ES2625797T3 - Procedimiento para la recuperación de aguas residuales de proceso de una central termoeléctrica - Google Patents

Procedimiento para la recuperación de aguas residuales de proceso de una central termoeléctrica Download PDF

Info

Publication number
ES2625797T3
ES2625797T3 ES13762823.6T ES13762823T ES2625797T3 ES 2625797 T3 ES2625797 T3 ES 2625797T3 ES 13762823 T ES13762823 T ES 13762823T ES 2625797 T3 ES2625797 T3 ES 2625797T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
wastewater
water
steam
partial amount
degree
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES13762823.6T
Other languages
English (en)
Inventor
Anke SÖLLNER
Wolfgang Glück
Franziska FLEISCHMANN
Marc Sattelberger
Werner Spies
Ute AMSLINGER
Peter Widmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Application granted granted Critical
Publication of ES2625797T3 publication Critical patent/ES2625797T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/405Methods of mixing liquids with liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/49Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90Heating or cooling systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/048Purification of waste water by evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00General layout or general methods of operation of complete plants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K19/00Regenerating or otherwise treating steam exhausted from steam engine plant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/48Devices for removing water, salt, or sludge from boilers; Arrangements of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D11/00Feed-water supply not provided for in other main groups
    • F22D11/006Arrangements of feedwater cleaning with a boiler
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90Heating or cooling systems
    • B01F2035/99Heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/48Mixing liquids with liquids; Emulsifying characterised by the nature of the liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/05Conductivity or salinity
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Abstract

Procedimiento para el funcionamiento de una central termoeléctrica (1) con un circuito de agua-vapor (2) en el que todas las aguas residuales de proceso (10) originadas, procedentes del circuito de agua-vapor (2), se acumulan por separado en un número de cantidades parciales de aguas residuales según su respectivo grado de impurezas, quedando formadas al menos una primera cantidad parcial de aguas residuales (11) con un primer grado de impurificación y al menos una segunda cantidad parcial de aguas residuales (12) con un segundo grado de impurificación, siendo el segundo grado de impurificación mayor que el primer grado de impurificación, caracterizado porque la primera cantidad parcial de aguas residuales (11) y la segunda cantidad parcial de aguas residuales (12) se mezclan entre sí de tal forma que quedan formadas aguas residuales de proceso (21) reunidas, con un grado sustancialmente constante de impurezas, que se suministran a una instalación de procesamiento de aguas residuales (19), y las aguas residuales de proceso (20) depuradas en la instalación de procesamiento de aguas residuales (19) se vuelven a reconducir sustancialmente en su totalidad al circuito de agua-vapor (2).

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
DESCRIPCION
Procedimiento para la recuperacion de aguas residuales de proceso de una central termoelectrica
La presente invention se refiere a un procedimiento para el funcionamiento de una central termoelectrica con un circuito de agua-vapor cerrado y con una central termoelectrica para agua de proceso y especialmente para la recuperacion de agua de proceso a partir de aguas residuales del circuito de agua-vapor.
Las centrales termoelectricas sirven para generar energla electrica. Pueden estar realizadas como centrales de vapor (DKW) en las que el vapor se genera a traves de una caldera calentada con fosiles. Una central de vapor comprende, ademas de la caldera calentada, sustancialmente una turbina de vapor, un circuito de agua-vapor y un condensador.
Asimismo, las centrales termoelectricas pueden estar realizadas como centrales de gas y vapor (GUD). Estas centrales de gas y vapor comprenden al menos una turbina de gas, un circuito de agua-vapor, un generador de vapor, una turbina de vapor, un generador y un condensador.
Las centrales termoelectricas tambien pueden estar realizadas como centrales solares concentradas (centrales Concentrated Solar Power - CSP). Estas centrales termoelectricas comprenden al menos el sol como generador de calor, aceite como medio de transmision, un circuito de agua-vapor, un generador de vapor, una turbina de vapor, un generador y un condensador.
Como medio de trabajo en las centrales termoelectricas se usa agua desionizada que se evapora en el generador de vapor. El vapor generado se conduce a la turbina de vapor y se destensa alll. La energla liberada durante ello se transmite a traves de un arbol al generador. A continuation, el vapor destensado se conduce a un condensador y se condensa la fase llquida.
Para apoyar el proceso de condensation, al condensador esta conectado un sistema de evacuation que al arrancar la central termoelectrica genera un vaclo en el condensador y lo mantiene durante el funcionamiento. Por el vaclo aumenta el grado de eficacia de la turbina de vapor y se eliminan de la corriente de llquido gases no condensables.
Durante el proceso de generation de energla se pueden incorporar diversas impurezas al medio de trabajo. Ademas, al medio de trabajo se anaden diversas sustancias para el acondicionamiento o la depuration. El medio de trabajo impurificado por impurezas o sustancias accesorias debe evacuarse del circuito de agua-vapor como aguas residuales de proceso, ya que las impurezas se oponen a una reutilizacion directa como medio de trabajo en el circuito de agua-vapor.
El amoniaco sirve de agente alcalinizante para el acondicionamiento del agua de alimentation. Mediante la adicion de amoniaco se consigue un aumento del valor pH del medio de trabajo, por lo que se reduce la velocidad de corrosion del agua de alimentacion. Dado que el coeficiente de distribution de amoniaco es diferente en llquidos y en vapor, en partes del sistema con procesos de evaporation y de condensacion pueden producirse concentraciones de amoniaco aumentados notablemente (p.ej. en el condensador, en el sistema de evacuacion y el desenlodado de tambor).
Las aguas de proceso se producen en diferentes puntos en el circuito de agua-vapor. Las aguas residuales de proceso originadas durante la elaboration del agua totalmente desalinizada en una instalacion de desalinizacion total son aguas residuales de regeneration que constituyen la mayor parte de agua de proceso impurificada. Durante el arranque y la parda se deben compensar faltas (realimentando medio de trabajo) y excesos (evacuando medio de trabajo) del medio de trabajo. Ademas, se originan aguas residuales de proceso por una toma de muestras continua y fugas en el circuito de agua-vapor. A causa de las perdidas de agua mencionadas anteriormente, el circuito de agua-vapor debe realimentarse continuamente con agua totalmente desalinizada (desionizada). Igualmente se producen aguas residuales de proceso por procesos de lavado por contracorriente y de regeneracion en la instalacion de desalinizacion total y la depuracion de condensado.
Una central de gas y vapor a tltulo de ejemplo con 400 MW genera anualmente en el regimen de carga de base aguas residuales de proceso alrededor de 14.000 toneladas en generadores de vapor con caldera de paso continuo, y alrededor de 22.000 toneladas con caldera de circulation. Hasta ahora, se desecha una gran parte de estas aguas residuales de proceso.
Una central de vapor calentada con fosiles, a tltulo de ejemplo, con 2x1050 MW, con una torre de refrigeration con tiro natural y con una instalacion depuradora humeda de gas de humo con piedra caliza produce en el regimen de carga base incluso hasta 100.000 toneladas de aguas residuales de proceso por ano que deben evacuarse a aguas publicas. Casi la mitad de ello corresponde a la torre de refrigeracion.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
A causa de leyes medioambientales cada vez mas rlgidas y para palses en las que existe escasez de agua adquieren cada vez mas importancia la reduccion del consumo de agua y por tanto la reutilizacion de aguas residuales y aguas de proceso dentro del circuito de agua-vapor. Especialmente se vuelven cada vez mas rlgidas las directivas para la evacuacion de aguas residuales a aguas publicas. Por lo tanto, se deberla reducir lo maximo posible el consumo de agua de una central termoelectrica.
Aguas residuales de proceso impurificadas se producen por ejemplo en los tambores de vapor de una central de gas y vapor. Habitualmente, existen varios tambores de vapor en diferentes niveles de presion. La central de gas y vapor puede presentar tambien uno o varios llamados generadores de vapor de paso continuo que tambien se denominan calderas Benson, pero que generalmente estan integrados en la etapa de alta presion. A causa de la extraccion de vapor saturado de los tambores de vapor permanecen sustancias no volatiles en los tambores de vapor. Estas impurezas no volatiles se concentran en los tambores de vapor y por tanto han de eliminarse del circuito mediante desenlodado. Durante ello, el circuito pierde agua que debe volver a compensarse mediante agua adicional, llamada agua desionizada.
El documento EP1706188B1 describe un procedimiento para la recuperacion de al menos una parte de agua de desenlodado de una central termoelectrica. Para reducir las perdidas de energla y de agua, el agua de desenlodado se conduce del tambor de vapor con un alto nivel de presion al tambor de vapor con un menor nivel de presion y se destensa (llamado "Boiler Cascading Blowdown"). Sin embargo, tiene la desventaja de que todas las impurezas se transmiten de un nivel de presion al siguiente. Por lo tanto, se propone que el vapor separado durante la separacion de agua y vapor de un alto nivel de presion se suministre a un tambor de vapor de un nivel de presion mas bajo ("Advanced Cascading Blowdown"). Esto permite un buen aprovechamiento de energla y la reutilizacion de al menos una parte del vapor en el circuito de agua-vapor. Sin embargo, el agua de desenlodado residual debe eliminarse completamente.
Otras aguas residuales de proceso se producen por extracciones de agua. Se extrae agua durante la marcha por ejemplo desde tuberlas cerradas durante un tiempo prolongado en las que se ha acumulado condensado. Para ello, las tuberlas afectadas se abren brevemente extrayendo el agua. De esta manera, el circuito de agua pierde agua que se debe volver a suministrar mediante agua adicional (desionizada). Las extracciones de agua se producen en mayor medida tambien durante el arranque y la parada de la central termoelectrica, porque por ejemplo durante la parada de la central termoelectrica el vapor situado en el circuito de agua se condensa poco a poco y el agua llquida originada de esta manera no debe quedar estancada en las partes de la instalacion, especialmente en las superficies calentadoras. Durante la parada, se extrae mas agua al circuito de agua del que se rellena, hasta que al final ya no se rellena agua.
Los documentos EP1662096A1 y US7,487,604B2 describen respectivamente un procedimiento, mediante el que es posible recuperar el agua extralda de la central termoelectrica. El agua extralda puede acumularse y reunirse y tambien puede almacenarse en parte durante un tiempo breve en un deposito. El agua extralda almacenada se desecha entonces al ambiente a traves de una bomba. El deposito sirve para reducir el tiempo de funcionamiento y la frecuencia de intervalos de la bomba. Ademas, el agua extralda se puede destensar en un deposito separador para separar el agua y el vapor entre si. En este caso, el vapor separado y el agua desionizada extralda se emiten al ambiente. Por lo tanto, se propone acumular y almacenar la totalidad del agua extralda desde al menos una etapa de presion del circuito de agua-vapor y reconducir el agua extralda, acumulada y almacenada de esta manera, sustancialmente en su totalidad, a traves de una instalacion de procesamiento de agua, al circuito de agua.
Los documentos WO2005068905A1 y US2007289304A1 describen un procedimiento para el funcionamiento de una central termoelectrica con un circuito de agua-vapor en el que las aguas residuales de proceso originadas, procedentes del circuito de agua-vapor, se acumulan por separado segun su respectivo grado de impurezas, en un numero de cantidades parciales de agua con diferentes grados de impurificacion. Las cantidades parciales de agua vuelven a mezclarse a su vez entre ellas originando aguas residuales de proceso reunidas con un grado de impurificacion constante que se suministran a una instalacion de procesamiento de aguas residuales.
Sin embargo, del estado de la tecnica no se conoce hasta ahora ningun procedimiento que permita acumular todas las aguas residuales de proceso de una central electrica y volver a usarlas sustancialmente en su totalidad en el circuito de agua-vapor.
Por lo tanto, la invencion tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento para el funcionamiento de una central termoelectrica en el que la contaminacion del medio ambiente por aguas residuales de proceso y el consumo de agua fresca se minimicen de tal forma que practicamente no se emitan ya al ambiente aguas residuales de proceso. Ademas, la invencion tiene el objetivo de minimizar los costes de una central termoelectrica y de una central electrica para generar energla electrica con una central termoelectrica de este tipo, causados por la instalacion de desalinizacion total (desionizacion).
El objetivo de la invencion se consigue mediante las caracterlsticas de la reivindicacion 1. El procedimiento para el funcionamiento de una central termoelectrica comprende un circuito de agua-vapor en el que todas las aguas
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
residuales de proceso del circuito de agua-vapor se acumulan por separado en un numero de cantidades parciales de aguas residuales segun su respectivo grado de impurificacion. De esta manera, se acumulan por separado al menos una primera cantidad parcial de aguas residuales con un primer grado de impurificacion y al menos una segunda cantidad parcial de aguas residuales con un segundo grado de impurificacion. El segundo grado de impurificacion de la segunda cantidad parcial de aguas residuales es mayor que el primer grado de impurificacion de la primera cantidad parcial de aguas residuales. A continuation, la primera cantidad parcial de aguas residuales y la segunda cantidad parcial de aguas residuales se mezclan entre ellas de tal forma que resultan aguas residuales de proceso que presentan un grado de impurezas sustancialmente constante. Estas aguas residuales de proceso se suministran a una instalacion de procesamiento de aguas residuales. Las aguas residuales de proceso depuradas en la instalacion de procesamiento de aguas residuales se reconducen sustancialmente en su totalidad al circuito de agua-vapor. La instalacion de procesamiento de aguas residuales comprende un evaporador por el que se evaporan las aguas residuales. Para la evaporation de las aguas residuales existen diferentes tecnologlas. Por evaporation y cristalizacion se eliminan de las aguas residuales teoricamente todos los componentes sueltos. A continuacion, estos componentes sueltos se pueden eliminar como sustancia solida. El destilado es de calidad de alta pureza y se puede reutilizar en la central termoelectrica. Se realiza una introduction del destilado en el deposito de agua bruta. Tambien aguas residuales fuertemente contaminadas se procesan completamente mediante la evaporacion. De esta manera, se reducen la necesidad de agua bruta y la cantidad de aguas residuales de la central termoelectrica.
La invention parte de la idea de que todas las aguas residuales de proceso de la central termoelectrica se suministran a una instalacion de procesamiento de aguas residuales, y de separar y acumular las aguas residuales de proceso antes de su introduccion en la instalacion de procesamiento de aguas residuales, de tal forma que quedan formadas al menos dos cantidades parciales de aguas residuales con diferentes grados de impurezas. De esta manera, es posible recuperar la totalidad de las aguas residuales de proceso de la central termoelectrica.
Segun la invencion, esta previsto que ademas de las al menos dos cantidades parciales de aguas residuales con aguas residuales de proceso impurificadas se acumula una cantidad parcial de aguas residuales adicional con aguas residuales de proceso limpias. Por aguas residuales de proceso limpias se entienden aquellas que no presentan impurezas o solo un grado bajo admisible de impurezas. Las aguas residuales de proceso limpias son por ejemplo determinadas corrientes de agua parciales que se extrajeron del circuito de agua-vapor para mediciones, pero que fueron perjudicadas por la medicion. Igualmente puede considerarse como aguas residuales de proceso limpias el agua extralda. El agente acondicionador amoniaco no se considera como impureza en este sentido.
La cantidad parcial de aguas residuales adicional con aguas residuales de proceso limpias presenta solo ligeras impurezas (p.ej. partlculas de hierro y amoniaco). Por ello, antes de su reconduccion al circuito de agua-vapor, estas aguas residuales de proceso deben depurarse a traves de la instalacion depuradora de condensado.
Las aguas residuales de proceso reconducidas eventualmente deben refrigerarse primero. La vida util de la instalacion depuradora de condensado se reduce por la carga de iones mas alta. Se reduce la cantidad de agua desionizada que debe ser puesta a disposition por la instalacion de desionizacion total, ya que se precisa menos agua adicional. En la caldera de circulation, las aguas residuales de proceso limpias y depuradas se conduciran directamente al deposito para agua desmineralizada. En la caldera de paso continua, las aguas residuales se conducen al circuito de agua-vapor a traves de la instalacion depuradora de condensado existente.
Mediante un menor consumo de agua o un procesamiento de agua optimizado se puede reducir tambien el consumo de sustancias qulmicas, por lo que se consigue un balance ambiental de la central con un mayor ahorro de recursos.
Por la reconduccion del condensado, originado por evaporacion en la instalacion de procesamiento de aguas residuales, a la instalacion de desionizacion total, en la central termoelectrica (DKW) mencionada a tltulo de ejemplo han de ser procesadas por la instalacion de desionizacion total hasta 75.200 toneladas de agua desionizada menos por ano. De ello, aproximadamente 15.000 toneladas por ano corresponden a las aguas residuales de proceso recuperables, procedentes del lavado de caldera y el arranque, aprox. 4.300 toneladas por ano corresponden a los desenlodados recuperables de la caldera auxiliar, hasta 6.000 toneladas por ano corresponden a las aguas residuales de proceso de la toma de muestras, y aprox. 50.000 toneladas por ano corresponden a la recuperation de condensador.
La reconduccion se realiza preferentemente a traves de la instalacion de desmineralizacion. Mediante la reconduccion de las aguas residuales de proceso depuradas al circuito de agua-vapor queda formado un circuito cerrado. Esto permite un funcionamiento de la central termoelectrica sin necesidad de suministrar continuamente agua bruta desde el ambiente o de evacuar aguas residuales de proceso al ambiente. Por lo tanto, la central termoelectrica segun la invencion resulta adecuada especialmente para regiones en las que existe escasez de agua o en las que por razones de la protection medioambiental se debe minimizar el impacto en la naturaleza.
De manera especialmente ventajosa, la segunda cantidad parcial de aguas residuales queda formada por que se le suministran aguas residuales de proceso que se extraen de una instalacion de desmineralizacion / instalacion de desionizacion total comprendida en la central termoelectrica. Estas instalaciones para la puesta a disposicion de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
agua desmineralizada producen aguas residuales de proceso que estan impurificadas de forma relativamente fuerte. Adicionalmente, se puede prever tambien un suministro de aguas residuales de proceso de la instalacion depuradora de condensado a la segunda cantidad parcial de agua. La segunda cantidad parcial de aguas residuales se suministra a un deposito acumulador separado en el que se acumula y se almacena de forma intermedia.
Preferentemente, a la primera cantidad parcial de aguas residuales se suministran aguas residuales de proceso extraldas de un sistema de evacuacion comprendido en la central termoelectrica y procedentes de la toma de muestras continua del circuito de agua-vapor. Las aguas residuales de proceso procedentes del sistema de evacuacion y de la toma de muestras estan relativamente poco impurificadas, pero contienen amoniaco. Tambien la primera cantidad parcial de aguas residuales se suministra a un deposito acumulador separado en el que se acumula y se almacena de forma intermedia. Esta contiene, ademas de amoniaco, tambien otros aniones y cationes.
La instalacion de procesamiento de aguas residuales se puede hacer funcionar de forma especialmente eficiente si la primera cantidad parcial de aguas residuales y la segunda cantidad parcial de aguas residuales se mezclan entre ellas de tal forma que a la instalacion de procesamiento de aguas residuales se puedan suministrar aguas residuales de proceso reunidas y con un grado de impurezas sustancialmente constante. La relacion de mezcla se ajusta con la ayuda de un dispositivo de regulacion. Por el grado constante de impurezas, la instalacion de procesamiento de aguas residuales es cargada de manera homogenea y se puede hacer funcionar a un nivel sustancialmente constante. La instalacion de procesamiento de aguas residuales comprende un evaporador que se hace funcionar con un grado constante de impurezas.
El grado de impurezas de la primera cantidad parcial de aguas residuales y de la segunda cantidad parcial de aguas residuales se determina preferentemente mediante una medicion de la conductividad. Estas mediciones pueden realizarse de forma continua. Entonces, los resultados de medicion pueden ser evaluados en tiempo real por el dispositivo de regulacion y convertirse en una regulacion de la proporcion de mezcla.
Preferentemente, la instalacion de procesamiento de aguas residuales comprende un evaporador al que ademas de las aguas residuales de proceso reunidas se suministra una sustancia accesoria, de manera que se precipita una sustancia solida, p.ej. sulfato de amonio. Estas sustancias solidas se pueden reutilizar en la industria de fertilizantes.
En otra forma de realizacion ventajosa de la invencion, la central termoelectrica comprende ademas un generador de vapor que esta realizado como caldera de paso continuo. A la caldera de paso continuo esta postconectado un dispositivo de depuracion de condensado. El dispositivo de depuracion de condensado produce aguas residuales de proceso que estan impurificadas de forma relativamente fuerte y por tanto preferentemente se suministran a la primera cantidad parcial de aguas residuales.
A continuacion, la invencion se describe en detalle con la ayuda de figuras. En estas, muestran:
la Figura 1, un procedimiento para el funcionamiento de una central termoelectrica con una caldera de paso continuo
la Figura 2, un procedimiento para el funcionamiento de una central termoelectrica con una caldera de circulacion
La Figura 1 muestra una central termoelectrica 1 con un circuito de agua-vapor 2. El circuito de agua-vapor 2 esta representado aqul solo esquematicamente. El circuito de agua-vapor 2 comprende aqul una caldera de paso continuo 3 no representada en detalle en la que se genera vapor, una turbina de vapor y un condensador. Para el arranque y la parada de la central termoelectrica 1, el condensador presenta ademas un sistema de evacuacion, por el que se puede establecer un vaclo.
Ademas, la central termoelectrica 1 comprende un deposito 5 de agua bruta al que a traves de una tuberla 6 de agua bruta se suministra agua desde una fuente de agua fresca. Es necesario rellenar continuamente agua, ya que por fugas en el sistema se pierde constantemente agua.
El deposito 5 de agua bruta esta unido a traves de un conducto a una instalacion de desmineralizacion 7 (instalacion de desionizacion total). La instalacion de desmineralizacion 7 comprende intercambiadores ionicos (resinas intercambiadores de iones), por los que se desioniza el agua bruta procedente del deposito 5 de agua bruta, por lo que se produce agua desmineralizada 8. Ademas del agua desmineralizada 8 se producen aguas residuales de proceso 10 en forma de aguas residuales de regeneracion 17. El agua desmineralizada 8 se almacena de forma intermedia en un deposito 9 y, a continuacion, se transfiere al circuito de agua-vapor 2.
En el circuito de agua-vapor 2, el agua mineralizada 8 se evapora en la caldera de paso continuo, se destensa en la turbina de vapor y se vuelve a condensar en el condensador con la ayuda del sistema de evacuacion.
En el circuito de agua-vapor 2 se toman continuamente aguas residuales de proceso 15 en forma de muestras.
Mediante mediciones se forman aguas residuales de proceso 15a sucias y aguas residuales de proceso 15b limpias. En total, del circuito de agua-vapor 2 salen aguas residuales de proceso 10 limpias y sucias.
Entre las aguas residuales de proceso 10 sucias figuran las aguas residuales de proceso 14 procedentes del sistema de evacuacion y las aguas residuales de proceso 15a sucias procedentes de la toma de muestras.
5 Las aguas residuales de proceso 15b procedentes de la toma de muestras son aguas residuales de proceso limpias y se conducen con las aguas residuales de proceso 10 a un deposito acumulador 18 para aguas residuales de proceso limpias formando una cantidad parcial de aguas residuales con aguas residuales de proceso 13 limpias. Esta cantidad parcial de aguas residuales con aguas residuales de proceso 13 limpias se reconduce a traves de una depuracion de condensado 24 al circuito de agua-vapor.
10 Las aguas residuales de proceso 14 procedentes del sistema de evacuacion estan sucias de forma relativamente fuerte, al igual que las aguas residuales de proceso 15a de la toma de muestras contaminadas. Las aguas residuales de proceso 14 y 15a se reunen en un primer deposito acumulador formando una primera cantidad parcial de agua 11. Las aguas residuales de proceso 17 procedentes de la instalacion desmineralizacion 7 y las aguas residuales de regeneration 16 procedentes del dispositivo de depuracion de condensado 24 se suministran a un 15 segundo deposito acumulador formando una segunda cantidad parcial de agua 12.
Ahora, las aguas residuales de proceso de la primera cantidad parcial de agua 11 y de la segunda cantidad parcial de agua 12 se hacen salir y se mezclan entre si, de manera que resultan aguas residuales de proceso 21 reunidas que se suministran a una instalacion de procesamiento de aguas residuales 19. La proportion de mezcla es adaptada constantemente durante el funcionamiento de la central termoelectrica. El objetivo de la adaptation es que 20 incluso en caso de grados variables de impurezas de la primera cantidad parcial de agua 11 y/o de la segunda cantidad parcial de agua 12, mediante una adaptacion de la proporcion de mezcla se consigan aguas residuales de proceso 21 reunidas, cuyo grado de impurificacion sea sustancialmente constante. De esta manera, la instalacion de procesamiento de aguas residuales 19 se puede hacer funcionar de manera constante. El grado de impurificacion de las cantidades parciales de agua es determinada mediante mediciones de conductividad.
25 La instalacion de procesamiento de aguas residuales 19 comprende un evaporador en el que se evaporan las aguas residuales de proceso 21 reunidas. Mediante la condensation del vapor quedan formadas entonces aguas residuales de proceso 20 depuradas que se vuelven a conducir al deposito 5 de agua bruta y por tanto tambien se vuelven a poner a disposition del circuito de agua-vapor. Mediante la condensacion de aguas residuales de proceso 20 depuradas, en la instalacion de procesamiento de aguas residuales 19 resulta un residuo 22 solido que 30 comprende sustancialmente sulfato de amonio. Este se hace salir y se puede suministrar a otro uso.
En una caldera de circulation, la cantidad parcial de aguas residuales 12 se compone solo de las aguas residuales de regeneracion 17 de la instalacion de desmineralizacion 7.
La Figura 2 muestra la central termoelectrica de la Figura 1, pero el circuito de agua-vapor 2 no comprende una caldera de paso continuo, sino una caldera de circulacion 4 representada aqul solo esquematicamente. Ademas, la 35 central termoelectrica 1 de la Figura 2 comprende un dispositivo de depuracion de condensado 24.
En la caldera de paso continuo 3, el condensado 23 se suministra a un dispositivo de depuracion de condensado 24.
Al segundo deposito acumulador se conducen las aguas residuales de proceso 17 de la instalacion de desmineralizacion 7 y las aguas residuales de regeneracion procedentes del dispositivo de depuracion de condensado 24 formando la segunda cantidad parcial de agua 12.
40 La cantidad parcial de aguas residuales 13 limpia se depura a traves del dispositivo de depuracion de condensado 24 y se reconduce al circuito de agua-vapor 2.
Mediante la invention es posible minimizar las cantidades de aguas residuales que se emiten al ambiente. De esta manera, a la central termoelectrica se ha de suministrar menos agua fresca adicional, por lo que tambien se ha de procesar menos medio de trabajo.

Claims (8)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para el funcionamiento de una central termoelectrica (1) con un circuito de agua-vapor (2) en el que todas las aguas residuales de proceso (10) originadas, procedentes del circuito de agua-vapor (2), se acumulan por separado en un numero de cantidades parciales de aguas residuales segun su respectivo grado de impurezas, quedando formadas al menos una primera cantidad parcial de aguas residuales (11) con un primer grado de impurificacion y al menos una segunda cantidad parcial de aguas residuales (12) con un segundo grado de impurificacion, siendo el segundo grado de impurificacion mayor que el primer grado de impurificacion, caracterizado porque la primera cantidad parcial de aguas residuales (11) y la segunda cantidad parcial de aguas residuales (12) se mezclan entre si de tal forma que quedan formadas aguas residuales de proceso (21) reunidas, con un grado sustancialmente constante de impurezas, que se suministran a una instalacion de procesamiento de aguas residuales (19), y las aguas residuales de proceso (20) depuradas en la instalacion de procesamiento de aguas residuales (19) se vuelven a reconducir sustancialmente en su totalidad al circuito de agua-vapor (2).
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que a la segunda cantidad parcial de aguas residuales (12) se suministran aguas residuales de proceso (17) que se extraen de una instalacion de desionizacion total (7) comprendida en la central termoelectrica (1).
  3. 3. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 o 2, en el que a la primera cantidad parcial de aguas residuales (11) se suministran aguas residuales de proceso (10) que se extraen de un sistema de evacuacion (14) comprendido en el circuito de agua-vapor (2) y que proceden de una muestra de agua (15) tomada del circuito de agua-vapor (2).
  4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el grado de impurezas de la primera cantidad parcial de aguas residuales (11) y de la segunda cantidad parcial de aguas residuales (12) se determina respectivamente mediante una medicion de la conductividad.
  5. 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la instalacion de procesamiento de aguas residuales (19) comprende un evaporador que esta concebido para un funcionamiento sustancialmente constante.
  6. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que ademas una cantidad parcial de aguas residuales (13) se acumula por separado con aguas residuales de proceso limpias extraldas del condensador comprendido en el circuito de agua-vapor (2) y/o procedentes de una muestra de agua (15b) tomada del circuito de agua-vapor (2).
  7. 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la central termoelectrica (1) comprende un generador de vapor que esta realizado como caldera de paso continuo (3), en donde a la segunda cantidad parcial de aguas residuales (12) se suministran aguas residuales de proceso (10) que se extraen de un dispositivo de depuracion de condensado (24) comprendido en la caldera de paso continuo (3).
  8. 8. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la central termoelectrica comprende un generador de vapor que esta realizado como caldera de circulacion (4).
ES13762823.6T 2012-09-28 2013-09-16 Procedimiento para la recuperación de aguas residuales de proceso de una central termoeléctrica Active ES2625797T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012217717 2012-09-28
DE201210217717 DE102012217717A1 (de) 2012-09-28 2012-09-28 Verfahren zur Rückgewinnung von Prozessabwässern einer Dampfkraftanlage
PCT/EP2013/069095 WO2014048779A1 (de) 2012-09-28 2013-09-16 Verfahren zur rückgewinnung von prozessabwässern einer dampfkraftanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2625797T3 true ES2625797T3 (es) 2017-07-20

Family

ID=49182256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES13762823.6T Active ES2625797T3 (es) 2012-09-28 2013-09-16 Procedimiento para la recuperación de aguas residuales de proceso de una central termoeléctrica

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9962664B2 (es)
EP (1) EP2885578B1 (es)
KR (1) KR102095276B1 (es)
CN (1) CN104813102B (es)
DE (1) DE102012217717A1 (es)
ES (1) ES2625797T3 (es)
WO (1) WO2014048779A1 (es)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014217280A1 (de) * 2014-08-29 2016-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Anordnung einer Dampfturbinenanlage in Kombination mit einer thermischen Wasseraufbereitung
WO2016116216A1 (de) * 2015-01-23 2016-07-28 Siemens Aktiengesellschaft Rohwasservorwärmung in kraftwerksanlagen
JP5925371B1 (ja) * 2015-09-18 2016-05-25 三菱日立パワーシステムズ株式会社 水質管理装置、水処理システム、水質管理方法、および水処理システムの最適化プログラム
US10138139B2 (en) 2016-02-12 2018-11-27 Babcock Power Environmental Inc. Wastewater treatment systems and methods
WO2017157488A1 (de) * 2016-03-15 2017-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Ammoniumreduktion im abwasser von kraftwerken
DE102016218347A1 (de) 2016-09-23 2018-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Kraftwerksanlage

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE422862C (de) 1925-02-11 1925-12-14 Allg Elek Citaets Ges Fa Verfahren zur Destillation von Kesselspeisewasser
DE1058072B (de) 1958-05-12 1959-05-27 E H Dr Fritz Marguerre Dr Ing Einer Hauptdampfkraftanlage zugeordnete Dampfkraftanlage mit einem ueber Waermeaustauschflaechen aufgeladenen Gefaellespeicher
JPS5630583A (en) 1979-08-21 1981-03-27 Hitachi Ltd Operation of side stream type condensation system and apparatus for flushing device in side stream type condensation system
FI68458C (fi) * 1980-12-23 1985-09-10 Sulzer Ag Tvaongsstyrdaonggeneratoranlaeggning
FR2674290B1 (fr) 1991-03-18 1993-07-09 Gaz De France Systeme a turbine a gaz naturel a vapeur d'eau fonctionnant en cycle semi ouvert et en combustion stóoechiometrique.
KR100501417B1 (ko) * 2002-06-21 2005-07-18 한국전력공사 역삼투막법/전극법을 이용한 폐수 탈염장치
US7487604B2 (en) 2002-09-11 2009-02-10 Perron Jr J Edward Soccer shoe component or insert made of one material and/or a composite and/or laminate of one or more materials for enhancing the performance of the soccer shoe
CN100475301C (zh) 2004-01-20 2009-04-08 西门子公司 污水处理方法及装置
WO2005068905A1 (de) 2004-01-20 2005-07-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur entwässerung bei einer dampfkraftanlage
EP1662096A1 (de) * 2004-11-30 2006-05-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb einer Dampfkraftanlage, insbesondere einer Dampfkraftanlage eines Kraftwerks zur Erzeugung von zumindest elektrischer Energie, und entsprechende Dampfkraftanlage
EP1806533A1 (de) * 2006-01-05 2007-07-11 Siemens Aktiengesellschaft Wasserdampfkreislauf einer Kraftwerksanlage
KR20100027293A (ko) * 2008-09-02 2010-03-11 허만 발전 시스템
ITMI20102121A1 (it) 2010-11-16 2012-05-17 Ansaldo Energia Spa Impianto a ciclo combinato per la produzione di energia e metodo per operare tale impianto

Also Published As

Publication number Publication date
EP2885578B1 (de) 2017-02-22
KR20150060723A (ko) 2015-06-03
CN104813102A (zh) 2015-07-29
US20150251144A1 (en) 2015-09-10
DE102012217717A1 (de) 2014-04-03
US9962664B2 (en) 2018-05-08
CN104813102B (zh) 2017-06-09
EP2885578A1 (de) 2015-06-24
KR102095276B1 (ko) 2020-04-01
WO2014048779A1 (de) 2014-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2625797T3 (es) Procedimiento para la recuperación de aguas residuales de proceso de una central termoeléctrica
de Lannoy et al. Indirect ocean capture of atmospheric CO2: Part I. Prototype of a negative emissions technology
US20200001197A1 (en) Stacked type falling film evaporator, zero liquid discharge system comprising the same, and zero liquid discharging method using the same
KR101259515B1 (ko) 증기 발전 장치, 특히 적어도 전기 에너지를 발생시키기위한 발전 설비의 증기 발전 장치 작동 방법 및 이에사용되는 증기 발전 장치
JP4688842B2 (ja) 排水処理方法
ES2523848T3 (es) Procedimiento y dispositivo para la eliminación de agua en una central de vapor
US9540250B2 (en) Cooling tower water reclamation system and method
US20170306799A1 (en) Method And Arrangement For Operating A Steam Turbine Plant In Combination With Thermal Water Treatment
KR102154514B1 (ko) 발전소 폐열을 이용한 해수 담수화 시스템
ES2609393T3 (es) Circuito de vapor de agua de una instalación de central eléctrica
ES2781836T3 (es) Desagüe de una central eléctrica
JP2004108240A (ja) 発電プラントおよび発電方法
JP6071201B2 (ja) 放射性廃液処理装置
JPH1047015A (ja) 発電・海水淡水化コンバインド装置
JP2009162514A (ja) 加圧水型原子力発電所の2次系系統水浄化システム
JPH10169907A (ja) ボイラプラント
CN109179538B (zh) 一种脱硫废水浓缩、蒸发和结晶一体的零排放处理系统
US20160208658A1 (en) Method for the recovery of process wastewaters of a fossil-fueled steam power plant and fossil-fueled steam power plant
JP6882076B2 (ja) 二酸化炭素回収システムおよび二酸化炭素回収方法
JP2007090299A (ja) 電気脱イオン装置およびそれを用いた加圧水型原子力発電所の2次系ライン水処理装置
Dhoble et al. Effect of increase in cycle of Concentration for a Coal based Thermal Power Plant on Water Conservation
JP2005098551A (ja) 下水処理設備で発生したエネルギーの回収方法及び回収設備
JP4310241B2 (ja) 系統の薬品の回収方法及び回収装置
JP2008196719A (ja) ボイラ排水処理装置、及びボイラプラント
KR102646589B1 (ko) 해수 담수화 설비