"методика разработки норм и нормативов водопотребления и водоотведения на предприятиях теплоэнергетики. мт 34-00-030-87" (утв. минэнерго ссср 04.01.1987)

(Щ - --).
1 4 фи
исх исх Щ
<**> F = C - 13 (Щ - --).
2 с фи
Для оборотных систем охлаждения с водохранилищами объем свежей
воды равен сумме объемов водоотведения и потерь. При этом в объем
водоотведения входят организованный сток воды через плотину и
фильтрация из водохранилища в водный объект, а в объем потерь -
естественное и дополнительное (за счет сброса нагретой воды)
испарение с зеркала водохранилища, т.е.:
св ст е.и д.и
W = W + W + W . (5.14)
ох ох ох ох
ст пр ф об св
При этом: W = W + W ; W = W + W .
ох ох ох ох ох ох
Для ТЭС с русловыми водохранилищами-охладителями в качестве свежей добавочной воды системы охлаждения принимается естественный сток реки в створе плотины. Расход свежей воды целесообразно определять как сток расчетной обеспеченности: для водохранилищ сезонного регулирования - сток 95% обеспеченности, для водохранилищ многолетнего регулирования - среднемноголетний сток. Объемом сточных вод системы в этом случае будет весь сток реки соответствующей обеспеченности, за вычетом потерь на дополнительное и естественное испарение.
Для ТЭС с наливными и отсечными водохранилищами расход свежей воды определяется размерами продувки, которая в свою очередь зависит от степени упаривания воды и определяется из условия необходимости предотвращения отложений и коррозии в системе охлаждения, т.е.:
пр 1 е.и д.и ф
W = --------- (W + W ) - W . (5.15)
ох фи - 1 ох ох ох
доп
Расход сточных вод системы составит:
ст пр ф 1 е.и д.и
W = W + W = --------- (W + W ). (5.16)
ох ох ох фи - 1 ох ох
доп
При проведении расчетов составляющие водного баланса систем охлаждения с водохранилищами целесообразно принимать по данным технических проектов, а также паспортов водохранилищ, составляемых органами Минводхоза, а при их отсутствии определять расчетным путем.
Для таких случаев потери на дополнительное испарение с зеркала водохранилища допускается принимать по формуле (5.7), при этом коэффициент K принимается для прудов-охладителей по [7].
Потери воды (куб. м) на естественное испарение с зеркала водохранилищ определяются по формуле [8]:
е.и
W = E F x 0,001, (5.17)
ох
где:
F - площадь зеркала водохранилища, кв. м;
E - высота слоя испарения [8], мм.
Фильтрация воды из водохранилищ имеет место в основании плотины и в обход ее.
Фильтрация в основании плотины [9]:
плотина на однородном основании:
- с плоским флютбетом:
g = K Н g , (5.18)
ф.п r
где:
K - коэффициент фильтрации грунта, м/сут.;
Н - напор плотины, м;
R
g - приведенный расход, определяемый зависимостью g = f(-)
r r L
(рис. 5 - не приводится);
- с цементационной завесой:
g = K Н g', (5.19)
ф.з r
где g' определяется по графику (рис. 6 - не приводится);
r
плотина на неоднородном основании:
задача не имеет точного решения.
Ориентировочное значение коэффициента фильтрации из водохранилища в зависимости от породы грунта принимается по табл. 5.5 [10].
Таблица 5.5
КОЭФФИЦИЕНТ ФИЛЬТРАЦИИ ГРУНТА
-------------------------------------------------T---------------¬
¦ Порода ¦ K, м/сут. ¦
+------------------------------------------------+---------------+
¦Тяжелый суглинок ¦0,05 ¦
¦Легкий суглинок ¦0,05 - 0,1 ¦
¦Супесь ¦0,1 - 0,5 ¦
¦Лесс ¦0,25 - 0,5 ¦
¦Песок пылеватый ¦0,5 - 1,0 ¦
¦Песок мелкозернистый ¦1,0 - 5,0 ¦
¦Песок среднезернистый ¦5,0 - 20,0 ¦
¦Песок крупнозернистый ¦20 - 50 ¦
¦Гравий ¦50 - 150 ¦
¦Галечник ¦100 - 500 ¦
¦Крупный галечник, лишенный песчаного заполнителя¦500 - 1000 ¦
L------------------------------------------------+----------------
При незначительном различии водопроницаемости слоев (кратность
максимального и минимального значений коэффициентов фильтрации
слоев менее 10) q определяется так же, как и для плотины с
ф.з
однородным основанием, с той лишь разницей, что глубина залегания
водоупорного слоя R определяется по методу приведения
действительной толщины пласта к эквивалентной ей в фильтрационном
отношении.
Эквивалентная толщина (м) определяется как:
K K K
2 3 n
R = P + -- P + -- P + ... + -- P , (5.20)
1 1 K 2 K 3 K n
1 1 1
где:
K - коэффициенты фильтрации слоев;
1...n
P - толщина слоев, м.
1...n
Значение фильтрации [куб. м/(сут. x м)] соответственно этому
определяется как:
R
1
g = K Н ------; (5.21)
ф.п 1 L + R
1
основание плотины сложено двумя горизонтальными
водопроницаемыми слоями:
водопроницаемость нижнего слоя во много раз больше, чем
верхнего; значение фильтрации [куб. м/(сут. x м)] определяется по
формуле Каменского:
Н
g = ---------------------. (5.22)
ф.п _______
/ P
L / 1
----- + 2 \/ --------
K P K K P
2 2 1 2 2
Фильтрация в обход плотины [9]:
Ориентировочно значение фильтрации через один берег
водохранилища:
- для безнапорных вод:
W = K Н (h + Н ); (5.23)
ф.б 1 1
- для напорных вод:
W = 2 K Н m, (5.24)
ф.б
где:
h - расстояние от уровня воды в водном объекте ниже плотины
1
до водоупорного слоя, м;
Н - расстояние от отметки нормального подпорного горизонта до
1
водоупорного слоя, м;
m - мощность водонапорного слоя, м.
Качество сточных вод оборотных систем охлаждения с
водохранилищами определяется по формуле:
ст св
(C ) = фи (C ) (5.25)
i i
или принимается по данным химического контроля ТЭС.
При определении норм водопользования расходы охлаждающей воды относятся целиком на отпуск электроэнергии. На некоторых ТЭЦ в качестве охлаждающей используется подпиточная вода теплосети. В этом случае расход охлаждающей воды определяется нагрузкой теплосети и целиком относится на отпуск тепла.
Для расчета норм расхода воды в системе охлаждения определяются в следующем порядке:
- усредненная производительность турбоагрегата за рассматриваемый период;
- расход пара в конденсатор для данной производительности;
- расход охлаждающей воды при эксплуатации конденсационной установки в режиме экономического вакуума;
- расходы свежей, оборотной, повторно или последовательно используемой, сточной воды в системе и безвозвратные потери в системе;
- нормы водопотребления и водоотведения;
- химический состав сточных вод;
- удельные количества загрязняющих воду веществ.
5.2. Система охлаждения вспомогательных механизмов
основного оборудования ТЭС
К вспомогательным механизмам основного оборудования ТЭС относятся насосы, мельницы, дымососы, вентиляторы и другие, подшипники которых охлаждаются водой.
Расходы воды на вспомогательные механизмы принимаются по данным проектно-технической документации или производственных испытаний.
После охлаждения механизмов вода может использоваться повторно или сбрасываться в водоем. В зависимости от принятой схемы использования воды определяются объемы оборотной и сточной воды. Объемы этих вод в целом по системе распределяются на отпуск тепла и электроэнергии пропорционально расходам топлива в целом по электростанции.
5.3. Водоподготовительные установки
Водоподготовительные установки (ВПУ) служат для восполнения пароводяных потерь электростанций, потребителей пара и теплосети.
Количество воды, потребляемой ВПУ, составляет:
потр оч ст
W = W + W . (5.26)
Потребляемая ВПУ вода может включать в себя как свежую воду,
забираемую из водоисточника, так и повторно или последовательно
используемую (продувка системы охлаждения, нефтесодержащие стоки и
т.д.), т.е.:
потр св пп
W = W + W . (5.27)
Производительность ВПУ (количество обработанной воды) зависит от размера потерь пароводяного цикла ТЭС, невозврата конденсата потребителями тепла, потерь теплосети и определяется "Нормами технологического проектирования тепловых электростанций" [13], а также нормативными документами вышестоящих организаций (РЭУ, главк и т.д.).
Часто указанные фактические потери на ТЭС оказываются ниже нормативных [13], поэтому фактическая производительность ВПУ оказывается ниже расчетной.
При нормировании производительность ВПУ следует выбирать наименьшую из двух сравниваемых значений.
Количество и степень загрязненности сточных вод зависят от качества исходной воды, схемы ВПУ, ее производительности и определяются расчетами, приводимыми ниже, а в ряде случаев путем проведения химических анализов [14].
Для восполнения пароводяных потерь ТЭС и потребителей пара обычно используются ВПУ двухступенчатого натрий-катионирования и химического или термического обессоливания.
5.3.1. Установка двухступенчатого натрий-катионирования
с предварительной обработкой воды
Количество сточных вод от двухступенчатой натрий-катионитной установки с предварительной обработкой воды определяется по формуле:
ст оч I II I II
W = W [K + (K + 1) (K + K + K K )], (5.28)
Na пред пред
где:
ст
W
пред
K = -----; (5.29)
пред оч
W
пред
I пред I
q (Ж - Ж )
I ост
K = -----------------; (5.30)
I
эпсилон
II I II
q (Ж - Ж )
II ост ост
K = -----------------, (5.31)
II
эпсилон
где:
K - коэффициент, учитывающий долю сбросных вод от
пред
установки предварительной обработки воды;
I
K - коэффициент, учитывающий долю умягченной воды,
расходуемой на собственные нужды фильтров первой ступени;
II
K - то же фильтров второй ступени;
пред
Ж - общая жесткость воды после предварительной обработки;
I
Ж - жесткость воды, обработанной на первой ступени;
ост
II
Ж - жесткость воды, обработанной на второй ступени.
ост
Качественный состав (г-экв/куб. м) сбросных вод после первой
ступени двухступенчатой натрий-катионитной установки с учетом
качества исходной (после предварительной обработки) воды,
используемой на собственные нужды, определяется по формулам:
п I
(Ca - Ca )
I ост п
Ca = ------------- + Ca ; (5.32)
I
K
п I
(Mg - Mg )
I ост п
Mg = ------------- + Mg ; (5.33)
I
K
п I I
(Ж - Ж ) (b - 1)
I ост п
Na = -------------------- + Na ; (5.34)
I
K