Меню Рубрики

Установка переработки трапных вод

Установка переработки трапных вод

9.1. НАЗНАЧЕНИЕ И СОСТАВ СВО-3

Система СВО-3 предназначена для очистки трапных вод. В свою очередь трапные воды включают в себя:

— организованные протечки первого контура;

— организованные протечки из системы технического водоснабжения спецкорпуса и реакторных отделений;

— воды дезактивации оборудования и помещений;

— регенерационные воды после регенерации и взрыхления фильтров всех СВО спецкорпуса и реакторных отделений;

— возвратные воды из промежуточного узла хранения жидких радиоактивных отходов (декантат после гидровыгрузки сорбентов фильтров СВО);

— воды с радиоактивностью выше предельно-допустимой концентрации из контрольных баков дистиллята установок СВО-3, 6, 7;

— конденсат греющего пара при суммарной активности более Ки/л;

— регенерационные воды БОУ из баков радиационного контроля при суммарной активности данной воды более Ки/л;

— все неорганизованные протечки.

Система СВО-3 состоит из двух параллельных ниток, кроме того предусматривается резервирование СВО-3 с помощью одной из ниток системы СВО-7.

Система СВО-3 состоит из трёх основных узлов (рис.9.1):

— узёл приёма и предочистки трапных вод;

— узел выпаривания с последующей конденсацией и дегазацией трапных вод;

— узел доочистки дистиллята.

В состав узла приёма и предочистки трапных вод входит следующее оборудование:

1) бак приямок трапных вод;

3) монжюс забора шлама из бака приямка трапных вод;

5) бак отстойник трапных вод;

8) механические фильтры предочистки;

9) баки осветлённых трапных вод;

10) бак и насосы уплотняющей воды.

Узел выпаривания трапных вод включает:

5) монжюс кубового остатка;

7) насосы дегазированной воды.

В состав узла доочистки дистиллята входит следующее оборудование:

2) теплообменник охлаждения дистиллята;

5) фильтр-ловушка зернистых материалов;

6) контрольные баки и насосы контрольных баков.

9.2. ХАРАКТЕРИСТИКА, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

9.2.1 Бак приямка трапных вод:

Геометрический объем 33,3 м 3
Полезный объем 24,5 м 3
Длина бака 5 м
Ширина бака 3,6 м
Высота бака 1,86 м
Рабочее давление свободный налив
Материал 08Х18Н10Т

Бак приямка трапных вод предназначен для приема воды из системы спецканализации. Вода спецканализации поступает в “грязную” зону (шламовый отсек) бака приямка, где происходит осаждение грубодисперсных примесей. Декантированная в “грязной зоне” вода через перегородку в баке поступает в “чистую” зону, откуда насосами подается на дальнейшую очистку.

Для очистки “грязной” и “чистой” зоны бака приямка от накопившегося в них шлама используется монжюс. С целью более эффективной очистки “грязной” зоны, конструкционное днище данной зоны выполнено в виде наклонного желоба, к нижней части которого подводится всасывающий трубопровод от монжюса.

9.2.2 Насосы бака приямка трапных вод:

Тип ХВС-45/54-Е-СД
Производительность 45 м 3 /ч
Напор 54 м.вод.ст.
Частота вращения 2900 об/мин
Мощность электродвигателя 22 кВт

Насос бака приямка трапных вод — химический, вертикальный, на отдельной стойке, самовсасывающий, с сальниковым уплотнением вала и подводом к нему затворной жидкости.

Самовсасывание насоса осуществляется за счет выкачивания жидкости из бака, расположенного под корпусом насоса. Перед первоначальным пуском бак заполняется промводой. Понижение уровня жидкости в баке насоса в момент пуска создает разряжение в последнем и заставляет жидкость подниматься по всасывающему трубопроводу из бака приямка трапных вод.

С целью недопущения попадания шлама в проточную часть насосов на всасывающих трубопроводах установлены сетчатые фильтры.

источник

Анализ существующей на Балаковской АЭС системы очистки трапных вод (стр. 1 из 8)

Пояснительная записка содержит 48 листов, 5 таблиц, 4 рисунка, 9 использованных источника.

Объектом проектирования является выпарная установка СВО-3 для очистки радиоактивных сточных вод на Балаковской АЭС.

Цель данного проекта — анализ существующей на Балаковской АЭС системы очистки трапных вод, возможности её реконструкции с целью использования для переработки трапных вод с шести энергоблоков, при этом обеспечивая высокие технико-экономические показатели и необходимую степень очистки радиоактивных вод.

выпарная установка, спецводоочистка, трапные воды, жидкие радиоактивные отходы, дистилляция, срок окупаемости, экономический эффект

1. Назначение и область применения установки

2. Обоснование и описание выбранной теплотехнологической схемы и конструкции основного оборудования

2.1 Технико-экономическое обоснование проекта

3. Теплотехнические расчеты

3.1 Материальный баланс выпарной установки

3.2 Тепловой баланс выпарной установки

3.2.1Тепловой баланс выпарного аппарата

3.2.2Тепловой баланс доупаривателя

3.3 Расчет коэффициентов теплопередачи

3.3.1 Расчет коэффициента теплопередачи выпарного аппарата

3.3.2 Расчет коэффициента теплопередачи доупаривателя

3.4 Расчет дефлегматора сдувок

3.5 Расчет конденсатора-дегазатора

3.5.3 Расчет охладителя конденсата

3.6 Анализ теплотехнических расчетов

Список использованных источников

Введение

Производство электроэнергии на АЭС неизбежно связано с образованием большого количества радионуклидов, которые, попадая в воду поверхностных и грунтовых источников, разносятся на большое расстояние, загрязняя почву, траву, сельскохозяйственные культуры, рыбу. Многие растения и живые организмы обладают избирательной способностью к поглощению и накоплению некоторых долгоживущих радионуклидов. Употребление этих продуктов сельскохозяйственными животными и человеком приводит, в конечном счете, к поступлению радионуклидов в организм человека.

В процессе эксплуатации АЭС образуются твердые, жидкие и газообразные радиоактивные отходы и среды, являющиеся источниками ионизирующих излучений. Для АЭС характерны низкоактивные (3,7´10 -9 ¸3,7´10 -11 Бк/л) и среднеактивные (10 -10 ´10 -12 Бк/л) отходы. Для исключения их пагубного влияния на окружающую среду при сооружении АЭС большое внимание уделяется безопасности работы энергоблоков. Для этого в здании спецкорпуса сооружают установку спецводоочистки (СВО), работа которой основана на методе дистилляции.

Читайте также:  Установка кондиционеров в ханты мансийске

Дистилляция — один из наиболее эффективных методов обработки радиоактивных вод, дающий наибольший коэффициент очистки и не требующий затраты реагентов. Жидкие радиоактивные отходы (ЖРО) при обработке воды с использованием дистилляции имеют минимальный объем по сравнению с другими методами, что делает ее выгодной для окончательной обработки жидких отходов перед захоронением.

Радиоактивные среды проходят очистку и переработку на установках СВО с целью возврата дистиллята в технологический цикл. Кубовый остаток (высокосолевые радиоактивные растворы) направляется в хранилище.

В настоящее время на Балаковской АЭС действуют 4 энергоблока. В будущем планируется строительство и ввод в эксплуатацию энергоблоков № 5 и № 6, в связи с чем возникает необходимость сооружения дополнительной установки СВО для очистки сточных вод возведенных энергоблоков.

Одновременно с этим ставится задача минимального вложения финансовых средств.

В данном проекте рассматривается возможность реконструкции существующей на Балаковской АЭС установки СВО-3 и использования её для очистки сточных (трапных) вод с шести энергоблоков Балаковской АЭС, тем самым снижая затраты на возведение и эксплуатацию дополнительной установки СВО для очистки трапных вод с энергоблоков № 5 и № 6.

1. Назначение и область применения установки

Система переработки трапных вод (установка СВО-3) предназначена для очистки трапных вод от механических примесей, радионуклидов, солей с целью возврата дистиллята в технологический процесс.

Трапные воды включают в себя:

-неорганизованные протечки 1-го контура (протечки технологического оборудования на пол производственных помещений);

-воды дезактивации оборудования и стен помещений (сильно засоленные бросы (до 10г/л, в среднем 5г/л));

— регенерационные воды после регенерации и взрыхления ионообменных фильтров всех установок спецводоочистки;

— возвратные воды из промежуточного узла хранения ЖРО (декантат после гидровыгрузки сорбентов из фильтров спецводоочистки);

— воды с радиоактивностью выше ПДК.

Система СВО-3 состоит из трех групп оборудования:

а) узел сбора и подачи трапных вод на переработку;

б) узел с выпарной установкой;

в) узел доочистки дистиллята.

СВО-3 предназначена для решения следующих задач:

1) прием и подготовка осветленных трапных вод;

2) подача трапных вод на выпарные установки для их переработки;

3) переработка трапных вод путем упаривания до кубового остатка и очистка получающегося дистиллята;

4) подача кубового остатка на хранение в баки;

5) хранение и подача очищенного дистиллята в реакторные отделения блоков, на собственные нужды спецкорпуса, на подпитку брызгального бассейна.

В связи с высоким солесодержанием трапных вод для их переработки применяют метод дистилляции, так как по сравнению с другими методами очистки вод, этот метод наиболее экономичен из-за значительного уменьшения количества жидких и твердых радиоактивных отходов подвергаемых захоронению.

2. Обоснование и описание выбранной теплотехнологической схемы и конструкции основного оборудования

Описание системы спецводоочистки

Трапные воды спецкорпуса (1) поступают в приямок трапных вод (2) спецкорпуса либо непосредственно в бак-отстойник трапных вод (З) (рисунок 2.1.1). Из приямка трапных вод самовсасывающие насосы (4) направляют трапные воды на отстой в бак-отстойник, который используется как промежуточная емкость для отделения грубодисперсных примесей.

Затем трапные воды поступают в бак декантата (5), откуда насосами декантата (6) направляются на фильтры предочистки трапных вод (7) для отделения механических примесей с целью улучшения условий работы баков трапных вод (8) и выпарной установки. В качестве фильтрующего материала в фильтрах используется катионит, что обеспечивает эффективное удаление мелкодисперсной взвеси как из кислых, так и из щелочных растворов. Катионитовая загрузка хорошо взрыхляется и освобождается от мелкодисперсной взвеси, а также надежно транспортируется вместе с постоянно накапливаемыми дисперсными тяжелыми фракциями.

В баки трапных вод поступает вода, прошедшая предварительную очистку в баке-отстойнике и на механических фильтрах узла предочистки; промывочные воды с установок СВО-1-7.

Баки трапных вод предназначены для сбора трапных вод всех энергоблоков АЭС. Предусмотрена установка трех баков трапных вод. Трапные воды одного бака перерабатываются на выпарной установке, трапные воды второго бака — контролируются по активности, общему солесодержанию, рН, содержанию различных ионов, окисляемости, третий бак — заполняется.

Трапные воды характеризуются высокой засоленностью (до 10г/дм ), поэтому очистка ведется в три этапа:

1) дистилляция вод в выпарном аппарате и доупаривателе;

2) конденсация получаемого вторичного пара с одновременной дегазацией образующегося дистиллята;

3) очистка дистиллята на обезмасливающих (угольных) и ионообменных фильтрах.

При переработке трапных вод на выпарной установке следует поддерживать щелочной режим (рН=10,5-11,0). Это определяется следующими причинами:

1) необходимостью снижения опасности образования накипных отложений на поверхности нагрева выпарного аппарата, состоящих из смеси солей кальция СаSO4, СаSiO3, СаСОз с примесью продуктов коррозии и боратов;

2) необходимостью увеличения степени очистки трапной воды отрадионуклидов;

3) необходимостью снижения степени загрязнения дистиллята углекислотой, снижения хлоридной коррозии;

4) необходимостью повышения допустимой степени упаривания растворов доупаривателя;

5) необходимостью перевода борной кислоты, попадающей в трапные воды, в бораты щелочных металлов, обладающих меньшей летучестью и большей растворимостью, чем борная кислота.

Подщелачивание исходной воды производится 5%-ным раствором едкого натра. При повышенной жесткости исходной воды едкий натр вводится совместно с 1%-ным раствором карбоната натрия Na2СОз. Для проведения коагуляции в выпарной аппарат дозируется раствор азотнокислого кальция Са(NO3)2.

Читайте также:  Установка инсталляции геберит платтенбау

Подготовленная трапная вода для очистки из баков трапных вод насосами осветленных трапных вод (9) подается через теплообменник и через нижнюю перепускную трубу в нижнюю часть трубного пространства греющей камеры выпарного аппарата (ВА)(10), поднимается по трубкам до рабочего уровня, нагревается до температуры насыщения и частично испаряется. В межтрубное пространство подается греющий пар давлением 2,5 кгс/см.

Процесс упаривания трапных вод имеет две ступени, что позволяет обеспечить высокие теплотехнические характеристики и снизить общую поверхность теплообмена установки, а также получить вторичный пар высокого качества.

Рисунок 2.1.1 — Принципиальная схема переработки трапных вод СВО-3

Паро-газо-водяная смесь через верхнюю перепускную трубу попадает в сепаратор (11) выпарного аппарата, в котором в результате резкого снижения скорости движения происходит объемная сепарация основной массы капель воды. В результате их укрупнения и слияния вода стекает в нижнюю часть сепаратора и по нижней перепускной трубе возвращается в греющую камеру.

источник

Установка переработки трапных вод

Вода из системы спецканализации самотёком сливается в приямок. Из приямка подаётся в бак-отстойник. В баке-отстойнике происходит осветление воды за счёт оседания механических примесей. В баке-отстойнике независимо от постоянного слива и перелива происходит оседание основных механических примесей. Это объясняется тем, что скорость движения воды из-за большой площади сечения в отстойнике резко уменьшается, в результате чего частицы оседают на дно под действием силы тяжести. При этом в частично осветлённой воде снижается содержание радиоактивных веществ, которые собираются на поверхности оседающих частиц.

Сливаемая через перелив бака-отсойника вода поступает в бак декантата, оттуда насосами подаётся на фильтры предочистки.

На механических фильтрах осуществляется очистка от мелкодисперсных взвешенных частиц, которые не выделились при отстаивании. На механических фильтрах также происходит очистка от радиоактивных загрязнений, сорбированных на взвешенных и коллоидных частицах, задерживаемых фильтрующим слоем. В качестве фильтрующего материала используются керамические шарики или катионит КУ-2-8.

Очищенная на фильтрах вода поступает в один из баков трапных вод. В баке трапных вод определяется и при необходимости корректируется подачей щёлочи до величины . Это вызвано тем, что при наблюдается увеличение осадков на внутренней поверхности труб греющей камеры.

Затем вода подаётся на выпарной аппарат. Дистиллят после выпарного аппарата подаётся на конденсатор-дегазатор. Дегазированный конденсат после конденсатора-дегазатора откачивается насосами на механические фильтры, в которых на активированном угле происходит улавливание масла и других органических веществ.

Перед поступлением на ионообменные фильтры дистиллят охлаждается до температуры 40 — 50°С на теплообменнике во избежание термогидролиза ионообменных смол.

На катионитовом фильтре дистиллят очищается от ионов , , , а на анионитовом – в основном от ионов .

После заполнения дистиллятом одного из контрольных баков производится химический анализ данной воды, а также замеряется суммарная удельная активность.

При удовлетворительных анализах дистиллят подаётся в баки дистиллята реакторных отделений, либо в баки собственных нужд блока СВО.

При неудовлетворительных анализах воды контрольного бака возможна очистка её через ионообменные фильтры доочистки дистиллята, либо слив в баки трапных вод для повторной очистки.

Полученный в результате упаривания в выпарном аппарате солевой концентрат (кубовой остаток) периодически удаляется посредством монжюса в ёмкости хранения жидких радиоактивных отходов. Выдача кубового остатка из выпарного аппарата осуществляется при достижении в нём сухого остатка 200 г/кг.

Объём водно-химического режима при работе системы СВО-3 приведён в табл. 9.2.

9.4. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

В период нормальной эксплуатации оборудования оперативный персонал СВО-3 осуществляет:

— контроль за параметрами работы оборудования в соответствии с табл. 9.1;

— контроль за водным режимом системы методом анализа отобранных проб в соответствии с табл. 9.2;

— контроль за общим солесодержанием в выпарном аппарате СВО-3. Данный контроль осуществляется посредством взятия пробы из нижней части сепаратора выпарного аппарата с последующим производством анализа на сухой остаток;

— контроль за состоянием работающего оборудования и трубопроводов путём проведения периодических осмотров, но не реже, чем через каждые 2 часа;

— вывод в ремонт и вывод из ремонта отдельных узлов и оборудования;

— проведения химических промывок оборудования выпарной установки;

— проведение регенерации и отливок фильтрующего материала фильтров установки СВО-3.

Таблица 9.1.Объём теплотехнического контроля оборудования СВО-3

Наименование параметра Единицы измерения Номинальное значение
1 Уровень воды в баке приямке трапных вод см 50. 100
2 Температура в баке приямка 0 С
3 Давление воды на всасе насоса уплотняющей воды кгс/см 2 0,2
4 Давление воды на напоре насоса уплотняющей воды -”- 5,4
5 Уровень воды в приямке бака трапных вод см 10. 40
6 Уровень воды в баке отстойнике трапных вод см
7 Сигнализатор уровня шлама в баке-отстойнике см см
8 Давление в баке-отстойнике кгс/см 2 0,2
9 Уровень воды в приямке бака-отстойника см 10. 40
10 Уровень воды в баке декантата см 50. 110
11 Давление воды на напоре насоса OTR20D03 -”- 5,0
12 Давление воды на напоре насоса OTR20D03 -”- 5,0
13 Расход воды от насосов бака декантата к фильтрам м 3 /ч
14 Давление воды перед фильтром кгс/см 2 5,0
15 Давление воды после фильтра -”- 4,0
16 Уровень воды в баке осветленных трапных вод см 30. 590
17 Расход раствора NaOH на баки осветлённых трапных вод м 3 /ч 2,5
18 Давление на всасе насоса осветлённых трапных вод кгс/см 2 0,6
19 Давление на напоре насоса осветлённых трапных вод -”- 3,2
20 Расход трапной воды на ВА м 3 \ч 6,0
21 Уровень в ВА см
22 Температура в греющей камере ВА 0 C
23 Давление вторичного пара после ВА кгс/см 2 0,2
24 Перепад давления в сепараторе ВА -”- 0,15
25 Температура вторичного пара после ВА 0 С
26 Уровень дистиллята в КД см
27 Давление в КД кгс/см 2 0,2
28 Температура дегазированной воды после КД 0 С
29 Электропроводность дистиллята после КД мкСм/см 1,5
30 Давление на всасе насоса дегазированной воды -”- 0,2
31 Давление на напоре насоса дегазированной воды -”- 6,0
32 Уровень кубового остатка в монжюсе см 5. 65
33 Давление в монжюсе кгс/см 2 6,0
34 Расход флегмы на ВА м 3 /час 0,8 — 1, 0
35 Расход дистиллята на фильтры доочистки -”- 5,5
36 Давление перед МФ -”- 6,0
37 Давление после фильтра МФ -”- 5,0
38 Давление перед фильтром КФ -”- 4,0
39 Давление после фильтра КФ -”- 3,5
40 Давление перед АФ -”- 3,5
41 Давление после АФ -”- 3,0
42 Давление перед ловушкой -”- 3,0
43 Давление после ловушки кгс/см 2 2,7
44 Температура воды перед КФ 0 С
45 Электропроводность воды после ловушки мкСм/см 0,5
46 рН воды после ловушки ед.
47 Электропроводность воды после ловушки мксм/см 0,5
48 Температура дистиллята в баке 0 С
Читайте также:  Установка катушки от волги

Таблица 9.2.Объём водно-химического контроля системы СВО-3

Объем контроля Единица измерения Норма Периодичность
1 Трапная вода бака приямка: — борная кислота — нефтепродукты г/дм 3 — -”- не норм. не норм. по распоряжен. -”-
2 Трапная вода из бака декантата: — борная кислота г/дм 3 не норм. по распоряжен.
3 Трапная вода после фильтра пред- очистки: — прозрачность(Пр) — нефтепродукты % мг/дм 3 не менее 90 не норм. по распоряжен. -”-
4 Трапная вода бака осветлённых трапных вод: — рН — нефтепродукты — борная кислота — NHз ед. мг/дм 3 г/дм 3 мг/дм 3 не менее 9 (при содержании борной кислоты менее 0,5 г/кг) не менее 9,5 (при содержании борной кислоты менее 1,0 г/кг) не менее 10 (при содержании борной кислоты более 1,0 г/кг) не нормир. не норм. не норм. Перед подключением бака, по распоряжению -”- -”- -”-
5 Дегазированный конденсат перед МФ: — рН — Пр ед. % не норм. не норм. по распоряжен. -”-
6 Вода после МФ: — нефтепродукты — Пр мг/дм 3 % не норм. не менее 90 по распоряжен. -”-
7 Вода после КФ: — рН — Na + — NНз — жесткость (Жо) ед. мг/дм 3 -”- мг-экв/дм не более 6,0 не более 0,1 не более 0,5 не более 0,005 по распоряжен. -”- -”- -”-
8 Вода после АФ: — рН — Na + — Cl — ед. мг/дм 3 -”- не менее 6,0 не более 0,1 не более 0,05 по распоряжен. -”- -”-
9 Вода контрольных баков При подаче в баки собственных нужд по распоряжению, после заполнения бака
— рН — Пр — борная кислота — Na + — NН3 — Сl — — нефтепродукты — железо — Жо — сумма Ауд. ед. % г/дм 3 мг/дм 3 -”- -”- -”- -”-мг-экв/дм 3 Ки/л не менее 6,0 не менее 95 не менее 0,06 не более 0,1 не более 0,5 не более 0,05 не более 0,1 не более 0,02 не более 0,005 менее 3х10 -10 -”- -”- -”- -”- -”- -”- -”- -”- -”- -”-
При подаче в баки приготовления реагентов по распоряжению, после заполнения бака
— рН — Пр — борная кислота — Na + — NH3 — Сl — — нефтепродукты — железо — ЖО — сумма Ауд. ед. % г/дм 3 мг/дм 3 -”- -”- -”- -”- мг-экв/дм 3 Ки/л 5,9-10,3 не менее 95 менее 0,06 не более 1,0 не нормир. не более 0,1 не более 0,5 не более 0,05 не более0,005 менее 3х10 -10 -”- -”- -”- -”- -”- -”- -”- -”- -”-0 -”-
10 Вода баков собственных нужд: — рН — Пр — борная кислота — Na + — NН3 — Сl — — нефтепродукты — железо — ЖО — сумма Ауд. ед % г/дм 3 мг/дм 3 -”- -”- -”- -”- мг-экв/дм 3 Ки/л 5,7-10 не менее 95 менее 0,06 не более 0,1 не более 0,5 не более 0,05 не более 0,1 не более 0,05 не более 0,005 менее 3х10 -10 2 раза в неделю см. 07-15 -”- -”- -”- -”- -”- -”- -”- -”-
11 Кубовый остаток ВА: — сухой остаток — борная кислота г/дм 3 -”- 150-300 до 250 по распоряжен. -”-

Химические промывки оборудования выпарной установки включают следующие виды:

— кислотная промывка выпарного аппарата и доупаривателя;

— щелочная промывка выпарного аппарата и доупариваетеля;

— кислотная промывка конденсатора-дегазатора.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector