RU2322402C2 - System for ion-exchange chemical purification and reverse-osmosis water desalting for boilers at heat-and-power stations - Google Patents
System for ion-exchange chemical purification and reverse-osmosis water desalting for boilers at heat-and-power stations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2322402C2 RU2322402C2 RU2005123237/15A RU2005123237A RU2322402C2 RU 2322402 C2 RU2322402 C2 RU 2322402C2 RU 2005123237/15 A RU2005123237/15 A RU 2005123237/15A RU 2005123237 A RU2005123237 A RU 2005123237A RU 2322402 C2 RU2322402 C2 RU 2322402C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- line
- concentrate
- unit
- ion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области тепловой и промышленной энергетики и может быть использовано для получения химочищенной и/или обессоленной воды или их смеси для котлов тепловых электростанций (ТЭС).The invention relates to the field of thermal and industrial energy and can be used to obtain chemically purified and / or demineralized water or a mixture thereof for boilers of thermal power plants (TPPs).
В настоящее время на ряде ТЭС для получения обессоленной воды применяют систему, содержащую последовательно включенные установку осветления (УО) воды, установку химической очистки (обработки) осветленной воды на Na-, H-Na-катионитных или Na-Cl-ионитных фильтрах (УИФ), обессоливающую установку обратного осмоса (УОО) [1] - аналог. Обессоленная вода подается из системы очистки на питание паровых котлов высокого давления (13,8 МПа).Currently, at a number of TPPs, a system is used to obtain demineralized water, which contains a series-connected water clarification (UO) installation, a chemical purification (treatment) installation of clarified water on Na-, H-Na-cationite or Na-Cl-ionite filters (UIF) , desalting installation of reverse osmosis (UOO) [1] - analogue. Desalted water is supplied from the treatment system to the power of high-pressure steam boilers (13.8 MPa).
На ряде других ТЭС для получения смеси обессоленной (декремнезованной) и химочищенной воды применяют систему, содержащую последовательно включенные УО, установку химической очистки (обработки) осветленной воды на УИФ (Na-катионитных фильтрах) и обессоливающую УОО [2] - аналог. Полученная смесь также подается на питание котлов высокого давления (9,8 МПа). Недостатками перечисленных известных систем являются: значительный расход товарной NaCl на регенерацию Na-фильтров; повышенный сброс солевых стоков (концентрат УОО, отработанный раствор Na-фильтров); значительный сброс солей с продувочной водой котлов (применительно к аналогу [2]).At a number of other TPPs, to obtain a mixture of demineralized (decremedized) and chemically purified water, a system is used that contains sequentially activated carbon monoxide, a chemical treatment (treatment) unit for clarified water at a UIF (Na-cation filter), and a demineralized UVR [2] - an analogue. The resulting mixture is also fed to high pressure boilers (9.8 MPa). The disadvantages of these known systems are: significant consumption of salable NaCl for the regeneration of Na-filters; increased discharge of salt effluents (UO concentrate, spent Na-filter solution); significant discharge of salts with the purge water of the boilers (as applied to the analogue [2]).
Известна ближайшая по назначению и техническому существу к предлагаемому изобретению система ионообменной химической очистки и обратноосмотического обессоливания воды для питания котлов ТЭС, каждый из которых оборудован линией отвода концентрата обессоленной воды, содержащая последовательно включенные УО воды, УИФ с линией химочищенной воды и обессоливающую УОО с линиями пермеата и концентрата [3] - прототип. Согласно последнему умягченная вода после установки Na-катионирования подается на УОО и на питание котлов среднего давления, обессоленная вода после УОО подается на питание котлов высокого давления. Таким образом, на рассматриваемом объекте имеются котлы - потребители как химочищенной, так и обессоленной воды. Недостатки прототипа те же, что у приведенных аналогов: неиспользование имеющегося в системе большого резерва натриевых солей в виде разбавленных растворов (концентрат УОО, продувка котлов среднего давления), повышенные сбросы солевых стоков и расходы воды на собственные нужды. Кроме того, автономность работы по водопотреблению и водоотведению котлов - потребителей обессоленной и химочищенной воды приводит к невысокому значению коэффициента получения обессоленной воды из химочищенной. В целом, система согласно прототипу характеризуется недостаточным экологическим совершенством.Known for the purpose and technical essence of the proposed invention is a system of ion-exchange chemical treatment and reverse osmosis desalination of water for powering boilers of thermal power plants, each of which is equipped with a drainage line of desalted water concentrate containing serially connected UO of water, a UIF with a line of chemically purified water and a desalting UO with permeate lines and concentrate [3] is a prototype. According to the latter, softened water after the installation of Na-cation is supplied to the UO and to the power of medium-pressure boilers, demineralized water after the UO is supplied to the power of high-pressure boilers. Thus, at the facility under consideration there are boilers - consumers of both chemically purified and demineralized water. The disadvantages of the prototype are the same as those of the analogues: the non-use of the large reserve of sodium salts in the system in the form of dilute solutions (UO concentrate, purging medium-pressure boilers), increased discharge of salt effluents and water consumption for own needs. In addition, the autonomy of work on water consumption and sanitation of boilers - consumers of demineralized and chemically purified water leads to a low value of the coefficient of desalinated water from chemically purified. In general, the system according to the prototype is characterized by insufficient environmental perfection.
Достигаемыми результатами изобретения являются: значительное сокращение вплоть до полного исключения расходов товарной NaCl на регенерацию Na-фильтров УИФ за счет использования имеющегося в системе резерва натриевых солей в виде разбавленных растворов; существенное сокращение вплоть до полного исключения расходов сточных вод (концентрата от УОО и продувочных вод от котлов - потребителей химочищенной воды); сокращение расходов воды на собственные нужды системы химической очистки и обессоливания воды; повышение коэффициента получения обессоленной воды из химочищенной; уменьшение потребления исходной воды.Achievable results of the invention are: a significant reduction up to the complete elimination of the cost of salable NaCl for regeneration of UIF Na filters due to the use of the sodium salt reserve in the system in the form of dilute solutions; a significant reduction up to the complete exclusion of wastewater costs (concentrate from DOE and purge water from boilers - consumers of chemically treated water); reduction of water consumption for own needs of a chemical treatment and desalination system; increase in the rate of desalted water from chemically purified; reduction in source water consumption.
Указанные результаты обеспечиваются тем, что система ионообменной химической очистки и обратноосмотического обессоливания воды для питания котлов ТЭС, каждый из которых оборудован линией отвода концентрата обессоленной воды, содержащая последовательно включенные УО воды, УИФ с линией химочищенной воды и УОО с линиями пермеата и концентрата, согласно изобретению, содержит дополнительную установку для концентрирования растворов и получения обессоленной воды (УКиО) с линиями концентрата и обессоленной воды, причем линия концентрата УОО и линия отвода концентрата от котлов подключены к УКиО, линия концентрата УКиО подключена к УИФ, а линия обессоленной воды от УКиО - к линии питательной воды котлов. При этом к УКиО может быть подключена линия химочищенной воды.These results are ensured by the fact that the system of ion-exchange chemical treatment and reverse osmosis desalination of water for powering boilers of thermal power plants, each of which is equipped with a drainage line for demineralized water concentrate containing serially connected UO of water, a UIF with a line of chemically purified water and UO with lines of permeate and concentrate, according to the invention contains an additional installation for concentrating solutions and obtaining demineralized water (UKiO) with lines of concentrate and demineralized water, and the line of concentrate UO O and the concentrate discharge line from the boilers are connected to the UKiO, the UKiO concentrate line is connected to the UIF, and the demineralized water line from UKiO is connected to the boiler feed water line. In this case, a chemically purified water line can be connected to the UKiO.
На фиг.1 в качестве одного из примеров реализации изобретения схематически изображена система ионообменной химической очистки и обратноосмотического обессоливания воды для питания химочищенной водой УОО и котлов среднего давления и пермеатом УОО - котлов высокого давления. В этой системе дополнительно предусмотрена УКиО; на фиг.2 - в качестве другого примера реализации изобретения - система для питания котлов высокого давления смесью обессоленной и химочищенной воды; на фиг.3 - в качестве еще одного примера реализации изобретения система для питания химочищенной водой УОО и пермеатом УОО - котлов высокого давления.Figure 1 as an example implementation of the invention schematically depicts a system of ion-exchange chemical treatment and reverse osmosis desalination of water to feed chemically purified water UO and medium pressure boilers and permeate UO - high pressure boilers. This system additionally provides for UKiO; figure 2 - as another example implementation of the invention is a system for supplying high pressure boilers with a mixture of demineralized and chemically purified water; figure 3 - as another example implementation of the invention, a system for supplying chemically purified water UOO and permeate UO - high pressure boilers.
Система согласно изобретению содержит последовательно включенные УО 1 в составе осветлителя (О) 2, бака осветленной воды (БОВ) 3, механических (осветлительных) фильтров (М) 4, а также линии 5 исходной воды, линии 6 осветленной воды, линии 7 подачи воды на отмывку механических фильтров 4, линии 8 отвода из фильтров 4 отмытых загрязнений; установку УИФ 9 в составе Na-катионитных фильтров (Na) 10, бака умягченной воды (БУВ) 11, линии 12 отвода умягченной воды из Na-катионитных фильтров 10 в БУВ 11, линии 13 химочищенной (умягченной) воды для питания УОО, линии 14 отвода регенерационного раствора (РР) в осветлитель 2, линии 15 отвода излишка РР на сброс и линии 16 химочищенной (умягченной) воды для подачи потребителю; обессоливающую УОО 17 с линиями 18 и 19 соответственно пермеата и концентрата, баком пермеата (БП) 20 и линией 21 отвода пермеата потребителю; дополнительную установку для концентрирования растворов и получения обессоленной воды (УКиО) 22 в составе бака сбора продувочной воды (БСП) 23, испарителя (И) 24, конденсатора (К) 25, бака концентрата испарителя (БКИ) 26, линии 27 подачи продувочной воды из бака 23 в испаритель 24, линии 28 отвода дистиллята через конденсатор 25 к линии 21 отвода пермеата потребителю, линии 29 отвода концентрата испарителя 24 в БКИ 26 и линии 30 подачи указанного концентрата на регенерацию Na-катионитного фильтра 10. Потребитель обессоленной воды на фиг.1 представлен паровым котлом высокого давления (КВД) 31 с деаэратором питательной воды (Д) 32, а потребитель химочищенной воды - паровым котлом среднего давления (КСД) 33 с деаэратором 34. КВД 31 и КСД 33 имеют паропроводы соответственно 35 и 36 острого пара (ОП), а также линии соответственно 37 и 38 продувки котловой воды; деаэраторы 32 и 34 - линии соответственно 39 и 40 подвода греющего пара (ГП), линии соответственно 41 и 42 отвода паровоздушной смеси (ПВС) и линии соответственно 43 и 44 подачи деаэрированной воды в соответствующие котлы. На фиг.2 и 3 потребитель представлен только КВД 31, причем в примерах по фиг.1 и 3 питание этих котлов производится обессоленной водой, а в примере по фиг.2 - смесью обессоленной и химочищенной воды, для чего БУВ 11 соединен с деаэратором 32 линией 16.The system according to the invention contains serially connected
Система согласно изобретению (фиг.1, 2, 3) работает следующим образом. Исходная вода предварительно подается в УО 1, где последовательно проходит осветлитель 2 и механические фильтры 4. Осветленная вода поступает на УИФ 9 с Na-катионитными фильтрами 10. Химочищенная (умягченная) вода по линии 13 подается в УОО 17 и по линии 16 в КСД 33 через деаэратор 34 (фиг.1). Пермеат из УОО 17 через БП 20 по линии 21 через деаэратор 32 подается на питание КВД 31, концентрат по линии 19 - на концентрирование в УКиО 22 (в рассматриваемом примере испаритель 24). Туда же поступает продувочная вода (концентрат) КСД 33 по линии 38 (фиг.1) или продувочная вода КВД 31 по линии 37 (фиг.2). Концентрат УКиО 22 по линии 29 подается на регенерацию Na-катионитных фильтров 10. Дистиллят УКиО 22 по линии 28 подается на питание КВД 31. Продувка последнего (фиг.1), фактически являющаяся обессоленной водой, подается по линии 37 на питание КСД 33. При недостаточной производительности УОО 17 (фиг.3) химочищенная вода по линии 13 (показано на фиг.3 пунктиром) подается и на питание УКиО 22, что позволяет увеличить в системе выработку обессоленной воды и концентрата натриевых солей для регенерации Na-катионитных фильтров.The system according to the invention (figures 1, 2, 3) works as follows. The initial water is preliminarily supplied to
Пример. Вода р. Кама после обработки в УО 1 (фиг.1) поступает в УИФ и проходит Na-катионирование на противоточных фильтрах 10, загруженных сильнокислотным катионитом (КУ-2-8). Далее 30% глубоко умягченной воды подается на обратноосмотическое обессоливание в УОО 17 и 70% на питание КСД 33. УОО 17 оснащена мембранными элементами BW, работающими при давлении до 1,6 МПа. Полученный пермеат подается на питание КВД 31. Концентрат УОО 17 и продувка КСД 33 подаются на питание испарителя 24 УКиО 22. В таблице приведены составы осветленной, Na-катионированной воды, пермеата и концентрата УОО, продувочной воды КСД и концентрата испарителя. Как видно из табл.1, содержание натрия в осветленной воде превышает содержание жесткости в 2,8 раза (в эквивалентных единицах) относительно стехиометрии, что вполне достаточно для регенерации Na-катионитных фильтров. В умягченной воде после Na-катионитных фильтров содержание натрия возрастает на величину жесткости. Таким образом, при условии концентрирования умягченной воды в УОО ~ в 5 раз и в КСД ~ в 10 раз и последующего концентрирования смеси этих концентратов в испарителе ~ в 40 раз получаем концентрат испарителя с содержанием натриевых солей 9,9%.Example. Water r. Kama after processing in UO 1 (Fig. 1) enters the UIF and undergoes Na-cation on
Указанная концентрация вполне приемлема для регенерации Na-катионитных фильтров, а содержание натрия в концентрате испарителя будет в 3,8 раза превышать количество катионов жесткости, поглощенных Na-катионитными фильтрами в единицу времени. Поскольку указанное количество натрия значительно превышает потребности Na-катионитных фильтров на регенерацию, часть продувочной воды КСД или УОО может использоваться на собственные нужды (взрыхляющие промывки) Na-катионитных фильтров.The indicated concentration is quite acceptable for the regeneration of Na-cation exchange filters, and the sodium content in the evaporator concentrate will be 3.8 times higher than the number of hardness cations absorbed by the Na-cation exchange filters per unit time. Since the indicated amount of sodium significantly exceeds the needs of Na-cation exchange filters for regeneration, part of the purge water of KSD or UO can be used for own needs (loosening leaching) of Na-cation exchange filters.
Источники информацииInformation sources
1. Опыт внедрения установки обратного осмоса ООУ-166 на Нижнекамской ТЭЦ-1 / Б.Н.Ходырев, Б.С.Федосеев, А.И. Калашников и др. // Электрические станции. 2002, №6, с.51, 61.1. Experience in the implementation of the reverse osmosis installation OOU-166 at Nizhnekamsk TPP-1 / B.N. Khodyrev, B.S. Fedoseev, A.I. Kalashnikov et al. // Electric stations. 2002, No. 6, p. 51, 61.
2. Опыт эксплуатации установок обратноосмотического обессоливания воды на ТЭС и в промышленных котельных / Аскерния А.А., Малахов И.А., Корабельников В.М. // Теплоэнергетика, 2005, №7, с.20.2. Operating experience of reverse osmosis water desalination plants at thermal power plants and in industrial boiler houses / Askernia AA, Malakhov IA, Korabelnikov VM // Thermal engineering, 2005, No. 7, p.20.
3. Опыт эксплуатации установок обратноосмотического обессоливания воды на ТЭС и в промышленных котельных / Аскерния А.А., Малахов И.А., Корабельников В.М. // Теплоэнергетика, 2005, №7, с.24.3. Operating experience of reverse osmosis water desalination plants at thermal power plants and industrial boiler rooms / Askernia AA, Malakhov IA, Korabelnikov VM // Thermal engineering, 2005, No. 7, p.24.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123237/15A RU2322402C2 (en) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | System for ion-exchange chemical purification and reverse-osmosis water desalting for boilers at heat-and-power stations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123237/15A RU2322402C2 (en) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | System for ion-exchange chemical purification and reverse-osmosis water desalting for boilers at heat-and-power stations |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005123237A RU2005123237A (en) | 2007-01-27 |
RU2322402C2 true RU2322402C2 (en) | 2008-04-20 |
Family
ID=37773251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005123237/15A RU2322402C2 (en) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | System for ion-exchange chemical purification and reverse-osmosis water desalting for boilers at heat-and-power stations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2322402C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2551499C1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Water treatment plant of combined heat and power plant |
RU2706617C2 (en) * | 2017-01-24 | 2019-11-19 | Игорь Александрович Малахов | Makeup water preparation system for heat generating plants of thermal power plants or industrial boiler rooms |
RU2720783C1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-05-13 | Игорь Александрович Малахов | System for treating desalinated water with reverse-osmosis two-stage concentrate |
RU2736050C1 (en) * | 2020-06-17 | 2020-11-11 | Сергей Яковлевич Чернин | Installation for treatment of waste water, drainage and over-slime waters of industrial facilities and facilities for arrangement of production and consumption wastes |
-
2005
- 2005-07-22 RU RU2005123237/15A patent/RU2322402C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АСКЕРНИЯ А.А., МАЛАХОВ И.А. и др. Опыт эксплуатации установок обратноосмотического обессоливания воды на ТЭС и в промышленных котельных. - Теплоэнергетика, 2005, №7, с.17-25. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2551499C1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Water treatment plant of combined heat and power plant |
RU2706617C2 (en) * | 2017-01-24 | 2019-11-19 | Игорь Александрович Малахов | Makeup water preparation system for heat generating plants of thermal power plants or industrial boiler rooms |
RU2720783C1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-05-13 | Игорь Александрович Малахов | System for treating desalinated water with reverse-osmosis two-stage concentrate |
RU2736050C1 (en) * | 2020-06-17 | 2020-11-11 | Сергей Яковлевич Чернин | Installation for treatment of waste water, drainage and over-slime waters of industrial facilities and facilities for arrangement of production and consumption wastes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005123237A (en) | 2007-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3321179B2 (en) | Method and apparatus for high efficiency reverse infiltration treatment | |
US8182693B2 (en) | Method and apparatus for desalination | |
EP1363856B1 (en) | Method of boron removal in presence of magnesium ions | |
CN101928088B (en) | Method for treating reverse osmosis concentrated water of petrochemical enterprises | |
CN105084587A (en) | Treatment method and equipment of high-salt waste water | |
JP2003507183A (en) | Water desalination process using ion-selective membrane | |
CN205603386U (en) | Strong brine zero release membrane concentrator | |
GB2249307A (en) | Process for purifying water by means of a combination of electrodialysis and reverse osmosis | |
JP2011212628A (en) | Purified water producing apparatus | |
CN103214115A (en) | Water treatment method of strong acid cation exchange resin incomplete regeneration | |
RU2322402C2 (en) | System for ion-exchange chemical purification and reverse-osmosis water desalting for boilers at heat-and-power stations | |
RU2551499C1 (en) | Water treatment plant of combined heat and power plant | |
CN108689539A (en) | Dense salt wastewater zero discharge and resources apparatus and treatment process | |
JPH07299454A (en) | Membrane treating device | |
RU50529U1 (en) | WATER CHEMICAL CLEANING AND SALTINING SYSTEM | |
RU89097U1 (en) | PLANT FOR PRODUCING SALTED WATER | |
JPH0214794A (en) | Treatment of waste liquid after regeneraton of ion exchange apparatus | |
RU2686146C1 (en) | Water degassing method | |
JPH09294974A (en) | Water treatment apparatus | |
RU56374U1 (en) | MEMBRANE INSTALLATION FOR PREPARATION OF DEEP DESAINED WATER | |
CN112707562A (en) | Comprehensive utilization device for preparing pure condensate water and treating water resources in thermal power plant | |
RU95656U1 (en) | COMBINED WATER MANAGEMENT SYSTEM | |
RU2296719C2 (en) | Mineralized and sea water desalting and final softening system | |
RU2389693C2 (en) | Method of purifying highly mineralised water | |
RU2281257C2 (en) | Method of production of highly demineralized water |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090723 |