РД 153-34.1-37.530-98. Методика расчета расхода тепла на технологические нужды водоподготовительных установок

(утв. РАО «ЕЭС России» 29.10.1998)

29 октября 1998 года

МЕТОДИКА РАСЧЕТА РАСХОДА ТЕПЛА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НУЖДЫ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

РД 153-34.1-37.530-98

с 1 июля 1999 года

Разработана Открытым акционерным обществом «Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС» и Департаментом электрических станций РАО «ЕЭС России».

Исполнители: А.Ю. Булавко, В.П. Серебряков, Н.Л. Астахов, В.Ф. Калинов.

Утверждена Российским акционерным обществом энергетики и электрификации «ЕЭС России» 29 октября 1998 г.

Первый заместитель председателя правления О.В. Бритвин.

Методика предназначена для определения нормативного и фактического расхода тепла на технологические нужды водоподготовительных установок (ВПУ) тепловых электростанций.

С выпуском настоящей Методики утрачивает силу «Методика расчета расхода тепла на подготовку добавочной воды для котлов и тепловых сетей: РД 34.37.530-95» (М.: СПО ОРГРЭС, 1998).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. При подготовке добавочной воды энергетических котлов и тепловых сетей в подавляющем большинстве случаев требуется подогрев исходной (сырой) воды. Основная доля подогретой и обработанной на ВПУ воды направляется в турбинный цех, и тепло этой воды используется в цикле электростанции. В то же время часть воды расходуется на нужды ВПУ и безвозвратно теряется.

1.2. Основная потеря тепла на ВПУ — потеря тепла с водой собственных нужд (СН). Остальные потери тепла (за счет охлаждения воды при подаче ее из турбинного цеха на ВПУ, из ВПУ в турбинный цех, при прохождении по тракту ВПУ) незначительны и не нормируются.

1.3 Расход воды на собственные нужды ВПУ (G ) — это разность

                                            сн

между количеством исходной воды, поступившей на ВПУ (G ), и исх

количеством     полезно     использованной     (для    восполнения
внутристанционных  потерь  пара,  питательной  воды  и конденсата,
невозвращенного  конденсата  от  потребителей пара, утечек сетевой
воды) очищенной воды (G   ):

                   ВПУ

                       G   = G    - G   .                      (1)
                        сн    исх    ВПУ

1.4 Общий расход воды на собственные нужды ВПУ равен сумме

соответствующих расходов на каждую ступень очистки воды G : сн i

                              k

                           G   = SUM G    ,                    (2)
                            сн    1   сн i

где:

k — число ступеней очистки воды, включая предочистку.

1.5. Под нормативным расходом тепла на технологические нужды ВПУ следует понимать минимально необходимый расход тепла на конкретную установку.

1.6. Для определения расхода тепла на технологические нужды ВПУ должен быть обеспечен учет количества и температуры исходной воды, поступающей из водоисточника, температуры подогретой воды перед ВПУ и количества обработанной на ВПУ воды, поступившей для восполнения пароводяных потерь электростанций, потребителей пара и тепловой сети.

2. НОРМАТИВНЫЙ РАСХОД ВОДЫ НА СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ ВПУ

                                                   н

Нормативный расход воды на собственные нужды ВПУ (G ) зависит сн

от качества исходной   воды,   технологической   схемы   ВПУ,   ее
производительности,    применяемых   ионообменных   материалов   и
температуры  исходной  воды  и  определяется  по  приведенным ниже

формулам.

2.1. Для установки, работающей по схеме «известкование-подкисление»:

                    н

                       G   ~= 0,03 G   .                       (3)
                        сн          ВПУ

    2.2.   Для   установок   с  предварительной  очисткой  воды  и

ионированием по параллельной схеме:

             н         пр(н)          и(н)     и(н)
            G   = альфа      (G    + G    ) + G    ,           (4)
             сн        сн      ВПУ    сн       сн

где:
 и(н)

G — нормативный расход на собственные нужды ионитной части сн ВПУ, куб. м; пр(н)

альфа — нормативное значение доли воды, расходуемой на сн

продувку  осветлителей  и взрыхление механических фильтров, равное
примерно 5,5%  производительности ВПУ,  уточняется по  результатам
наладочных  работ на предочистке по формуле:

                  пр(н)

                 альфа      = (G    - G  ) / G  ,              (5)
                      сн        исх    пр     пр

где:

G — количество осветленной воды за предочисткой, куб. м; пр

G — количество исходной воды, поступившей на предочистку, исх куб. м.

    2.2.1. Для    ионитной    части    ВПУ    с    одноступенчатым
натрий-катионированием,   двухступенчатым  натрий-катионированием,
параллельным    водород-натрий-катионированием,    двухступенчатым

                                             и(н)

прямоточным химическим обессоливанием значение G определяется сн по формуле:

               и(н)    l    m    и    и    и
              G     = SUM [SUM (q  х V  х n )],                (6)
               сн      1    1    i    p    p

где:

l — число ступеней очистки в ионитной части ВПУ; и

q — нормативный удельный расход воды на одну регенерацию i ионита (табл. 1); и

V — объем ионита в каждом «p»-м из «m» фильтров ступени p очистки, куб. м; и

n — число регенераций за отчетный период каждого «р»-го из р «m» фильтров ступени очистки.

Тип ионита	Удельный расход воды на одну регенерацию ионита
	Обозначение	куб. м воды/куб. м ионита
Сульфоуголь в Na-форме для фильтров 1-й ступени КУ-2 в Na-форме для фильтров 1-й ступени	Na1 q	4,7 7,7
Сульфоуголь в Na-форме для фильтров 2-й ступени КУ-2 в Na-форме для фильтров 2-й ступени	Na2 q	6,5 9,1
Сульфоуголь в Н-форме для фильтров 1-й ступени КУ-2 в Н-форме для фильтров 1-й ступени	Н1 q	6,5 10,5
Сульфоуголь в Н-форме для фильтров 2-й ступени КУ-2 в Н-форме для фильтров 2-й ступени	Н2 q	11,1 13,0
КУ-2 для противоточных фильтров	Н q	5,0
Слабоосновные аниониты типа АН-31 в ОН-форме: при отсутствии повторного использования щелочных вод на регенерацию при регенерации анионита АН-31 щелочными водами от анионитных фильтров 2-й ступени	А1 q	21,8 20,0
Сильноосновные аниониты типа АВ-17-8 в ОН-форме для прямоточных фильтров То же для противоточных фильтров	А2 q А q	14,5 10,0
КУ-2 и АВ-17-8 для блока противоточных фильтров	Н-А q	5 — 10
Примечание. Для взрыхления ионитов во всех фильтрах используется часть отмывочной воды от предыдущей регенерации.

2.2.2. Для ионитной части ВПУ с противоточным Н-ОН-ионированием по блочной схеме:

     и(н)     А    А    Н    Н    Н-А     Н    А      Н-А
    G     = [q  х V  + q  х V  + q    х (V  + V )] х n   ,     (7)

 сн

где:

     А    Н
    q  и q  - нормативный удельный расход воды на одну регенерацию

анионита и катионита (см. табл. 1); Н-А

q — нормативный удельный расход воды на домывку блока фильтров (см. табл. 1);

     А    Н
    V  и V  - объем анионита и катионита в фильтре  блока, куб. м;

 Н-А

n — число регенераций блока фильтров за отчетный период.

2.3 Для установки полного химического обессоливания по схеме

«цепочка» с предочисткой:

        н                    пр(н)            ц(н)
       G   = G    [(1 + альфа     ) (1 + альфа    ) - 1],      (8)
        сн    ВПУ            сн               сн

где:
     ц(н)

альфа — нормативное значение доли воды, расходуемой на сн

СН ионитной части "цепочки"  ВПУ,  определяемое  в  зависимости от
суммы анионов (Cl + SO)  в   исходной  воде  по  графику (рисунок

                  4

не приводится).

    2.4.    Для    установки    термического    обессоливания    с
предварительным     двухступенчатым    натрий-катионированием    и

предочисткой определяется по формуле:

 н                н       и(н)       пр(н)    и(н)           н
G   = [G    (1 + К   ) + G    ] альфа      + G     + G    х К   , (9)
 сн     ВПУ       исп     сн         сн       сн      ВПУ    исп

где:
 и(н)

G — определяется по формуле (6); сн н

К — нормативный коэффициент упаривания воды в испарителе. исп н

Значение К определяется исходя из условия практического исп отсутствия солей в дистилляте по формуле:

                н              н
               К    = S    / (S     - S   ),                  (10)
                исп    исп     конц    исп

где:
 н

    S     -  солесодержание    концентрата     испарителя,    мг/л
     конц                                               3
(практически на действующих испарителях S     ~= 50 х 10  мг/л);

                                     конц

S — солесодержание воды, поступающей в испаритель, мг/л. исп

Солесодержание поступающей в испаритель воды определяется по формуле:

S    = S   + Mg   (23 - 12) + Ca   (23 - 20) = S   + 11Mg   + 3Са  , (11)
 исп    пр     пр               пр              пр       пр      пр

где:

S — солесодержание воды после предочистки, мг/л; пр

    Ca   и Mg   - содержание  кальция  и   магния   в  воде  после
      пр     пр

предочистки, мкг-экв./л;

23, 12, 20 — относительная молекулярная масса соответственно Na, Mg, Ca (приближенно).

3. РАСХОД ТЕПЛА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НУЖДЫ ВПУ

3.1 Нормативный расход тепла на технологические нужды ВПУ

  норм

ВПУ [Q , ГДж (Гкал)] за рассчитываемый период (1 месяц, 1 год) ВПУ определяется по формуле:

              норм    н          норм    факт    -3
             Q     = G   х С d (t     - t    ) 10  ,          (12)
              ВПУ     сн         под     исх

где:

С — удельная теплоемкость воды, принятая равной 4,19 кДж/(кг х °С) [1 ккал/(кг х °С)];

d — плотность воды, принятая равной 1 кг/куб. дм; норм

t — нормативная (предельная) температура подогретой воды под на входе в ВПУ, °С (табл. 2); факт

t — фактическая температура исходной воды, °С. исх

Тип предочистки	Предельная температура подогрева воды, °С
Водоподготовительная установка без предочистки	20
Коагуляция в осветлителе	25 — 30
Известкование с коагуляцией в осветлителе	30
Магнезиальное обескремнивание в осветлителе	40
3.2. Фактический расход тепла на факт	технологические нужды ВПУ
[Q , ГДж(Гкал)] за отчетный период	определяется по формуле:
ВПУ
факт факт факт	факт -3
Q = (G — G ) С d (t	- t ) 10 , (13)
ВПУ исх ВПУ под	исх
где: факт G — фактический расход исходной воды, куб. м; исх факт t — фактическая температура подогретой под ВПУ, °С.	воды на входе в

---