Spildevandsrensning. Kraftvarme spildevand

Termiske kraftværker kan være med damp og gasturbiner, med motorer intern forbrænding. De mest almindelige termiske kraftværker med dampturbiner, som igen er opdelt i: kondensering (CES)- al damp, hvori, med undtagelse af små udvalg til opvarmning af fødevand, bruges til at rotere turbinen og generere elektrisk energi; kraftvarmeværker- kombinerede varme- og kraftværker (CHP), som er strømkilden for forbrugere af elektrisk og termisk energi, og som er placeret i området for deres forbrug.

Kondenskraftværker

Kondenskraftværker kaldes ofte statsdistriktskraftværker (GRES). CPP'er er hovedsageligt placeret i nærheden af ​​brændstofproduktionsområder eller reservoirer, der bruges til afkøling og kondensering af damp, der bruges i turbiner.

Karakteristiske træk ved kondenskraftværker

  1. for det meste en betydelig afstand fra forbrugere af elektrisk energi, hvilket nødvendiggør transmission af elektricitet hovedsageligt ved spændinger på 110-750 kV;
  2. blokprincippet om konstruktion af stationen, hvilket giver betydelige tekniske og økonomiske fordele, bestående i at øge pålideligheden af ​​arbejdet og lette driften, at reducere konstruktionsvolumen og installationsarbejde.
  3. Mekanismer og installationer normal funktion stationer udgør dets system.

IES kan fungere på fast (kul, tørv), flydende (brændselsolie, olie) brændstof eller gas.

Brændstofforsyning og klargøring af fast brændsel består i at transportere det fra lagre til brændstofforberedelsessystemet. I dette system bringes brændstoffet til en pulveriseret tilstand for yderligere at blæse det til kedelovnens brændere. For at opretholde forbrændingsprocessen blæser en særlig blæser luft ind i ovnen, opvarmet af udstødningsgasser, som suges ud af ovnen af ​​en røgudsugning.

Flydende brændstof tilføres brænderne direkte fra lageret i opvarmet form af specielle pumper.


Uddannelse gasbrændstof består hovedsageligt i at regulere gassens tryk før forbrænding. Gas fra et felt eller et lager transporteres gennem en gasrørledning til et gasdistributionspunkt (BNP) på stationen. Hydraulisk frakturering fordeler gas og regulerer dens parametre.

Processer i dampkredsløbet

Hoveddamp-vand-kredsløbet udføres følgende processer:

  1. Forbrændingen af ​​brændstof i ovnen er ledsaget af frigivelse af varme, som opvarmer vandet, der strømmer i kedelrørene.
  2. Vand bliver til damp med et tryk på 13 ... 25 MPa ved en temperatur på 540..560 ° C.
  3. Den damp, der produceres i kedlen, føres ind i turbinen, hvor den mekanisk arbejde- roterer turbineakslen. Som et resultat roterer generatorrotoren, der er placeret på en fælles aksel med turbinen, også.
  4. Den udtømte damp i turbinen med et tryk på 0,003 ... 0,005 MPa ved en temperatur på 120 ... 140 ° C kommer ind i kondensatoren, hvor den bliver til vand, som pumpes ud til aflufteren.
  5. I aflufteren fjernes opløste gasser og frem for alt ilt, som er farligt på grund af dets ætsende aktivitet. Det cirkulerende vandforsyningssystem afkøler dampen i kondensatoren med vand fra en ekstern kilde (reservoir, artesisk brønd). Afkølet vand, med en temperatur på ikke over 25...36 °C ved udgangen af ​​kondensatoren, ledes ud i vandforsyningssystemet.

En interessant video om driften af ​​kraftvarmeværket kan ses nedenfor:

For at kompensere for damptab pumpes efterfyldningsvand, som tidligere har gennemgået kemisk behandling, ind i hoveddamp-vandsystemet med en pumpe.

Det skal bemærkes, at for normal drift af damp-vand-installationer, især med superkritiske dampparametre, betydning har kvaliteten af ​​vandet tilført kedlen, så turbinekondensatet ledes gennem afsaltningsfiltersystemet. Vandbehandlingssystemet er designet til at rense make-up og kondensvand og fjerne opløste gasser fra det.

På stationer bruger fast brændsel, forbrændingsprodukter i form af slagge og aske fjernes fra kedelovnen ved hjælp af et specielt slagge- og askefjernelsessystem udstyret med specielle pumper.

Ved afbrænding af gas og brændselsolie er et sådant system ikke påkrævet.

Der er betydelige energitab på IES. Varmetabet er særligt højt i kondensatoren (op til 40..50% af den samlede mængde varme, der frigives i ovnen), samt med udstødningsgasser (op til 10%). Koefficient nyttig handling moderne CES med højt damptryk og temperaturparametre når 42%.

Elektrisk del IES er et sæt elektrisk hovedudstyr (generatorer) og elektrisk hjælpeudstyr, inklusive samleskinner, omskifter og andet udstyr med alle forbindelser lavet mellem dem.

Stationsgeneratorer er forbundet i blokke med step-up transformere uden nogen enheder imellem dem.

I denne henseende konstruerer IES ikke Koblingsudstyr generator spænding.

Koblingsudstyr til 110-750 kV, afhængig af antal tilslutninger, spænding, transmitteret effekt og det krævede pålidelighedsniveau, udføres iht. typiske ordninger elektriske forbindelser. Krydsforbindelser mellem blokke finder kun sted i koblingsanlæg af de højere eller i kraftsystemet, samt for brændstof, vand og damp.

I denne henseende kan hver kraftenhed betragtes som en separat autonom station.

For at levere strøm til stationens eget behov fremstilles vandhaner fra hver enheds generatorer. Generatorspænding bruges til at drive kraftfulde elektriske motorer (200 kW eller mere), og et 380/220 V-system bruges til at drive mindre motorer og belysningsinstallationer. Elektriske kredsløb stationens egne behov kan være anderledes.

En til interessant video om driften af ​​kraftvarmeværket indefra:

Kraftvarmeværker

Kombinerede varme- og kraftværker, der er kilder til kombineret produktion af elektrisk og varmeenergi, har en meget større andel end IES (op til 75%). Dette forklares ved. at en del af dampen, der udtømmes i turbinerne, bruges til behov for industriel produktion (teknologi), opvarmning, varmtvandsforsyning.

Denne damp leveres enten direkte til industrielle og huslige behov eller bruges delvist til forvarmning af vand i specielle kedler (varmere), hvorfra vand sendes gennem varmenettet til forbrugere af termisk energi.

Den største forskel mellem energiproduktionsteknologien sammenlignet med IES er damp-vand-kredsløbets detaljer. Tilvejebringelse af mellemliggende dampudvindinger af turbinen såvel som i metoden til energiproduktion, ifølge hvilken hoveddelen af ​​den fordeles ved generatorspændingen gennem generatorkoblingsudstyret (GRU).

Kommunikation med andre stationer i elsystemet udføres ved øget spænding gennem step-up transformere. Ved reparation eller nødstop af en generator, kan den manglende effekt overføres fra elsystemet gennem de samme transformere.

For at øge pålideligheden af ​​kraftvarmeværket leveres sektionering af samleskinner.

Så i tilfælde af en ulykke på dækkene og den efterfølgende reparation af en af ​​sektionerne, forbliver den anden sektion i drift og giver strøm til forbrugerne gennem de resterende strømførende ledninger.

Ifølge sådanne ordninger bygges industrielle generatorer med op til 60 MW, designet til at levere lokale belastninger inden for en radius af 10 km.

Store moderne bruger generatorer med en kapacitet på op til 250 MW med en samlet effekt af stationen på 500-2500 MW.

Disse er bygget uden for bygrænsen og elektricitet transmitteres ved en spænding på 35-220 kV, GRU er ikke tilvejebragt, alle generatorer er forbundet i blokke med step-up transformere. Hvis det er nødvendigt at levere strøm til en lille lokal belastning nær blokbelastningen, leveres haner fra blokkene mellem generatoren og transformeren. Muligt og kombinerede ordninger stationer, hvor der ikke er nogen GRU og flere generatorer er forbundet i henhold til blokdiagrammer.

Interaktiv applikation "Hvordan CHP virker"

På billedet til venstre ses Mosenergo-kraftværket, som genererer elektricitet og varme til Moskva og regionen. Det mest miljøvenlige brændstof bruges som brændstof - naturgas. På kraftvarmeværket tilføres gas gennem en gasledning til en dampkedel. Gassen brænder i kedlen og opvarmer vandet.

For at få gassen til at brænde bedre er der installeret trækmekanismer i kedlerne. Luft tilføres til kedlen, som tjener som et oxidationsmiddel i processen med gasforbrænding. For at reducere støjniveauet er mekanismerne udstyret med lyddæmpere. Dannes under forbrænding af brændstof røggasser tildelt skorsten og spredes i atmosfæren.

Den varme gas strømmer gennem aftrækket og opvarmer vandet, der passerer gennem kedlens specielle rør. Ved opvarmning bliver vandet til overophedet damp, som kommer ind i dampturbinen. Damp kommer ind i turbinen og begynder at rotere turbinebladene, som er forbundet med generatorrotoren. Dampenergi omdannes til mekanisk energi. I generatoren omdannes mekanisk energi til elektrisk energi, rotoren fortsætter med at rotere, hvilket skaber en vekselstrøm i statorviklingerne.

Gennem en step-up transformer og en step-down transformer transformerstation leveres el til forbrugerne gennem elledninger. Dampen, der udtømmes i turbinen, sendes til kondensatoren, hvor den bliver til vand og vender tilbage til kedlen. Ved termisk kraftværk bevæger vandet sig i en cirkel. Køletårne ​​er designet til at køle vand. Kraftvarmeværket bruger ventilator og tårnkøletårne. Vandet i køletårnene afkøles atmosfærisk luft. Som følge heraf frigives damp, som vi ser over køletårnet i form af skyer. Vandet i køletårnene stiger under tryk og falder som et vandfald ned i forkammeret, hvorfra det løber tilbage til kraftvarmeværket. For at mindske indblanding af dråber er køletårnene udstyret med vandlåse.

Vandforsyning leveres fra Moskva-floden. I den kemiske vandbehandlingsbygning renses vand fra mekaniske urenheder og kommer ind i filtergrupperne. På nogle af dem er det forberedt til niveauet af renset vand for at fodre varmesystemet, på andre - til niveauet af demineraliseret vand og går til at fodre kraftenhederne.

Kredsløbet, der bruges til varmtvandsforsyning og fjernvarme, er også lukket. Del af et par dampturbine sendt til vandvarmere. Yderligere varmt vand på vej til varmepunkter hvor varmevekslingen foregår med vandet, der kommer fra husene.

Højklasses specialister fra Mosenergo støtter produktionsprocessen døgnet rundt og forsyner den enorme metropol med elektricitet og varme.

Hvordan virker en kombineret kraftenhed


5.7. Organisatorisk struktur for CHP-ledelse og personalets hovedfunktioner

Kraftværket har administrativ, økonomisk, produktionsmæssig og teknisk, operationel og ekspeditionsstyring.

Direktøren er den administrative leder. Direkte underordnet ham er en af ​​hovedafdelingerne i CHPP - PEO's planlægning og økonomiske afdeling.

PEO er ansvarlig for produktionsplanlægningsspørgsmål. Hovedopgaven for produktionsplanlægning er udvikling af langsigtede og aktuelle planer for drift af kraftvarme og kontrol med implementeringen af ​​planlagte indikatorer.

CHPP's regnskabsafdeling fører optegnelser over stationens kontanter og materielle aktiver; personaleløn (afregningsdel), løbende finansiering (bankdrift), kontraktafregning (med leverandører), regnskabs- og balanceopstilling samt økonomisk overholdelse.

Logistikafdelingen er ansvarlig for at forsyne stationen med alle nødvendige driftsmaterialer, reservedele og materialer, værktøj til reparationer.

Personaleafdelingen beskæftiger sig med udvælgelse og undersøgelse af personale, udarbejder ansættelse og afskedigelse af medarbejdere.

Den tekniske leder af CHPP er den første vicedirektør - maskinchef. PTO's produktions- og tekniske afdeling er direkte underlagt ham.

PTO CHP udvikler og implementerer foranstaltninger til at forbedre produktionen, udfører drifts- og idriftsættelsestest af udstyr, udvikler driftsstandarder og regimekort for udstyr, udvikler årlige og månedlige tekniske planer og mål for individuelle enheder sammen med PEO og fører optegnelser over brændstof, vand, elforbrug; udarbejder tekniske rapporter af kraftvarme. Der er tre hovedgrupper i PTO: teknisk (energi) regnskab (TU), justering og test (NI), reparation og design (RC). Hovedproduktionen omfatter værksteder: elværksted, turbine og kedel mv.

Ud over hovedproduktionen overvejes hjælpeproduktion. Hjælpebutikker på CHPP omfatter: butikken for termisk automatisering og målinger af TAI, varmeforsyningen og underjordisk kloakering, som er ansvarlig for de generelle stationsværksteder, varme- og ventilationsinstallationer af industri- og servicebygninger og kloakering. Reparations- og konstruktionsværkstedet, som udfører operationelt tilsyn med industri- og servicebygninger og deres reparation, vedligeholder veje og hele kraftvarmeværkets territorium i korrekt stand. Alle kraftvarmeværker (hoved- og hjælpeværker) er administrativt og teknisk underlagt maskinchefen. Lederen af ​​hver butik er lederen af ​​butikken, underordnet for alle produktions- og tekniske spørgsmål til stationens chefingeniør og for CHPP's administrative og økonomiske direktør.

Værkstedernes kraftmateriel serviceres af værkstedets driftspersonale på vagt, organiseret i skifthold. Arbejdet på hvert skift overvåges af vagtholdsledere på hovedværkstederne, underlagt stationsvagtlederen (NSS).

NSS sørger for operationel ledelse af alt anlægsdriftspersonale på vagt under skiftet. I administrative og tekniske termer er NSS kun underordnet vagtafsenderen af ​​elsystemet og opfylder alle hans ordrer til den operationelle styring af produktionsprocessen for CHPP.

Driftsmæssigt er NSS enmandschef på stationen i det tilsvarende skift, og hans ordrer udføres af vagtpersonale gennem de respektive vagtledere på hovedværkstederne. Desuden reagerer den vagthavende stationsingeniør straks på alle problemer på værkstederne og træffer foranstaltninger for at afhjælpe dem.


5.8. Udarbejdelse af forretningsplan

5.8.1. Projektudviklingsmål

Denne del af projektet indeholder information om den tekniske og økonomiske gennemførlighed af det nye kraftværksprojekt.

CHPP er beliggende i det østlige Sibirien. Kraftværket er designet til el- og varmeforsyning til industriområdet. Den samlede elektriske belastning af forbrugere i lokationsområdet er ca. 50 MW. Kraftvarmeværket leverer fuldt ud den lokale belastning og overfører overskydende strøm til systemet. Stationen er tilsluttet systemet via en 110 kV transmissionsledning.

Før opførelsen af ​​kraftvarmeværket modtog industriområdet elektricitet fra tilstødende elsystemer. For at eliminere afhængigheden af ​​tilstødende energisystemer oprettes et åbent aktieselskab, som skal udføre opførelsen og driften af ​​et termisk kraftværk og sælge elektricitet fra kraftværkets samleskinner til energisystemet. Sidstnævnte er et JSC, der distribuerer elektricitet og bringer det til forbrugerne.

Formålet med etableringen af ​​JSC CHP er at opnå et højt forrentning af egenkapitalen og sikre en pålidelig og økonomisk energiforsyning til forbrugerne.


Efter spænding: Uset = OP - efter strøm: Imax< Iуст 2,8868< 4,125 - по роду установки: внутренней. Выбираем реактор типа РБДГ-10-4000-0,18 9 ВЫБОР АППАРАТОВ И ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ ДЛЯ ЗАДАННЫХ ЦЕПЕЙ 9.1 Выбор сборных шин и ошиновки на стороне 220 кВ. - Провести выбор сечения сборных шин по допустимому току при maksimal belastning på dæk. - Vi vælger ledningen AC 240/32 ...


Post-fejl tilstand, hvis strømmen er mindre end eller lig med A.A. Betingelsen er opfyldt, er linjeforstærkning ikke påkrævet 4. Vælg kredsløbsdiagram understationer Valget af hovedkredsløbet er afgørende for udformningen af ​​den elektriske del af understationer, da det bestemmer sammensætningen af ​​elementerne og forbindelserne mellem dem. Hovedkredsløb elektriske forbindelser af transformerstationer afhænger af følgende faktorer...

Til dato er der stadig vandbehandling i energisektoren vigtigt spørgsmål industrier. Vand er hovedkilden ved TPP'er, herunder TPP'er, hvortil øgede krav. Vores land ligger i en forkølelse klimazone, forekomme om vinteren meget koldt. Derfor er TPP'er en integreret del behageligt liv mennesker. Termiske kraftværker, damp- og gaskedler lider under hårdt vand, hvilket deaktiverer dyrt udstyr. For en klarere forståelse vil vi beskæftige os med principperne for driften af ​​kraftvarmeværket.

Princippet om driften af ​​kraftvarmeværket

CHP (termisk strømforsyning) betragtes som en type termisk kraftværk. Hun genererer elektrisk energi og er en varmekilde i varmeforsyningssystemet. Fra kraftvarmeværket tilføres varmt vand og damp til folks hjem og industrivirksomheder.

Princippet for dets drift ligner et kondenskraftværk. Der er kun én vigtig forskel: En del af varmen kan sendes til andre behov. Mængden af ​​udvalgt damp reguleres på virksomheden. Den termiske turbine bestemmer måden energi høstes på. Den udskilte damp opsamles i varmelegemerne. Energien overføres derefter til vandet, som bevæger sig gennem systemet. Det overfører energi til spog varmepunkter.


Vandbehandling kan have to belastningskurver:
  • termisk;
  • elektrisk.

Hvis hovedbelastningen er termisk, så adlyder den elektriske den. Hvis der er installeret en elektrisk belastning, kan den termiske belastning endda være fraværende. En kombineret belastningsmulighed er mulig, som gør det muligt at bruge restvarmen til opvarmning. Sådanne kraftvarmeværker har en virkningsgrad på 80 %.

Under konstruktionen af ​​kraftvarmeværket tages der hensyn til fraværet af varmeoverførsel over lange afstande. Derfor ligger den i byen.

Kraftvarmeproblemer

Den største ulempe ved energiproduktion på termiske kraftværker er dannelsen af ​​et fast bundfald, der udfældes, når vandet opvarmes. For at rense systemet vil det være nødvendigt at stoppe og afmontere alt udstyr. Kalk fjernes ved alle sving og i smalle åbninger. Ud over skalaen vil et velkoordineret arbejde blive hæmmet af korrosion, bakterier og så videre.

vægt


Den største ulempe ved skala er et fald i termisk ledningsevne. Selv dens ubetydelige lag fører til stor udgift brændstof. Permanent afkalkning er ikke mulig. Kun månedlig rengøring er tilladt, hvilket medfører tab som følge af nedetid og beskadiger udstyrets overflade. Mængden af ​​forbrugt brændstof vil stige, og udstyret vil svigte hurtigere.

Hvordan bestemmer man hvornår man skal rydde op? Udstyret vil rapportere sig selv: overvil fungere. Hvis kalken ikke fjernes, vil varmevekslere og kedler ikke fungere i fremtiden, fistler vil dannes, eller der opstår en eksplosion. Alt dyrt udstyr vil fejle uden mulighed for at gendanne det.

Korrosion

Hovedårsagen til korrosion er ilt. Cirkulerende vand skal have det på et minimumsniveau - 0,02 mg / l. Hvis der er nok ilt, vil sandsynligheden for korrosion på overfladen stige med stigningen i mængden af ​​salte, især sulfater og chlorider.

Store kraftvarmeværker har afluftningsinstallationer. I små installationer anvendes korrigerende kemikalier. Vandets pH-værdi skal ligge i området 9,5-10,0. Med en stigning i pH falder opløseligheden af ​​magnetit. Det er især vigtigt, hvis der er messing- eller kobberdele i systemet.

Plast er en kilde til lokal iltfrigivelse. Moderne systemer prøv at undgå fleksibel plastik rør eller skabe særlige barrierer for ilt.

bakterie


Bakterier påvirker kvaliteten af ​​det anvendte vand og danner nogle typer korrosion (bakterier på metal og sulfatreducerende bakterier). Tegn på bakteriel vækst:
  • specifik lugt af cirkulerende vand;
  • indholdsafvigelse kemiske stoffer ved dosering;
  • korrosion af kobber- og messingkomponenter, samt batterier.

Bakterier kommer med snavs fra jorden eller under reparationer. Systemer og Nederste del batterier har gunstige forhold for deres vækst. Desinfektion udføres med fuldstændig nedlukning af anlægget.

Vandbehandling til kraftvarme

Vandbehandling i energisektoren vil hjælpe med at håndtere disse problemer. Termiske kraftværker installerer en masse filtre. Hovedopgaven er at finde optimal kombination forskellige filtre. Udløbsvandet skal blødgøres og demineraliseres.

Ionbytteranlæg


Det mest almindelige filter Det er en høj cylindrisk tank med en ekstra regenereringstank til filteret. Driften af ​​kraftvarmeværket døgnet rundt kræver et ionbytteranlæg med flere trin og filtre. Hver af dem har sin egen genvindingstank. Hele systemet har en fælles controller (kontrolenhed). Den overvåger driftsparametrene for hvert filter: mængden af ​​vand, rengøringshastighed, rengøringstid. Controlleren passerer ikke vand gennem filtre med fyldte patroner, men sender det til andre. Beskidte patroner fjernes og sendes til genfremstillingstanken.

Patronen er til at begynde med fyldt med lavt natriumharpiks. Når du passerer gennem hårdt vand, kemiske reaktioner: stærke salte erstattes af svagt natrium. Over tid ophobes hårdhedssalte i patronen - den skal regenereres.

Salte opløses i genvindingstanken høj grad. En meget mættet saltopløsning (mere end 8-10%) kommer ud, som fjerner hårdhedssalte fra patronen. Stærkt saltet affald renses yderligere, og bortskaffes derefter efter særlig tilladelse.

Fordelen ved installationen er høj hastighed rengøring. Ulemper omfatter dyr anlægsvedligeholdelse, høje omkostninger til salttabletter og bortskaffelsesomkostninger.

Elektromagnetisk blødgøringsmiddel


Det er også almindeligt i kraftvarme. Hovedelementerne i systemet er:

Disse elementer skaber et stærkt elektromagnetisk felt. På modsatte sider har enheden viklet ledninger, langs hvilke bølger bevæger sig. Hver ledning er viklet mere end 7 gange på røret. Under drift skal du sørge for, at vand ikke kommer i kontakt med ledningerne. Enderne af ledningerne er isolerede.

Vand passerer gennem røret og bestråles med elektromagnetiske bølger. Hårdhedssalte omdannes til skarpe nåle, som er ubelejlige at "klæbe" til udstyrets overflade på grund af det lille kontaktareal. Derudover renser nåle kvalitativt og fint overfladen af ​​gammel plak.

Vigtigste fordele:

  • selvbetjening;
  • ingen grund til at bekymre sig;
  • levetid på mere end 25 år;
  • ingen ekstra omkostninger.

Den elektromagnetiske blødgører virker med alle overflader. Grundlaget for installationen er installation på en ren sektion af rørledningen.

Omvendt osmose

Ved fremstilling af efterfyldningsvand er et omvendt osmosesystem uundværligt. Hun er den eneste, der kan rense vand 100%. Det bruger et system af forskellige membraner, der giver vandets nødvendige egenskaber. Ulempen er manglende evne til selvbrug. Omvendt osmoseinstallationen skal suppleres med blødgøringsmidler, hvilket påvirker anlæggets omkostninger.

Kun komplet system vandbehandling og vandrensning garanterer et 100% resultat og kompenserer høj omkostning udstyr.

Metoden til vandbehandling har en stærk indflydelse på driften af ​​varmeforsyningen. Afhængig af ham økonomiske indikatorer systemets drift og beskyttelsesfunktion. under byggeriet eller planlagte reparationer CHP skal gives særlig betydning vandbehandling.