Erőművi tápvíz szűrése

Az erőművi technológiában kiemelten fontos szerepet tölt be a tápvíz szűrése. A víz-gőz körfolyamatok kritikus pontjain döntően vas - vasoxid szennyeződések kerülnek be a rendszerbe. Ezek a technológia további pontjain, a zárószelvényekben, fúvókákban, szelepekben működési zavarokat okozhatnak. A haváriák akadályozzák, illetve meghiúsítják az erőművi blokk folyamatos működését.

 A szűrőtakarítás idejére át kell állni, vagy rosszabb esetben a rendszert ki kell váltani a termelésből. Ezek egyike sem kívánatos jelenség. Pedig ha a beépített szűrő szabad felülete, terhelhetősége nem áll arányban a szennyező anyagok koncentrációjával, vagy a szűrési méret nem felel meg a szennyező anyagok szemcse eloszlásának a nem kívánt eset bekövetkezhet.

 A továbbiakban egy konkrét szűrő kiválasztását és annak alkalmazott módszerét, valamint a beépítés utáni üzemviteli tapasztalatokat írjuk be.

1.,     Alapadatok 

 A szűrendő közeg tápvíz, melynek hőmérséklete 130 -250 °C, nyomása 50 - 290 bar. A szükséges mennyiség 24 t/óra, a minimálisan megengedett mennyiség 20 t/óra. A tények közé tartozik, hogy az eredetileg a rendszerbe beépített szűrőt 50 üzemóránként kellett karbantartani (cserélni, tisztítani).
1 sz. ábra az eredeti szűrő képe. (méretei d50 x 100 mm)

1. sz. ábra 

2.,     Laboratóriumi vizsgálatok 

A tápvízből vett minták alapján meghatározásra került a szennyező anyagok összetétele, szemnagysága, mennyisége és jellemző frakcióinak mennyisége is. A mintákat a táptartályokból és a mágnesszűrő után vették. Az elemzés eredménye a 2. sz. ábrán látható.

2. sz. ábra

A diagramsereget vizsgálva megállapítható, hogy a szennyeződések mérete mindhárom esetben (közel 90 %-ban) a 100 μm feletti tartományban van. Egyedül a mágnesszűrőről vett mintasorozat mutatott ennél rosszabb értéket. Itt szennyeződések 17 %-a 100 μm alatti. Ezután a technológiai rendszer vízkémiai paramétereinek vizsgálata következett. Az eredményeket a 3. sz. ábra mutatja.

3. sz. ábra

Az ábrán a függőleges tengelyen az évek, a vízszintes tengelyen az összes vas mennyisége látható. Különböző színekkel a tápvízbe kerülő vizek vastartalmát szemléltettük. Az ábrából látható, hogy a vízben lévő szennyeződések mennyisége változó. Ennek ellenére megbecsülhető a minimális szennyeződési koncentráció és a maximális érték is. Valószínű tehát, hogy a koncentráció 100 -200 mg/m³ értékek közé esik.

3.,     A szűrési cél meghatározása
 A laboratóriumi vizsgálatokból kitűnik, hogy a 100 μm szűrési finomságú szűrő 100 -200 mg/m³-nyi szennyeződés 83 - 90 %-át kiszűri. A közel 100 %-os koncentráció változás miatt célszerű a szabad felületet magas értékre választani. A szűrési cél meghatározásához a szükséges szabad felületre kísérletet kellett végezni. A kísérletezés arra irányult, hogy az 50 órás karbantartási ciklust negyedévenkénti karbantartásra lehessen megnyújtani.
 A 4. sz. ábra a kísérletsorozatot szemlélteti.

4. sz. ábra

A vízszintes tengelyen az üzemórák számát, a függőlegesen a befecskendezett (a szűrőn áthaladt) vízmennyiséget tüntettük fel. A fekete diagram az eredeti kis felületű 250 μm-es szűrő, mely 50 óránként szorult cserére. A piros vonal 2 db jóval nagyobb felületű 250 μm-es Ecofilt Mikrofilter volt. Ezzel az elrendezéssel 750 órán keresztül sikerült üzemelni. A harmadik, a zöld vonal, már a laboratóriumi eredmények alapján kiválasztott 100 μm-es szűrő volt, melyből 4 db-ot kapcsoltunk párhuzamosan. Ezzel a megoldással 1250 órát üzemelhettünk. A kísérletek kiértékelésével meghatározhatóvá vált a szűrési cél. A 100 μm-es elválasztás elegendő, mert nem veszélyezteti a védeni kívánt berendezéseket. Viszont a szűrők szabad felülete az eredetinek 1000-szerese kell legyen a hosszú üzemidő érdekében! A szűrési cél tehát 100 μm elválasztású negyedévenkénti karbantartási ciklusú szűrőtelep megépítése. 

4.,     Megvalósítás
Egy olyan szűrőtelepet terveztünk, melyben két szűrőház van párhuzamosan kapcsolva. Mindkét házban 4 - 4 szűrőbetét. A szerelvényekkel egy - egy útvonal leválasztható, így lehetőség van a folyamatos üzemre. A karbantartás negyedévenként elegendő, mert a szűrőházak névleges üzemideje 1300 - 1300 óra.
Az 5. sz. ábrán a berendezés 3 dimenziós képe, míg a 6. sz. ábrán a szűrőbetétek láthatók. (méreteik D90 x 600 mm)

5. sz. ábra                                                      6.sz. ábra

Az első szűrőtelep kivitelezése után megkezdte működését. A szűrők eltömődöttségének folyamatos figyelemmel kísérésére ∆p távadó került beépítésre. Ezzel követjük a szűrőtelep eldugulási idejét. A mérések egyikét szemlélteti a 7. sz. ábra. Itt a vízszintes tengelyen az üzemóra, a függőleges tengelyen a mért nyomáskülönbség van feltüntetve.

7. sz. ábra

Látható, hogy a telep ellenállása tiszta állapotban 20 millibar, majd a működés során növekszik, egészen az 1,72 baros leállítási értékig. Az értéket 812 óra után érte el, mely üzemidő alatt 27650 tonna tápvizet szűrt meg.

5.,     A beruházás és eredményei
A fejlesztés eredménye 4 év alatt az erőmű összes blokkjában megvalósításra került. A váratlan üzemzavarok megszűntek, a szűrőkarbantartás tervezhetővé vált. Korábban a nem tervszerű leállítások miatt a blokkok kieshettek az áramtermelésből, s emiatt az erőmű súlyos - esetenként több millió forintra rúgó - kötbért fizetett. A beruházások eredményességét jellemzi, hogy a karbantartás tervezhetősége a szűrőtelepek beépítésével megvalósult. A váratlan haváriák megszűntek és az elmaradó kötbérekből a beruházás rövid idő - blokkonként néhány üzemnap - alatt megtérült.        

Az első szűrőtelep 1999 óta, majd a többi napjainkban is folyamatosan üzemel. 

Köszönet nyilvánítás: E helyt is szeretnénk köszönetet mondani az erőmű vezetésének és üzemeltető dolgozóinak a kísérleti és munka lehetőségért, valamint a korrekt együttműködésért.

Vissza