РД 34.40.102-85 Методичні вказівки з проектування установок термічної обробки води на теплових електростанціях (МУ 34-70-134-85)

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ УСТАНОВОК 
ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ 
НА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ

РД 34.40.102-85 
МУ 34-70-134-85

СОЮЗТЕХЭНЕРГО
Москва
1987

РАЗРАБОТАНО Уральским филиалом ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского (УралВТИ), Всесоюзным дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехническим институтом им. Ф.Э. Дзержинского (ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского), Всесоюзным государственным научно-исследовательским и проектно-изыскательским институтом по проектированию атомных электростанций и крупных топливно-энергетических комплексов (Атомтеплоэлектропроект)

ИСПОЛНИТЕЛИ Р.Ш. БУСКУНОВ (УралВТИ); А.И. БАУЛИНА (ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского); В.А. ХАРКЕВИЧ (Атомтеплоэлектропроект)

СОГЛАСОВАНО с Главным управлением по проектированию и научно-исследовательским работам 26.11.85 г.

Главный инженер Г.И. КУТЮРИН

УТВЕРЖДЕНО Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 27.12.85 г.

Заместитель начальника Д.Я. ШАМАРАКОВ

Срок действия установлен с 01.01.87 г. до 01.01.92 г.

Настоящие Методические указания распространяются на установки термической обработки исходных и сточных вод на тепловых электростанциях методами термического обессоливания (испарительные и паропреобразовательные установки) и выпаривания (выпарные установки) и устанавливают общие требования к их проектированию.

Термины и определения приняты по ОСТ 34-70-657-84, классификация - по ОСТ 34-70-689-84.

В настоящих МУ не рассматриваются:

- деаэраторы и деаэрационные установки, которые рассчитываются и проектируются в соответствии с РТМ 108.030.21-78;

- дистилляционные опреснительные установки (ГОСТ 25687-83), разрабатывающиеся специализированными организациями, изготавливающиеся по индивидуальным заказам и поставляющиеся в комплекте;

- испарительные установки мгновенного вскипания и термоумягчительные установки;

- установки предельного выпаривания с оборудованием для сгущения, кондиционирования, механического обезвоживания и эвакуации осадков, которые сооружаются по индивидуальным проектам, разрабатываемым специализированными организациями.

Настоящие Методические указания предназначены для проектных организаций и научно-исследовательских институтов.

1. МЕТОДЫ И УСТАНОВКИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ НА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ

1.1. Целью термического обессоливания является получение на испарительных установках дистиллята, пригодного по качеству для питания паровых котлов, или замещение пара отборов, отдаваемого внешним потребителям без возврата конденсата, вторичным паром паропреобразовательных установок. Кратность концентрирования определяется водно-химическим режимом установок. Концентрат сбрасывается в канализацию, на очистные сооружения или с другими сточными водами направляется на выпаривание.

1.2. Выпаривание производится в выпарных установках для уменьшения объема воды до заданного значения (например, по условиям транспортировки) или до заданной концентрации. Качество пара или дистиллята часто не регламентируется. Различают следующие уровни выпаривания: начальное концентрирование, частичное концентрирование, предельное концентрирование и предельное выпаривание. Каждый уровень выпаривания может быть включен в следующий в качестве промежуточной стадии.

Начальное концентрирование имеет целью уменьшение общего объема выпариваемой воды и, как правило, совмещается с термическим обессоливанием или опреснением. Для снижения потерь теплоты расход продувки минимизируется, однако по условиям эксплуатации конечные концентрации могут быть переменными, например, из-за периодичности продувок.

Частичное концентрирование отличается необходимостью поддержания конечной концентрации в заданном диапазоне значений, причем более высоких, чем при начальном концентрировании. Применяется в схемах восстановления и повторного использования отработанных регенерационных растворов натрий-катионитных установок. Конечная концентрация обычно в два - три раза ниже предела растворимости солей. В качестве промежуточной стадии частичное концентрирование может применяться для доведения обрабатываемой воды до «сульфатного барьера».

Предельным является концентрирование до состояния, близкого к пределу растворимости по одному из легкорастворимых компонентов водо-солевой системы. Как правило, применяется в качестве промежуточной стадии перед предельным выпариванием.

Предельное выпаривание производится на линии насыщения и сопровождается кристаллизацией солей. Применяется для отделения хотя бы одной из легкорастворимых солей в твердом виде.

2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ

2.1. Установки работают в технологическом комплексе ТЭС. В качестве греющего должен использоваться пар из общестанционных коллекторов или непосредственно из отборов паровых турбин, в качестве охлаждающей среды в конденсаторах - вода из системы технического водоснабжения или сторонние технологические потоки ТЭС (сетевая вода, конденсат и т.д.). В последнем случае должна быть оценена надежность паросъема с точки зрения суточных и сезонных колебаний расхода и температуры охлаждающей среды.

Для обеспечения непрерывного функционирования оборудования предусматривается автоматическое управление процессами. Количество регулируемых параметров должно быть минимальным, что достигается применением гидравлических затворов на линиях перетока жидких сред из ступени в ступень при низких давлениях и вакууме. Расчет гидравлических затворов (высоты и сечения) должен производиться с учетом самовскипания перетекающей через них среды. На установках должно предусматриваться дистанционное управление механизмами, регулирующими и запорными органами. Объем непрерывного автоматического контроля с регистрацией важнейших параметров теплового и водно-химического режимов должен обеспечивать надежную оценку технико-экономических показателей.

Автономные установки должны оснащаться щитом управления в изолированном остекленном боксе, оборудованном системой кондиционирования воздуха.

2.2. Комплектующее оборудование должно выбираться по каталогам, количество вновь разрабатываемого нестандартного оборудования необходимо свести к минимуму.

Расчет теплообменников для подогрева исходной воды, рабочих растворов и для конденсации пара производится по РТМ 24.271.23-74. При выборе деаэраторов для накипеобразующих растворов необходимо избегать применения аппаратов и схем с самовскипанием воды, так как в практике известны случаи интенсивного зарастания водораспределительных отверстий накипью в зонах самовскипания. В установках, как правило, могут быть использованы энергетические насосы. Насосы, работающие в тракте с агрессивными средами, должны иметь коррозионно-стойкое исполнение. Для поддержания вакуума могут применяться пароэжекторные, водоструйные и механические вакуум-насосы.

2.3. Оборудование должно быть выполнено из материалов, обеспечивающих хорошую или удовлетворительную коррозионную стойкость или иметь антикоррозионные покрытия. При выборе конструкционных материалов наряду с их стойкостью необходимо учитывать стоимость и дефицитность.

Корпусные элементы оборудования испарительных, паропреобразовательных и выпарных установок изготавливаются из листовой углеродистой стали ГОСТ 5520-79. Внутренние детали и устройства аппаратов, контактирующие с выпариваемой водой (жалюзи, промывочные устройства и т.д.) изготавливаются из коррозионно-стойких сталей по ГОСТ 5632-72.

Для изготовления трубных пучков подогревателей исходной воды независимо от солесодержания воды рекомендуются трубы из латуни ЛАМш 77 по ГОСТ 21646-76, если в воде нет абразивных частиц, мельхиора МНЖМц 30 по ГОСТ 10092-75 или коррозионно-стойкой стали 08Х18Н10Т по ГОСТ 24030-80.

Для кипятильных труб выпарных аппаратов и испарителей при солесодержании концентрата менее 100 г/кг должны использоваться углеродистые или низколегированные стали.

Конструкционные материалы для деталей и элементов оборудования, работающих в контакте с концентратами при солесодержании более 100 г/кг, должны выбираться по результатам коррозионных испытаний и иметь коррозионный балл не ниже 6 при равномерной коррозии и не ниже 7 при точечной коррозии по десятибалльной шкале (ГОСТ 13819-68) при отсутствии межкристаллитной коррозии и коррозионного растрескивания.

2.4. Для предотвращения коррозионных повреждений и уменьшения выноса с дистиллятом и конденсатом греющего пара продуктов коррозии необходимо предусмотреть на установках средства обескислороживания рабочих сред (деаэрационные устройства) и при необходимости узлы ввода реагентов для химического связывания остаточных газов (кислорода и СО₂).

Установки должны быть приспособлены для водных отмывок, полного опорожнения и выполнения сухой консервации подогретым воздухом. При проектировании должен быть решен вопрос о включении оборудования установок в схему существующих стационарных систем консервации или об оснащении установок собственной стационарной системой консервации в соответствии с МУ 34-70-078-84.

2.5. Для доведения показателей качества воды, подаваемой на установки, до норм, обеспечивающих минимальное количество отложений на поверхностях нагрева теплообменного оборудования, должна предусматриваться установка очистки воды от взвешенных веществ и в необходимых случаях от солей жесткости.

Для периодической и химической очистки поверхностей нагрева от накипи и других отложений, в том числе и от продуктов коррозии, должны в необходимых случаях предусматриваться сооружения, оборудование и коммуникации для хранения, приготовления, дозирования и прокачки моющих и пассивирующих растворов и нейтрализации сбросных вод.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИСПАРИТЕЛЬНЫХ И ПАРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

3.1. Аппаратной базой испарительных и паропреобразовательных установок являются испарители по ГОСТ 10731-71. Состав и характеристика оборудования, нормы качества питательной воды испарителей, рекомендации по реконструкции конденсаторов вторичного пара, особенностям консервации оборудования, тепловому расчету и определению допустимых нагрузок испарителей, объему и размещению средств химического и теплового контроля, автоматизации, отводу неконденсирующихся газов и организации деаэрации, промывки и продувки приведены в [15]. В настоящих Методических указаниях приводятся дополнительные данные. Установки для очистки (умягчения) питательной воды испарителей проектируются в соответствии с действующими нормами технологического проектирования тепловых электрических станций. Для регенерации ионообменных фильтров допускается использование концентрата выпарных установок, подвергнутого в необходимых случаях (при высокой щелочности) подкислению, для чего должен быть предусмотрен реагентный узел дозирования кислоты.