : pH = 6-7 ;

duritate : n.d ;

diferenta de presiune ,pe filtru : p 1,0 bar ;

debitul pe filtru : Q 220 m 3/h ; 10 Alti parametrii urmariti : - presiunea la intrare in I.T.C : p 6,5 bar ; - temperatura condensatului tratat : t < 50 C

presiunea aerului instrumental ;

etanseitatea vanelor,flanselor si a circuitelor de apa , aer , acid , soda ;

nivelele reactivilor de regenerare , in cisternele de stocaj ;

functionarea automata a pompelor de apa agresiva ;

lipsa condensatului la reductoarele de presiune si rezervoarele de aer ;purjarea acestora atunci cind este cazul ;

functionarea pompelor , compresoarelor ;

4.STATIA DE TRATARE CONDENSAT

I. TRATAREA CONDENSATULUI : A. Importanta tratarii condensatului :Functionarea sigura si economica a centralei electrice de la S.C.E. Deva avand grupuri energetice de mare putere ( 210 MW /grup ) este dependenta de mentinerea unui regim termochimic capabil sa asigure limitarea depunerilor si a coroziunilor in toate circuitele la valori nepericuloase pentru exploatarea de durata a agregatelor energetice. Pentru obtinerea puritatii necesare apei de adaos pentru generatoarele energetice, precum si a aburului,conform cerintelor normelor europene( VGB ) si internationale ( EPRI ), se impun urmatoarele:

tratarea completa si complexa a apei brute ( apa de calitate Deva sau riul Mures );

conditionarea circuitului termic cu substante alcaline ;

indepartarea impuritatilor din circuitul apa abur prin tratarea integrala a condensatului de turbine ;

Implicatiile neincadrarii indicilor chimici anorganici si organici ai apei de adaos si ai condensatului turbinei pentru generatoarele de abur energetic in normele si limitele prescrise sunt multiple :

atacul coroziv al apei si aburului asupra agregatelor energetice, ca urmare a descompunerii termice a unor compusi chimici anorganici si organici ;

distrugerea lenta a peliculei de magnetita a suprafetelor de schimb termic ;

transportul produselor de coroziune care afecteaza transferul termic .

Prescripiile care reglementeaz actualmente, n diferite tri, regimul chimic al apei pentru cazanele cu presiune nalt, se menin, n linii generale, n limitele unor valori recunoscute unanim. Exist totui unele deosebiri ntre aceste prescripii, n special n ceea ce privete pH-ul optim, coninutul de substane organice i salinitatea apei din cazan .

Mai jos sunt prezentate recomandarile EPRI ( SUA ) si cele VGB (Germania) comparativ cu cele ale PE 218 / 2004 ( Romania ) privind principalii indici chimici ai apei din circuitul termic al generatoarelor de abur.

Se remarca existenta unor valori comparabile ale indicilor chimici care implica compusii anorganici. In ce priveste compusii organici, datorita neexistentei unei metode de identificare si dozare standardizata la nivel mondial, valorile pentru acest indicator sunt diferite, dar tot cu tendinte de diminuare.

Daca pentru eliminarea impurificatorilor anorganici existenti in apele de suparafata (apa utilizata pentru obtinerea apei de adaos), tehnologiile actuale de tratare a apei prin schimbatori de ioni standard au eficienta buna, nu acelasi lucru se intampla in cazul eliminarii impurificatorilor organici.

Valori comparative pentru indicii-chimici ai apei si aburului n circuitul termic al

grupurilor energetice din Romnia, Germania si SUA.

aValori admise

PE 218/04

RomniaVGB

GermaniaEPRI

SUA

Apa de alimentare

1Duritate totalmval/lnedecelabilnedecelabil-

2pH-8,8 9,27,5 - 9,5-

3Conductivitate corectata S /cm0,3< 0,20,15

4Siliciumg/l0,0200,0200,010

5Fiermg/l0,0200,020-

6Natriumg/l0,0100,0030,005

7Substante organice exprimate:

Consum KMnO4 (CCO-Mn)

Carbon Organic Total (TOC)mg/l

mg/l< 3

0,2001,3

0,6-

-

Apa din generator

8Alcalinitate p mval/l---

9Conductivitate electric S /cm---

10Siliciu mg/l---

Abur energetic si condensat

11pH8,5-9,2min.8,0-

12Conductivitate electric S /cm max. 0,3< 0,2< 0,15

13Siliciumg/lmax. 0,020< 0,02< 0,010

14Fiermg/lmax. 0,020< 0,02-

15Natriumg/lmax. 0,010< 0,010< 0,005

16Substante organice exprimate:

Consum KMnO4 (CCO-Mn)

Carbon Organic Total (TOC)mg/l

mg/l< 3

0,200-

0,2-

< 0,10

17Cuprumg/lmax. 0,0050,003-

18Clorurimg/l--< 0,03

In centralele electrice pe baza de carbuni fosili este recomandabil sa se prevada pentru fiecare grup energetic o instalatie de tratare condensat ( I.T.C ) care sa trateze integral cantitatea de condensat rezultat.

Instalatia de tratare condensat ( I.T.C ) este indinspensabila la cazanele cu strabatere fortata.Cu ajutorul unei ITC se poate poate obtine o apa de alimentare lipsita de saruri si de suspensii.

Dimensionarea instalatiilor de tratare condensat trebuie sa faca posibila respectarea indicilor chimici normati de PE 214/2004 pentru apa de alimentare de la cazanele cu strabatere fortata (Tabelul 2-3 ).

Pentru a mentine calitatea prescrisa a apei intr-o instalatie in functiune , o I .T.C are urmatoarele functii :

1 Indepartarea din circuit,in exploatarea normala ,a impuritatilor mecanice in suspensie care rezulta prin eroziune si coroziune si care ar duce la depuneri pe suprafetele de schimb de caldura ;

2 Captarea incarcarilor de virf ,in cursul proceselor de pornire/oprire ca si la modificarile de sarcina

3 Indepartarea sarurilor care patrund din apa de racire in cazul unor neetanseitati (condensator ,boilere de termoficare ,pompe ,ejectori )

B. INSTALATIILE DE TRATARE CONDENSAT ( I .T .C )

Instalatiile de tratare a condensatului , cu care sunt echipate cele sase grupuri energetice de

210 MW de la S . C . Electrocentrale Deva sunt amplasate in circuitul termomecanic, intre cele doua pompe de condensat de baza ,treapta I si II si sunt prevazute sa trateze integral cei 660 m3 / h de condensat din circuitul termomecanic al grupului.

Instalatiile de tratare condensat utilizeaza urmatoarele metode de purificare , a condensatului turbinelor:

a.Filtrarea mecanica :

Indepartarea particulelor aflate in suspensie in circuitele cazanelor si turbinelor se realizeaza utilizind filtre cu carbune ,filtre cu luminari ( bujii ) ,filtre de aluvionare(celulozice ) , filtre magnetice sau electromagnetice .

b.Filtrarea ionica :

Indepartarea substantelor dizolvate (retinerea ionilor prin schimb ionic ) in circuitele cazanelor si turbinelor se realizeaza utilizind :filtre cu pat mixt , filtre cationice ,filtre multistep etc.

In centralele electrice se recomanda combinarea unei trepte mecanice cu una cu schimbatori de ioni .

B.1. Instalatia de tratare condensat de la grupul energetic nr.1 : este amplasata in Sala masini in imediata apropierea turbinei ,la cota +6 .

I.T.C nr.1,2,3,4 se compun din :

a ).Filtre celulozice ( 3 buc. ) ,pentru indepartarea impuritatilor aflate in suspensie in condensatul murdar ( in special magnetita si alti oxizi ai fierului rezultati din procesele de eroziune sau coroziune ) . Aceste filtre utilizeaza ca material filtrant celuloza .Din cauza calitatii necorespunzatoare a acesteia precum si a altor impedimente ,filtrele cu celuloza sunt scoase din uz.

b ).Filtre cu pat mixt (3 buc. ) utilizate pentru retinerea ionilor prezenti in circuitul termomecanic,dar mai ales a ionului de amoniu prezent in condensat (rezultat atit din descompunerea hidrazinei la temperaturi > 200 C cit si din conditionarea apei de alimentare cu amoniac).Filtrele cu pat mixt retin ionii prin schimb ionic ,utilizind rasinile schimbatoare de ioni .

Atit filtrele celulozice cit si filtrele cu pat mixt sint amplasate pe cota + 6 pe o

platforma protejata anticoroziv.

Pe iesirea din fiecare filtru cu pat mixt este montat un captator de masa ionica care retine eventualele scapari accidentale de rasini ionice.

c ). Nodul de regenerare : amplasat la cota +6 ,pe o platforma placata anticoroziv, in I.T.C de la grupurile nr.1 ; 3; 5 si sunt folosite si pentru regenerarea filtrelor din I.T.C 2,4,6. Nodul de regenerare se utilizeaza pentru regenerarea filtrelor cu pat mixt si se compune din :

- Cisterne de stocaj reactivi pentru regenerare (HCl ,NaOH ) care sunt rezervoare cilindrice ,verticale ,amplasate la cota 6 pe platforma I . T . C nr.1 ,3 si 5. Cisternele sunt protejate anticoroziv ,pe interior , cu elastomeri.Cisternele de stocaj pentru HCl sunt prevazute cu captatori de gaze si sticle de nivel fiind adapostite in incaperi inchise,construite din cornier si sticla.

In perioadele reci solutia de soda este incalzita,pina la temp. de max.40 C, cu abur care circula prin serpentinele din inox ,montate in fiecare cisterna de stocaj soda.

Eventualele scurgeri de reactivi sunt preluate in rezervoarele de ape agresive si evacuate la bazinele de neutralizare sau la depozitele de zgura si cenusa. - Ejectori pt. dozare reactivi ( solutie 10 % HCl ,solutie 4 % NaOH ) ;

Ejectorii sunt executati din materiale termoplastice ,utilizindu-se la vehicularea si diluarea solutiilor concentrate de acizi si baze a caror temperatura nu trebuie sa depaseasca 50 C.

Constructia ,montajul si functionarea ejectorilor se pot observa in schemele de mai sus .

Circuite pt.vehiculare reactivi : Acestea sunt din material plastic sau din tronsoane metalice izolate ,la interior ,cu elastomeri ( cauciuc ) impotriva atacului coroziv al reactivilor de regenerare.

Circuitele de transvazare sint utilizate atit pentru regenerarea filtrelor ionice ,din I.T.C , cit si pentru vehicularea de reactivi ( HCl , NaOH ) de la cisternele de stocaj , din Statia de tratare chimica a apei , in cisternele de stocaj , din I.T.C , aflate la grupurile nr.1 , 3 , 5 .

Circuitele pentru transvazare solutie de soda ( 50 % ) ,de la Statia de tratare chimica a apei la Instalatiile de tratare condensat sint prevazute cu circuite insotitoare pentru incalzire si sint protejate termic cu vata de sticla si tabla zincata.

Schema circuitelor (de reactivi )de transvazare regenerare este redata mai jos:

Nota. Dupa terminarea transvazarii reactivilor , circuitele respective se golesc de reactivi prin suflare, cu aer ,in sens invers ( adica de la I.T.C spre Sectia chimica ).

d. Instalatiile de aer ( tehnologic si comprimat ) :

- Suflanta produce aerul tehnologic , la presiunea si debitul necesar amestecarii rasinilor din filtrele cu pat mixt si este amplasata pe platforma filtrelor ,la cota +6. Suflanta cu rotor de distributie ( tip SRD )se utilizeaza pentru transportul aerului atmosferic ,in interiorul corpului de fonta (stator ) se rotesc doua rotoare in sens opus .

La acest tip de suflanta rotorul inferior este rotorul activ sau de lucru ,iar cel superior este rotorul de distributie.Debitarea fluidului de lucru (aerul ) se face dupa principiul volumic , adica prin umplerea spatiului creat intre pistoanele rotorului inferior si carcasa ,cu o cantitate de aer ,care este deplasata din spatiul de admisie si impins in spatiul de refulare .

Procesul de lucru al acestor suflante putind fi caracterizat ca fiind cu comprimare exterioara.

Separarea spatiilor de admisie si refulare este realizata permanent de catre rotorul de distributie care se misca sincron cu rotorul inferior in asa fel incit piesele in miscare nu se ating intre ele si nici de carcasa comuna ,cu toate ca pistoanele rotorului inferior angreneaza cu cavitatile respective ale rotorului de distributie.

Faptul ca rotoarele nu se ating intre ele , deci lucreaza fara frecari , mersul fiind asigurat fara o ungere interioara a lor ,face ca fluidul transportat sa nu se incarce cu picaturi de ulei sau de unsoare consistenta ,lucru care este de foarte mare importanta.

Arborele antrenat prin cuplare directa cu motorul este cel al rotorului inferior , trasmiterea rotatiei la arborele rotorului de distributie facindu-se prin intermediul unui grup de roti dintate plasate in spatele masinii.

Intretinerea suflantei :

I n timpul mersului se controleaza :

1.Incalzirea lagarelor suflantei , a caror temperatura nu trebuie sa depaseasca 80 C..

2.Suruburile de imbinare ale intregului agregat.

3.Presiunea si eventual debitul de aer.

4.Eventualele scapari de lubrefiant.

- Compresoarele : Aerul instrumental este produs de compresoarele amplasate la

cota 0 in statiile de tratare condensat nr.1 si 3 si este utilizat la actionarea vanelor pneumatice aferente filtrelor cu pat mixt ,de la grupurile nr.1,2,4.

Pentru grupul nr.3 aerul instrumental este asigurat de compresorul aferent grupului , identic cu cel din Statia de tratare chimica a apei .Calitatea aerului instrumental este superioara aerului com-primat, el fiind nu numai filtrat cit si uscat ( cu ajutorul bateriilor nr.1 sau nr.2 de filtrare uscare ) prin trecere peste un strat de alumina .Purjarea circuitelor si rezervoarelor de aer se face

automat cu ajutorul purjatoarelor electronice .

e. Rezervoarele, pompele si circuitele pentru apa agresiva :

Fiecare I . T . C este dotata cu cite 2 (doua ) rezervoare pentru preluarea apelor agresive rezultate de la regenerarea filtrelor cu pat mixt precum si a eventualelor scurgeri de apa ,acid si soda de pe platforma instalatiei .Aceste rezervoare de apa agresiva ,cunoscute si sub numele de rezervoare puncte joase sunt amplasate la cota 0 , intr-o cuva placata anticoroziv ce se afla sub platforma filtrelor cu pat mixt.

Apele stocate in rezervoarele respective sunt evacuate la bazinele de neutralizare sau trimise la Statiile de pompe Bagger.Vehicularea acestor ape se face cu pompele de apa agresiva cu care sunt echipate I . T .C.

- Pompele de apa agresiva (2 buc ) sunt amplasate la cota 0 , in cuva rezervoarelor de apa agresiva si functioneaza manual / automat , in functie de nivelele de ape din rezervoare.

- Colectorul de apa agresiva este comun pentru toate instalatiile de tratare condensat si este amplasat deasupra rezervoarelor de apa agresiva ,sub platformele I . T . C (cota +4 )

El este construit din tronsoane metalice ,izolate interior cu elastomeri si din teava din material plastic ( ramificatia spre Statiile de pompe Bagger ) rezistenta la atacul reactivilor de regenerare.

B.3. Instalatiile de tratare condensat de la grupurile energetice nr.5,6

I.T.C de la grupurile 5 ,6 au in dotare :

1 Filtre H-cationice ( 3 buc. ) ,pentru indepartarea impuritatilor aflate in suspensie in condensatul murdar ( magnetita si alti oxizi ai fierului rezultati din procesele de eroziune sau coroziune ) precum si pentru retinerea ,prin schimb ionic , a cationilor si amoniului din condensatul turbinei .

2 Filtre cu pat mixt (3 buc. ) .Idem ca la celelalte grupuri .

3 Nodul de regenerare ; numai la I.T.C nr. 5.

-circuite pt.vehiculare reactivi4 Suflanta :

5 Rezervoare si pompe pentru apa agresiva

Nota . Daca la I .T . C nr.1 ; nr. 2 ; nr. 3 si nr. 4 vanele cu care sint echipate filtrele sint vane cu actionare pneumatica , dublate de vane manuale , la I .T .C nr. 5 si nr. 6 ,filtrele sint echipate numai cu vane manuale .

C. Descrierea filtrelor cu pat mixt ( cu regenerare interioara ):

Filtrele cu pat mixt sunt recipiente cilindrice verticale , protejate anticoroziv pe interior ,in constructie sudata ,cu placa cu duze ( crepine ) si distribuitoare cu fante pentru acid clorhidric si soda. Se utilizeaza la demineralizarea condensatului prin metoda schimbului dublu de ioni ,regenerarea rasinilor facindu-se in filtru prin operatii successive. Sistemul de fixare pe fundatie : picioare prinse prin puncte de sudura.

Filtrele cu pat mixt cu regenerare interioara sunt dimensionate pentru debite maxime de lucru de 330 m3 /h.Pentru amestecul rasinilor in filtru au fost prevazute racorduri de aer comprimat ( suflanta ) ,la o presiune de 5 mcol. H2O .Debitul necesar corespunde unei viteze de 60 m/h in filtru.

Pentru regenerare sunt prevazute ejectoare care sa asigure incarcari specifice ,in timpul regenerarii si respective a spalarii , de 2- 5 m 3/ h /m 3 .

Caracteristici tehnice generale :

-fluidul de lucru : condensat ,solutii diluate de HCl , NaOH ,aer;

-presiunea de functionare :..6,5 bar ;

- presiunea de afinare :.1-1,5 bar ;

-piederea de presiune in functionare : .0,5-1,0 bar ;

-temperatura de lucru : ..5 500 C ;

-numar de duze pe m 2 : min.90 buc ;

-protectie interioara cu folie de elastomer (cauciuc ) :4 mm,grosime.

-raport mase ionice (cationit/anionit ) 1:1Filtrele cu pat mixt se incarca cu un amestec ( 1:1 ) de cationit puternic acid si anionit puternic bazic de tip macroporos ,cu o rezistenta mecanica ridicata si granulometrii adecvate.

Procesul tehnologic :

Reactiile principale de schimb ionic,in timpul procesului tehnologic de tratare a apei ,sint urmatoarele :

1 Functionare : Na + R1 Ca 2+

R1 H Na + HCO3- Mg 2+ + Ca 2+ H SiO3- + H 2 O

R2 OH Mg 2+ Cl- HCO3-

R2 H SiO3-

Cl-1 Regenerare acida :

Na + NaCl R1 Ca 2+ + HCl R1 H + CaCl2 Mg 2+ MgCl22 Regenerare bazica :

HCO3- NaHCO3 R2 HSiO3- + NaOH R2 OH + NaHSiO3

Cl- NaCl

5.INDICI CHIMICI

CONDITIONAREA CHIMICA A CIRCUITELOR APA - ABUR

1 . Formarea stratului protector

Atacul coroziv al apei si aburului asupra otelului,care conduce la formarea oxizilor de fier,este limitat in mod natural daca pe suprafata otelului se formeaza un strat protector,adica un strat de oxizi dens si uniform. Oxidul de fier rezistent la coroziune,care poate exista in contact direct cu metalul este magnetita,pe care se pot forma oxizii de fier trivalent,in functie de conditiile redox.

Aceste straturi protectoare restrictioneaza transportul produselor de coroziune la difuzie prin pori si reduc suprafata de reactie intre otel si apa sau abur,minimizand astfel viteza de pierdere a materialului .Pasivizarea ( formarea stratului protector de oxizi ) circuitelor este un fenomen de durata ( 48 -72 h ).

Reactia chimica de baza intre fier(otel carbon) si apa include dizolvarea fierului prin cateva faze de reactii: Fe + 2 H2O Fe (OH)2 + H2 ;

3 Fe (OH)2 = Fe3O4 + 2 H2O + H2 - reactia lui Schikorr;

Fe (OH)2 este solubil in apa pina la saturatia solutiei , la pH-ul dat .El este disociat in Fe2+ si OH -conform reactiei:

Fe (OH)2 Fe2+ + 2 HO -

Un continut mare de Fe (OH)2 in apa da solutiei o reactie alcalina si o conductivitate ridicata .Astfel , o concentratie in Fe2+ de 100 g / l mareste conductivitatea apei la cca. 0,8 S / cm iar pH-ul la 8,5 .Solubilitatea Fe (OH)2 in apa depinde de pH , invers proportional ( cresterea pH-ului scade solubilitatea Fe (OH)2 ).

Prin cresterea pH-ului ( adaos de amoniac ) reactia Fe (OH)2 = Fe2+ + 2 HO este inversata , astfel ca pe peretii conductelor precipita Fe (OH)2 care este insolubil . De aceea se alcalinizeaza atit apa de alimentare cit si condensatul.

Reactia lui Schikorr,de formare a magnetitei are loc in apa degazata pina la un rest de

10-20 g / l O2 / l si de aceea trebuie dozata hidrazina ( > 200 g / l ) in timpul pornirilor de grup ,cind se stie ca apa nu este degazata termic suficient .

Reactia lui Schikorr ,pina la temperatura de 150 0 C este inceata si coroziunile circuitelor sint mari .La temperatura mai mare de 150 0 C , formarea stratului de magnetita este rapida , iar coroziunea devine mai redusa.

Pe traseul condensatului si al apei de alimentare,adica in jurul PJP-urilor,la temperaturi joase si medii ale apei,reactia de dizolvare a fierului in apa pura este,in mod normal,difuza.Aceasta se poate schimba in reactie eroziva si coroziva in cazul unor conditii de curgere locale favorabile.Conditionarea este necesara pentru reducerea coroziunii si a formarii produselor de coroziune de catre apa de alimentare.

2 Depunerea si transportul produselor de coroziune

Hidroxidul feros,ca produs de coroziune al fierului a carui solubilitate scade cu cresterea temperaturii,are tendinta de a forma solutii suprasaturate la peste 200C. In puncte cu turbulenta ridicata,de exemplu in jurul armaturilor de reglaj,sau pe suprafetele de incalzire supuse unor fluxuri termice ridicate,magnetita din aceste solutii precipita in forma cristalina.Aceasta conduce la reducerea sectiunii transversale sau la obstructionarea transferului de caldura in tevile generatorului de abur si poate cauza distrugerea materialelor prin supraincalzire.

Produsele de coroziune in suspensie,nedizolvate, care sunt antrenate de apa de alimentare in cazan sau sunt produse chiar in cazan,pot forma depozite,in mod deosebit pe tevile tensionate termic,avand in mod normal un efect negativ.Aceste depozite pot afecta transferul caldurii,ceea ce inseamna cresterea temperaturii peretilor tevilor,conducand la supraincalzirea si spargerea lor .

Pe de alta parte,electrolitii dizolvati in apa se pot concentra in depozite,acestea initiind un atac chimic asupra materialului tevii sau stratului protector.Concentrarea electrolitilor depinde de fluxul termic (intensitatea vaporizarii)si de concentratia electrolitilor in apa.

a. Impuritati in abur

Impuritatile in abur pot provoca coroziune si depozite pe supraincalzitoare,armaturile de reglaj si paletele turbinei si conduc la formarea sarurilor in supraincalzitoare si in turbina.

1 Bioxidul de carbon dizolvat in apa si abur constituie o impuritate coroziva .Bioxidul de carbon este prezent intotdeauna pe perioada pornirii grupurilor energetice.Acesta afecteaza pH-ul si conductivitatea corectata a aburului condensat iar, cand este concentrat,poate cauza coroziune,in special in schimbatoarele de caldura.Acizi organici si anorganici se pot forma ca rezultat al hidrolizei sarurilor anorganice care,prin descompunerea compusilor organici,conduc de asemenea la coroziune acida.

2 Solide dizolvate: patrund in abur datorita solubilitatii lor in acesta sau prin antrenarea lor de catre picaturile de apa.Solubilitatea in abur a solidelor solubile in apa depinde de presiune si temperatura.Pentru materialele cuprinse aici,solubilitatea este cea mai ridicata in aburul saturat,care corespunde suprasaturatiei la alte conditii de presiune si temperatura a aburului din circuitul apa-abur.Ca urmare,solidele dizolvate pot precipita in supraincalzitoare sau pe paletele turbinei formand depozite si,acolo unde sunt prezenti electroliti,cauzeaza coroziune in prezenta apei.

Chiar daca sunt respectati indicii chimici normati este inevitabila formarea unor depozite minore pe paletele turbinei.Deasemenea ,nu poate fi exclus atacul coroziv in partea de abur umed a turbinelor cu condensatie.

3. Conditionarea chimica a circuitelor apa-abur

Coroziunea componentelor instalatiei in contact cu apa si aburul din circuitul apa-abur si, ca o consecinta,antrenarea produselor de coroziune de catre apa,poate fi redusa la minim prin masuri de natura chimica.Aspectul comun al metodelor de conditionare standard este cerinta de aplicare a unui pH minim si a altor conditii si ca adaosul unor reactivi chimici sa faciliteze formarea pe suprafata metalului a unui strat cu rezistenta ridicata la coroziune.

Dizolvarea fierului in apa pura,lipsita practic de oxigen,presupune o reactie de formare a hidroxidului feros si a hidrogenului

Condensul si apa de alimentare contin intotdeauna urme de oxigen,care accelereaza formarea stratului protector de hidroxid feros .Aceasta conditie poate fi satisfacuta prin cresterea pH-ului peste valoarea de saturatie a Fe(OH)2 (pH=9,25 la 25C) pentru a suprima solubilitatea acestuia .

Faptul ca viteza de oxidare a fierului bivalent in faza omogena este puternic dependenta de pH , putand fi accelerata prin cresterea pH-ului,este valorificat in conditionarea cu amoniac .

3.1.Conditionarea apei de alimentare cu agenti de alcalinizare (total volatili)

a. Alcalinizarea

Dizolvarea fierului este descrescatoare cu cresterea pH-ului.Centralele cu cazane cu strabatere fortata pot utiliza numai agenti de alcalinizare volatili,acestia avand avantajul de a alcaliniza atat apa de alimentare ,cat si condensatul .

Cel mai utilizat agent de alcalinizare este amoniacul(solutie 1-2 % ).

Amoniacul protejeaza traseul de alimentare , economizorul si cazanul iar ,in abur ,neutralizeaza CO2, conform reactiilor :

NH4OH + CO2 = NH4+ + HCO3- NH4OH + HCO3- = NH4+ + CO32 - + H 2 O

In apa demineralizata ,dizolvarea fierului pe otelul carbon sau otelul slab aliat in zona preincalzitoarelor,si astfel antrenarea produselor de coroziune,nu este redusa la minim pana cand pH-ul nu este in jur de 9,5 .

De regula,nu sunt permise niveluri de amoniac atat de mari la instalatiile cu condensatoare din tevi de alama deoarece dizolvarea cuprului este determinata de concentratia de amoniac,in special in zona de extragere a aerului.Astfel,conditionarea alcalina necesita un compromis.In cazul materialelor pe baza de fier pH-ul recomandat in apa de alimentare este 9 sau mai mare.

Daca in circuitul apa-abur sunt prezente materiale pe baza de cupru limita superioara trebuie fixata , tinand seama de caracteristicile de proiect si materialele instalatiei de condensare,in general sub pH = 9,5.

Nu exista limita superioara pentru concentratiile de amoniac in cazul tevilor fabricate din otel,otel aliat cu nichel si crom sau titan.

Nivelul optim de pH pentru intreaga instalatie trebuie stabilit in amonte de PJP-uri pe fluxul de condensat si apa de alimentare pt. a asigura o protectie maxima la coroziune a acestor preincalzitoare. Daca exista statie de tratare a condensatului,amoniacul trebuie dozat in amonte de PJP-uri.

Pentru reducerea vitezei de coroziune la instalatia aflata in contact cu apa de alimentare este utilizata deseori hidrazina. Hidrazina nu este numai un agent de legatura pentru oxigen,dar actioneaza in apa de alimentare si ca un inhibitor de coroziune. Hidrazina demonstreaza acest efect de inhibare a coroziunii,pentru care necesita prezenta unei mici cantitati de oxigen,predominant in zona rece a circuitului apa-abur care este principala sursa de produse de coroziune antrenate de apa de alimentare.

In acest caz,pasivizarea otelului este bazata pe activarea oxigenului molecular in forma de oxigen indus,cand reactiile chimice in zona limita dintre faze sunt catalizate de interactiunea hidrazinei cu suprafetele acoperite cu oxid.

Efectul hidrazinei poate fi descris ca o inhibare anodica a dizolvarii fierului prin oxidare partiala a produselor de coroziune formate initial,adica ,pe de-o parte oxigenul molecular activat de hidrazina accelereaza oxidarea fierului bivalent in fier trivalent si,pe de alta parte hidrazina ca agent reducator,limiteaza oxidarea la stadiul de magnetita,care in acest caz formeaza stratul de oxid inhibitor al coroziunii.

Pentru a obtine cea mai buna posibila actiune de inhibare a coroziunii de catre hidrazina ,este mai bine ca aceasta sa fie dozata in conducta de evacuare din condensator,inainte de PJP-uri si nu dupa degazorul termic . Cu toate acestea, hidrazina nu poate fi folosita singura ca agent de alcalinizare volatil deoarece,pentru atingerea unui pH de 9 dupa descompunerea termica din generatorul de abur,ar fi necesara in concentratii foarte mari,rezultatul fiind un nivel de concentratie a amoniacului nociv pentru condensatorul cu tevi de alama.

Valoarea pH-ului de baza trebuie ajustat sau mentinut cu amoniac (solutie 1-2 % ).

In sistemele cu circuit inchis,fara eliminarea amoniacului in instalatii de finisare a condensatului,pierderi de amoniac minore pot rezulta prin degazare,in general 0,1 mg/l in apa de alimentare,aceasta putandu-se compensa prin dozare de hidrazina.In plus,in ciuda efectului sau slab de alcalinizare,hidrazina este mai potrivita decat amoniacul pentru alcalinizarea condensatului in zonele circuitului apa-abur cu agentul in stare bifazica,deoarece are un coeficient de distributie mai bun.

Oxidarea si descompunerea termica a hidrazinei produc numai compusi lipsiti de nocivitate.Totusi,pentru manipularea hidrazinei sunt necesare masuri speciale.

Degazarea apei:

Degazarea este operatia prin care se elimina , din apa de alimentare a cazanelor , gazele dizolvate care au actiune coroziva .Gazele cu actiune coroziva sint:oxigenul si bioxidul de carbon .

In timp ce coroziunea datorata oxigenului dizolvat in apa este electrochimica si se manifesta prin coroziune locala sub forma de ciupituri ( pittinguri ) in cazul bioxidului de carbon ,acesta produce , in prezenta apei , o coroziune de suprafata .

Expuse coroziunii oxigenului sint numai in partile de cazan aflate in contact cu apa ,cu diferente mari de temperatura preincalzitoarele si economizoarele.Coroziunea de oxigen nu are loc in tevile care sint in contact cu aburul si nici in tevile fierbatoarelor ,unde are loc o degazare spontana a apei .

Bioxidul de carbon actioneaza coroziv asupra conductelor si pompelor de alimentare a cazanelor , preincalzitoarelor si economizoarelor .Oxigenul activeaza mult coroziunea bioxidului de carbon prin marirea tensiune de dizolvare si preluarea de ioni de fier si precipitarea lui ca bicarbonat si carbonat.

Eliminarea oxigenului si a bioxidului de carbon ,din apa de alimentare a cazanelor se face , in degazor ,prin degazare termica .

Principiul de baza al degazariitermice:

Solubilitatea unui gaz in apa scade proportional cu scaderea presiunii partiale a gazului respectiv ,deasupra apei.

Oxigenul este dizolvat in apa de alimentare a cazanelor ,dar nu este disociat ,astfel incit eliminarea lui este mai usoara decit a bioxidului de carbon,care la pH peste 4,4 este combinat chimic .

Agentul de degazare ,in cazul cazanelor cu strabatere fortata , este aburul .

Pentru o degazare termica eficienta sint necesare urmatoarele:

-presiune si temperatura corespunzatoare;

-mentinerea nivelului constant al apei in degazor;

-introducerea apei de adaos ,in degazor ,la temperaturi cit mai apropiate de cea de fierbere;

-mentinerea unei perne de abur ,deasupra apei ,in degazor prin barbotarea permanenta de abur;

Oxigenul se elimina din apa prin convectie , sub forma de bule in timp ce bioxidul de carbon

semilegat chimic ,se elimina mai greu ,prin difuziune .In acest sens este necesar sa se asigure o barbotare la partea inferioara a degazorului.In degazor are loc o descompunere partiala a bicarbonatilor (anexa .. ):

2HCO3- = CO2 + H2O + CO32-

Gradul de descompunere al bicarbonatilor depinde de: temperatura , timp de stationare si de pH .

Cu cit valoarea pH-ului este mai mare cu atit gradul de descompunere este mai mic ,de aceea dozarea de amoniac trebuie facuta dupa degazor .

Pentru cazanele cu strabatere fortata ,avind nivelul de oxigen permis sub valoarea de 0,02 mg/l ,degazarea termica este completata cu degazarea chimica .

Limita maxima pentru bioxidul de carbon ,in apa de alimentare fiinnd de 5mg/l (m 0,2 mval/l )

Degazarea chimica:

Degazarea chimica se realizeaza prin injectie de hidrazina (solutie 2 % ),in apa de alimentare a cazanelor .

Utilizarea hidrazinei prezinta urmatoarele avantaje:

-nu modifica salinitatea apei;

-este un agent de alcalinizare;

- are actiune de inhibator al coroziuni.

Reactia dintre hidrazina si oxigenul din apa are loc cu viteza mare la temperaturi ridicate:

N2H4 + O2 = 2 H 2 O + N2

Reactia este conditionata de urmatorii factori:

-excesul de hidrazina;

-temperatura si pH-ul apei;

-prezenta unor ioni activatori.

Controlul dozarii de hidrazina se face la o distanta mare de locul injectiei , determinindu-se

excesul de hidrazina ,care trebuie sa fie de 0,050 0,100 mg/l .

Excesul de hidrazina ajuns in cazan se descompune,incepind cu temperatura de 200 0 C si presiuni ridicate: 3 N2H4 = 4 NH3 + N2rezultind amoniac ce contribuie la alcalinizarea suplimentara a aburului.4.Instalatiile pentru conditionarea chimica a apei-cazane

4.1 Generalitati :

Conditionarea apei de cazan se face cu amoniac si hidrazina ,solutii diluate .

Fiecare grup energetic este prevazut cu instalatii de dozare ammoniac si hidrazina .

Prepararea solutiilor diluate de NH3 si N2H4 din solutii de concentratie 25 % se face cu apa demineralizata, in vasele de dilutie ( gospodaria de ammoniac si hidrazina ).

Punctele de injectie a reactivilor de conditionare sint prezentate in schema :

Dozarea de amoniac si hidrazina in circuitul termic al cazanelor

a .Hidrazina :

Hidrazina , solutie de concentratie 2 % , se dozeaza in aspiratia pompelor de alimentare ( E.P.A ).

Monitorizarea dozarii de hidrazina este facuta de catre laboratorul chimic iar reglajul dozarii precum si monitorizarea consumurilor orare de hidrazina se face de catre operatorii tratare condensat.

b .Amoniac :

Amoniacul ,solutie de concentratie 1 % , se dozeaza in aspiratiile PCB ( pompele de condensat baza) treapta a II a si EPA .

INDICII DE CALITATE PENTRU APA DE ALIMENTARE SI DE CAZAN

Cazane de abur cu circulatie fortata multipla si cu circulatie fortata unica (strabatere)

Indici

Tip cazanUMValori limitaNote

cu circulatie fortata multiplaStrabatere

Presiune nominalaMPa .

kgf/cm20,07

0,72

204

40> 4 . 40 2 . 20> 2 . 20(1)

Apa de alimentare(2)

Aspectlimpede, incolorlimpede, incolor

Duritate totala dT maxmval/l0,050,050,02n.d.0,02n.d.

pH, la 250 C-8,8 - 9,28,8-9,2

Oxigen dizolvat max.mg/l0,1

(obs.a)0,10,030,030,030,02(4)

Exces hidrazina mg/l--0,05-0,10,05-0,1-0,05-0,1(5)

Alcalinitate totala m max.mval/l0,90,380,15---(6)

Conductiv. el. max, 250CS/cm-150501,3-0,3(6,7)

Silice max.mg/l-41,50,150,020,02(6;8)

Substante organice

CCO-Mn

TOCmg/l

mg/l --< 3

-< 3

0,200(9)

Fier max.mg/l--0,030,020,030,02

Cupru max.mg/l----0,010,003

Na+K max.mg/l-----0,01

Apa de cazan(10)

Alcalinitate p intre limitelemval/l1042,50,3--(6)

Conductiv. el. max, 250CS/cm-25001000100--(6)

Silice max.mg/l-75305--(6;8)

Tabelul 2(continuare )

Indicii de calitate pentru aburul energetic.

IndiciUMValori limita

Presiune nominalaMPa

kgf/cm2 4 . 408

8012

120 14 140cu strabatere

pH la 25 C8,8 - 9,2

Duritate totalamval/kg-----

Conductivitate electrica la 25C max. (nota 1)S/cm10,750,50,30,3

Silice max.mg/kg0,050,030,020,020,02

Fier max.mg/kg--0,020,020,02

Cupru max.mg/kg--0,0050,0030,003

Na+K max.mg/kg---0,015

(nota 2)0,010

S.O.

CCO-Mn

TOCmg/kg

mg/kg--- 4

3

0,200

NOTA: 1. Valoare corectata pentru alcalii volatile prin masurarea in flux continuu a probelor filtrate prin cationit.

2. Valoarea este impusa cazanelor neretehnologizate; pentru cazanele retehnologizate valoarea impusa este de 0,010 mg / l.

3. Pentru ajustarea pH-ului apei de alimentare a cazanelor cu strabatere este permisa numai utilizarea alcaliilor volatile.4. Excesul de amoniac din abur, atit in cazul cazanelor cu tambur cit si al celor cu strabatere sa nu fie mai mare de 1mg/l la instalatiile care au in circuit schimbatoare de caldura confectionate din alama.5) Indicii din tabele se refera la continutul de oxigen dupa ultima treapta de degazare termica inainte de injectia reactivilor de degazare chimica (hidrazina, amine peliculogene).6) Doza de hidrazina trebuie sa fie de doua ori mai mare decat continutul de O2, dar excesul de N2H4 trebuie sa fie de 0,05-0,1 mg/l. Deoarece stratul protector de magnetita devine mai stabil daca in timpul racirii cazanului este prezenta hidrazina, este recomandat ca in timpul pornirii si opririi cazanelor sa se dozeze hidrazina in apa de alimentare in concentratie de 0,15-0,2 mg/l, iar pH-ul sa fie mentinut intre 9 - 9,2 cu amoniac.7) Valoarea pentru conductivitatea aburului si apei de alimentare este corectata pentru adaosuri volatile prin masurarea in flux continuu a conductivitatii probelor decationate.

Aceasta metoda se va utiliza, in mod obligatoriu, pentru masuratori in circuitul apa-abur, unde nu exista aparate de masura in flux continuu si pentru verificarea corectitudinii indicatiei aparatelor de masura in flux.

8) Valorile din tabel se refera la continutul de silice totala (ionica si coloidala). In controlul curent se supravegheaza continutul de silice ionica, silicea coloidala analizandu-se in functie de necesitati.

9) Continutul de substante organice se normeaza, pentru cazanele cu circulatie naturala si strabatere avand presiunea nominala > 120 kgf/ cm 2 , deoarece acestea pot conduce la o serie de deficiente in cazan functie de natura lor si de temperatura si presiunea in cazan, si anume:

inrautatirea schimbului de caldura, care se datoreaza substantelor organice nemiscibile cu apa (uleiuri, produse petroliere);

spumarea, care se datoreaza agentilor activi de suprafata;

scaderea alcalinitatii in apa de cazan si in abur, datorita descompunerii termice a substantelor organice;

modificarea compozitiei depunerilor care devin aderente.

La aparitia oricarui din aceste fenomene, se vor lua masuri de exploatare (purjare intensa, inlaturarea condensatului industrial returnat de la industrie, alcalinizare suplimentara,etc.)

10) Valoarea de 0,005 mg / l se recomanda cazanelor neretehnologizate; pentru cazanele retehnologizate valoarea impusa este de 0,003 mg/l;

11) Pentru alte tipuri de cazane, neprevazute in prezentele prescriptii de exploatare, indicii fizico-chimici ai apei de alimentare, aburului si condensatului se vor stabili de catre proiectantul, constructorul sau detinatorul cazanului respectiv, dupa caz, cu avizul ISCIR, pe baza masuratorilor termochimice executate de institutii autorizate ISCIR.

Tabelul 3

Indicii de calitate pentru apa fierbinte din circuitele de termoficare

Indicii de calitate

UMValori limitaNote(1)

apa alimentare

pt CAF sau boylerapa retea

(retur)

Aspectlimpede, incolor

Uleiuri max.mg/lLipsalipsa

Suspensii max.mg/lLipsalipsa

Duritate totalamval/lmax 0,050,05

pH, la 250C8,5-9,58,5-9,5

Oxigen dizolvat max.mg/l0,030,05(2)

Fier max.mg/l-0,5

Observatie.

a) Daca valorile din tabel nu se pot mentine in exploatarea de durata si intensitatea proceselor de coroziune din utilaje si din sistemul de transport o impune, se va realiza conditionarea chimica a apei, in conformitate cu Instructiunea tehnica privind conditionarea chimica a apei din circuitele de termoficare elaborata de ICEMENERG.

Note.1 Indicii apei de alimentare sunt valabili si pentru apa de adaos si pentru apa de umplere a retelelor de termoficare.

Daca apa din retelele de termoficare serveste si la consum neindustrial, ea trebuie sa indeplineasca, pe langa prescriptiile din tabel, si pe cele sanitare de netoxicitate.

2 Inscrierea in aceste limite se va asigura cu ocazia lucrarilor de retehnologizare a instalatiilor de degazare, pina atunci ramine valabila limita de 0,1mg/l..

Conditii de calitate la pornirea agregatelor

La pornirea dupa reparatii capitale, conservare, sau porniri curente, se executa spalarea traseului in etape, la rece si la cald.

Spalarea la rece se face in circuit deschis si se considera terminata cand apa are (la iesire) urmatorii indici:

1 Fier total max.0,5 mg/l

2 Silice totala max.0,5 mg/l

La atingerea acestor indici incepe spalarea la cald, in circuit deschis

Introducerea aburului in turbina se admite la urmatoarele valori:

1 fier total max

0,05 mg/lsi

2 silice totala max

0,05 mg/l

In timpul spalarii la cald se dozeaza amoniac si hidrazina in apa de alimentare pentru a realiza la intrarea in economizor pH=9-9,2 si un continut de hidrazina de 0,1-0,2 mg/l.

. Apa de spalare se introduce prin instalatia de tratare condensat la atingerea urmatorilor indici:

1.instalatie de tratare condensat cu schema H PM

fier total max .0,1 mg/lsi

silice totala max.0,09 mg/l

2.instalatie de tratare condens in schema PM

fier total max .0,1 mg/lsi

silice totala max.0,09 mg/l

Indici de avarie pentru apa de alimentare

Se admite functionare timp de 48 ore cu urmatorii indici in apa de alimentare:

3 conductivitate corectata

max 0,5S/cm

4 silice

max.0,05 mg/l

Grupul se opreste in 24 de ore la atingerea valorilor:

1 cond corectata

max 1,00 S/cm

2 silice

max 0,07mg/l

Grupul se opreste imediat daca se ating valorile:

1 cond corectata

max 2,0 S/cm

2 silice

max 0,2 mg/l

Indici de avarie pentru abur la intrarea in turbina

Se admite functionarea max 48 ore cu urmatorii indici:

1 silice

max 0,05 mg/l

2 cond.corectata

max 0,7 S/cm

Se admite functionarea max 24 ore cu urmatorii indici:

1 silice

max 0,1 mg/l

2 cond.corectata

max 1,0 S/cm

Indici de avarie pentru condensatul turbinei dupa pompa de condensat tr I

La cresterea indicilor fata de valorile normate se vor lua urmatoarele masuri:

se vor executa determinari din ora in ora cand se ating urmatoarele valori limita:

duritate

max 0,036 mval/l

cond.corectatamax de doua ori mai mare decat cea normata

silice

max 0,05 mg/l

1 se va descarca grupul pana la nivelul corespunzator opririi pe rand a unei jumatati de condensator la atingerea urmatoarelor valori


Recommended