В настоящее время на большинстве тепловых электростанций и котельных имеется значительное количество сточных вод, достигающих 10-14% от количества воды поступающей на ТЭЦ. Это ведет к нерациональному расходованию предварительно очищенной сырой воды. Кроме этого, перед сбросом сточных вод в окружающую среду необходимо дополнительно предусматривать затраты на их доочистку (обеззараживание, разбавление до норм ПДК).

Говоря о бессточности предприятий теплоэнергетики, необходимо выяснить и устранить коренные причины, вызывающие образование стоков для следующих видов технологических вод: 1)регенерационные первой и второй ступеней ХВО; 2)непрерывная и периодическая продувка котлов, испарителей; 3) от кислотных очисток оборудования; 4)после опорожнения оборудования, баков, трубопроводов; 5) через неплотности запорной, дренажной арматуры; 6)продувка оборотной системы охлаждения с градирнями; 7)от охлаждения основных и вспомогательных механизмов; 8)шламовые от предочистки ХВО; 9) ливневые и паводковые с территории станции; 10) грунтовая из под заглубленных объектов станции; 11) от гидроуборки помещений, оборудования, котлотурбинного цеха, топливно-транспортного цеха, гаража; 12) от гидропневмотеческой промывки оборудования, сетей; 13) хозяйственно бытовые и фекальные; 14) замасленные стоки из картеров подшипников, уплотнений, маслосистем турбин, ПЭНов, СЭНов, мельниц и т.д; 15) возможные протечки мазута, масла от технологического оборудования, пропарки трубопроводов; 16) возможные протечки ГСМ от автотранспорта; 17) продувка оборотной схемы гидрозолоотвала; 18) "ложные стоки" от недостоверности коммерческого учета "больших и малых расходов" водопотребления и водоотведения.

Основой бессточного (малосточного) режима работы ТЭЦ являются замкнутые –плотные водные технологические циклы, входящих в состав станции. Оценку степени плотности водного технологического цикла производится по следующим известным критерием:

Для оценки степени плотности замкнутых технологических циклов предлагается ввести дополнительное новое понятие - период обмена (ПеО) рабочего агента технологического цикла. ПеО определяется отношением водного объема заключенного в цикл к величине подпитки технологического цикла.

ПрПр испарителей – процент продувки испарителей составляет 2.5%; ПрВп ХВО –потеря регенерационных вод ХВО теплосети составляет 11.5%; ПрВп ТЭЦ – потеря воды на собственные нужды ТЭЦ составляют 8%.

Перед принятием решения о необходимости строительства объектовых или локальных очистных циклов (ЛОЦ) необходимо сравнивать затраты на исключение причин образования сбросов. Мероприятия по организации плотных циклов всегда оправданны.

1. Необходимо отказываться от химических способов приготовления подпиточной воды котлов. Восполнение конденсата производить термическим способом – получать пар, конденсат из сетевой или подпиточной воды для тепловых сетей. Химический способ очистки воды должен применятся только для глубокой доочистки конденсата загрязненного через неплотность оборудования.

2. В тепловой схеме станции должны быть определены вышестоящие и нижестоящие технологические циклы. Должна быть определена организация каскадно-ступенчатого восполнения потерь пара и конденсата от нижестоящего технологического контура термическим способом в вышестоящий технологический контур и наоборот организация каскадно-ступенчатой продувки вышестоящего технологического контура в нижестоящий технологический контур.

3. По каждому технологическому циклу и в целом по станции должны быть рассчитаны и нормированные показатели периода обмена ПеО, процент восполнения потерь ПрВП, процент продувки ПрПр цикла, станции, нормы водно-химического режима.

5. По каждому циклу должен быть составлен материальный баланс как по воде, по солям так и по загрязняющим веществам, нефтепродуктам и т.д.

6. Вопрос обеспечения замкнутости циклов должен решаться путем разделения смешанных циклов на составляющие и разработкой решений внутри каждого элементарного цикла.

7. При наличии регламентированных потерь пара и конденсата должен технически решаться вопрос вывода и утилизации солей в твердом виде на общегородской полигон или станционный "могильник".

8. Создание замкнутых технологических циклов, на основе разработки высокоплотного теплообменного оборудования (конденсаторов, бойлеров, запорной арматуры, безсальниковых насосов )

9. Отказ от применения ранее регламентированных потерь пара и конденсата в атмосферных деаэраторах подпитки теплосети, невозврата конденсата от промышленных потребителей. Переход на широкое применение деаэраторов на перегретой воде, паропреобразавателей, испарителей мгновенного вскипания.

Природоохранными органами ставится задача внедрения таких технологий в которых бы исключались сбросы любых видов сточных вод образующихся на станции. Однако такая постановка вопроса не всегда экологически и экономически обоснованной. Не является обоснованным требование о недопустимости сброса продувочных вод от циркуляционных систем охлаждения конденсаторов турбин. Охлаждение конденсаторов турбин приносит только тепловое загрязнение окружающей среды: а) при прямоточном охлаждении тепло сбрасывается в реку, б)при оборотном охлаждении тепло сбрасывается в атмосферу. Никакого химического загрязнения охлаждающих вод при этом не происходит. Негативная сторона сброса продувочных вод от системы охлаждения конденсаторов турбин заключается в том, что из охлаждаемой воды происходит выпаривание чистейшего пара до 0.5-0.8% За счет непрерывной потери чистейшего конденсата, в оставшейся воде происходит непрерывный рост составных элементов исходной воды. Даже наоборот, выполнение требования по исключению сброса продувочных вод от градирен повлечет к дополнительному негативному экологическое воздействию 1) в месте добычи реагентов, 2) в месте хранения утилизированного шлама. Рассмотрим этот "парадокс" на конкретном примере строящейся Омской ТЭЦ-6.

ТЭЦ необходимо проектировать не сколько абсолютно бессточной, а скорее всего безреагентной. Чем меньше реагентов будет завозиться с внешнего мира для использования в технологии, тем меньшее будет негативное воздействие станции на окружающую среду. Двойной экологический и экономический эффект! Эти решения позволяет отказаться от необоснованной физико -химической переработки для 99.9% воды (6.08млн тонн/год) по варианту "абсолютно бессточной ТЭЦ". Не требуются добыча реагентов для обработки воды. Не надо решать вопросы по утилизации 6845 тонн солей в год

Основная причина отсутствия бессточных ТЭЦ- нет сформулированной идеи бессточности Из-за отсутствия сформулированной идеи бессточности, выявляется следующие организационные и технические причины определяющие возможность создания бессточной технологии:

а) отсутствие финансовой заинтересованности которая заставила бы по сути относится к вопросам сокращения платы за сбросы и экономии средств за счет оптимизации режимов водопотребления и водоотведения.

б) из-за отсутствия финансовой заинтересованности, предприятие (ТЭЦ, котельная, завод) не ставит задачи как своему персоналу, проектному институту, наладочной организации. . Исторически сложилось так, что у эксплуатационника, у проектировщика, наладчика, в учебном институте отсутствовали специалисты по вопросам комплексного подхода к разработке схем водоснабжения и водоотведения. В большей степени к этому вопросу на уровне проекта подключены химики-водники, при этом они привлекают к этой работе специалистов -технологов, специалистов гидротехников. При этом, никто из них по отдельности, не рассматривал в комплексе поставленную задачу. На ТЭЦ также нет конкретного специалиста который в комплексе производит анализ и ставит задачу изменения основной технологии. В большей степени эту задачу должен сформулировать главный инженер, начальник технического отдела, инженер по охране окружающей среды, но для этого в условиях отсутствия нормативной документации, нужен неформальный инженерный анализ и личная убежденность в возможности технического решения поставленной задачи.

с) отсутствует академический, методический и комплексный подхода к анализу режимов водопотребления и водоотведения на промышленных предприятиях и на ТЭЦ. Нет учения о технологических водных циклах станции составляющих 70-80% всей технологической схемы станции. По этой причине не разработаны нормативные документы, технические требования к созданию циклов ТЭЦ.

д) отсутствие нормативных требований привело к хаотичному формированию водных технологических циклов. Водные потоки разных схем перемешаны, Для их разделения требуются капитальные затраты. Гидрозолоотвал является замыкающей системой куда поступают все несбалансированные водные потоки станции.

е) недостаточная квалификация инженерного персонала ТЭЦ, промышленных предприятий, инспектирующих работников природоохранных органов. Отсутствие системы повышения квалификации по вопросам организации режимов технологических циклов водоснабжения и водоотведения.

ж) организационная разобщенность по режимам водопользования. Так технологические стоки образуются в тех цехах где реально можно и нужно менять основную технологию определяющие стоки, а ответственность за очистку и сброс стоков осуществляет как правило другой цех который реально не может повлиять на коренные причины образования сбросов.

За счет внедрения бессточных, безреагентных технологий, создания гидравлически плотных циклов на котельной за 7 лет достигнуты довольно значимые результаты.

1. Смонтирована и налажена двухконтурной схемы подогрева мазута с применением паропреобразователей – испарителей И-600, что позволило создать гидравлически плотную замкнутую схему первичного и вторичного пара. Первичный пар полностью конденсируется и без потерь 100% возвращается в пароводяной цикл котельной. Экономия конденсата составляет до 30 тысяч тонн в год. Сокращение потребления соли и сбросов составило до 20 тонн/год;

2. Смонтирована схема доочистки загрязненного возврата конденсата от промышленных потребителей, протечек в бойлерах, пробоотборных точек на фильтрах ХВО, экономия конденсата до 50 тысяч, соли до 40 тонн;

Д) Для подготовки технического персонала на ТЭЦ-6 разработаны "Правила организации и ведения малосточно -бессточного режима работы станции". Правилами описаны принципы создания малосточного режима работы котельной; определены лица ответственные за обеспечение малосточного режима и их должностные обязанности; определены 18 основных видов загрязнённых вод котельной, описаны решения по утилизации стоков; определен порядок проведения работ связанных с нарушением малосточного режима; описаны возможные аварии и отказы ведущие к загрязнению окружающей среды.

Е) Разработан пример "Технического задания для проектирования бессточно- безреагентной ТЭЦ" для проектной организации и для эксплуатационного персонала.

На ближайшие 5 лет перед персоналом станции ставится задача по дальнейшему сокращению стоков до минимального значения 0.1м3/Гкал (до 125 тысяч тонн в год), что в 7 раз меньше против начальных показателей 1992 года когда только начали работу по сокращению сбросов

Задача создания малосточного режима работы станции не является чисто экологической задачей. Это в основе технологические задачи. для решения этой задачи необходимо произвести анализ каждого потока в технологической схеме и надо ставить задачи не по устранению следствий загрязнения, а по выявлению и устранению причин образования загрязнения при разработке технических предложений по вновь проектируемой ТЭЦ создание малосточного режима работы станции требует конкретного анализа прежде всего со стороны заказчика –главного инженера станции. Наличие золоотвалов на станции играет отрицательную роль так как золоотвал в принципе является последним звеном замыкающим на себе все ошибки и просчеты как прежде всего на уровне проектирования, так и на уровне эксплуатации. Ошибки по созданию бессточной станции проявляются не сразу, а через 5-8 лет когда необходимо решать вопрос с продувкой золоотвала, с переполнением золой. .

Основой успеха создания малосточного режима работы станции является личная убежденность первых руководителей станции.