Способ выработки тепловой энергии на нефте-, нефтегазо- или газодобывающем предприятии

Способ выработки тепловой энергии на нефте-, нефтегазо- или газодобывающем предприятии

Реферат

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а также может быть использовано в нефтяной, газовой и химической промышленности. Способ выработки тепловой энергии на нефте-, нефтегазо- или газодобывающем предприятии включает выработку, по крайней мере, в одном парогенераторе пара, получаемого, по крайней мере, частично за счет сжигания газообразного топлива и, по крайней мере, части технологических процессов добычи, и/или обработки, и/или транспортировки добываемого сырья. Новым является то, что в качестве, по крайней мере, части газообразного топлива используют попутный газ, находящийся в добываемом, и/или обрабатываемом, и/или транспортируемом сырье и/или выделяющийся при обработке сырья, причем попутный газ перед сжиганием подогревают до температуры не ниже 100°С и сжигают в парогенераторе или парогенераторах, которые питают водой, состоящей из вводимой в оборот химически очищенной воды и очищенного возвратного парового конденсата, причем процессы очистки воды и парового конденсата совмещают, по крайней мере, путем объединения технологически необходимого процесса отбора тепла у конденсата с одновременным использованием отбираемого тепла для подогрева вводимой в оборот химически очищенной воды. Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в повышении экономичности производства за счет экономии трудо- и материалозатрат вследствие экономии расхода химически очищенной воды для питания котлов (от планируемых 150 м³/ч до 100-110 м³/ч), а также в улучшении экологической обстановки на предприятии и окружающих территориях вследствие того, что появляется возможность исключения необходимости нормирования качества химически очищенной воды и конденсата по кремнесодержанию, что дает возможность при 100%-ном возврате конденсата на парогенератор перейти от необходимости использования обессоливающей установки с применением водород-катионитовых и анионитовых фильтров к натрий-катионитовым фильтрам и, следовательно, обеспечивается возможность отказаться от использования агрессивных реагентов: серной кислоты и щелочи и перейти к применению поваренной соли. 13 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а также может быть использовано в нефтяной, газовой и химической промышленности.

Известны различные способы выработки энергии (см., например, SU 1309919 A, 7.05.87, SU 1452490 A, 15.01.89, RU 2126891 C1, 27.02.99).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ выработки тепловой и/или электрической энергии на нефте-, нефтегазо- или газодобывающем предприятии, включающий выработку, по крайней мере, пара не менее чем в одном парогенераторе, получаемого, по крайней мере, частично за счет сжигания газообразного топлива и предназначенного в том числе для использования, по крайней мере, в части технологических процессов переработки сырья на предприятии (см. RU 2090769 C1, 20.09.97).

Недостатком известного способа является повышенный расход химически очищенной воды для питания парогенератора, что, усложняя технологию, снижает экономичность известного способа.

Задачей настоящего изобретения является повышение экономичности за счет снижения расхода химически очищенной воды для питания парогенератора, а также упрощение производства работ за счет исключения необходимости нормирования качества химически очищенной воды и, следовательно, конденсата по кремнесодержанию и обеспечения возможности, по крайней мере, в части технологических операций при осуществленном 100%-ном возврате конденсата на парогенератор, перейти от использования обессоливающей установки с применением водород-катионитовых и анионитовых фильтров к натрий-катионитовым фильтрам, т. е. отказаться от использования агрессивных реагентов серной кислоты и щелочи и перейти к применению поваренной соли.

Задача решается за счет того, что в способе выработки тепловой энергии на нефте-, нефтегазо- или газодобывающем предприятии, включающем выработку, по крайней мере, в одном парогенераторе пара, получаемого, по крайней мере, частично за счет сжигания газообразного топлива и, по крайней мере, частично предназначенного в том числе для использования, по крайней мере, в части технологических процессов добычи, и/или обработки, и/или транспортировки добываемого сырья, согласно изобретению, в качестве, по крайней мере, части газообразного топлива используют попутный газ, находящийся в добываемом, и/или обрабатываемом, и/или транспортируемом сырье и/или выделяющийся при обработке сырья, причем попутный газ перед сжиганием подогревают до температуры не ниже 100^oC и сжигают в парогенераторе или парогенераторах, которые питают водой, состоящей из вводимой в оборот химически очищенной воды и очищенного возвратного парового конденсата, причем процессы очистки воды и парового конденсата совмещают, по крайней мере, путем объединения технологически необходимого процесса отбора тепла у конденсата с одновременным использованием отбираемого тепла для подогрева вводимой в оборот химически очищенной воды. При этом, газ могут подавать с температурой преимущественно 50 - 70^oC и давлением 3,0 - 5,0 кг/см², при этом 15 - 40% газа сжигают в котельной предприятия, а 60 - 85% - в технологических установках предприятия. Могут использовать сырую воду из проточного и/или непроточного водоема, причем нагрев химически очищаемой воды, осуществляемый за счет отбора тепла возвратного парового конденсата, производят до или после выполнения очистки сырой воды от взвесей и после очистки возвратного парового конденсата от масляных загрязнений. Могут использовать воду из реки Урал с общей жесткостью 4,8 мг-экв/кг, общей щелочностью 3,4 мг-экв/кг, величиной pH 8,1 и содержанием железа 628 мкг/кг, сульфатов (SO₄^-2) 1,78 мг-экв/кг, кремнекислоты 0,15 мг-экв/кг, кальция (Ca²⁺) 3,0 мг-экв/кг, магния (Mg⁺²) 1,8 мг-экв/кг, и окисляемостью пермонганатной 3,84 - 5,12 мг/кг по O₂, причем сырую воду на химическую очистку подают под давлением до 5 кг/см² на насосы сырой воды, по крайней мере, один из которых оставляют резервным, а затем прокачивают воду через пару теплообменников с неподвижными трубчатыми решетками и подогревают воду до температуры 25 - 30^oC, причем, по крайней мере, в одном теплообменнике используют собираемый с территории предприятия конденсат с температурой 80 - 85^oC, при этом количество сырой воды, пропускаемой через этот теплообменник, регулируют до захолаживания конденсата до температуры 25 - 35^oC, а остальную часть сырой воды пропускают через другой теплообменник и нагревают ее до температуры 25 - 30^oC за счет использования в этом теплообменнике в качестве теплоносителя теплофикационной воды, имеющей температуру отопительной воды в соответствии с сезоном, а после подогрева воду направляют на фильтрование в механические фильтры с двухслойной загрузкой кварцевым песком и антрацитом и осуществляют удаление из воды взвешенных частиц до достижения водой прозрачности не менее 40 см, а затем осветленную воду подают на фильтры водород-катионитовые с "голодной" регенерацией, загруженные сульфоуглем, и осуществляют удаление из воды солей жесткости до 1 - 2 мг-экв/кг постоянной и разрушение бикарбонат-иона со снижением только карбонатной щелочности до 0,7 мг-экв/кг и ионным обменом солей жесткости, щелочности, имеющихся в воде, и химическими реакциями с катионом водорода сульфоугля, после чего умягченную воду подают на предохраняющие фильтрат от проскоков кислотности буферные саморегулирующиеся фильтры, загруженные сульфоуглем, а затем воду направляют для удаления свободной углекислоты в декарбонизатор, загруженный кольцами Рашига, и осуществляют отделение воздуха с углекислым газом, который отводят в атмосферу, и декарбонизированной воды самотеком в бак, после чего эту воду насосами прокачивают через двухступенчатые фильтры натрий-катионирования, в фильтрах первой ступени производят удаление катионов жесткости до 0,1 мг-экв/кг, а во второй ступени осуществляют более глубокое удаление катионов жесткости Ca⁺², Mg⁺² до 0,01 мг-экв/кг и получают химически очищенную воду прозрачностью не менее 40 см, общей жесткостью 2 - 5 мг-экв/кг, содержанием железа в пересчете на Fe⁺³ до 300 мкг/кг и величиной pH 8,0, после чего химически очищенную воду подают в баки, а затем насосами откачивают на паровую котельную. По крайней мере, в период паводка могут осуществлять предварительную очистку воды, которую производят с использованием не менее двух осветлителей производительностью 250 м³/час, двух мешалок известкового молока емкостью 15 м³ каждая, двух мерников коагулянта по 10 м³ каждый, ячейки мокрого хранения извести, преимущественно известкового теста емкостью 100 м³, ячейки известкового молока емкостью 60 м³ и насосов-дозаторов и/или центробежных насосов с дополнительными регулирующими заслонками, а химическую очистку воды производят только с использованием натрий-катионитовых фильтров, в которых производят также регенерацию фильтрующего материала солевым раствором с концентрацией 6 - 8%. Для химической очистки воды механические фильтры могут выполнять в виде цилиндрических сосудов с внутренним антикоррозионным покрытием, преимущественно из эпоксидной смолы, и двумя стальными днищами сферической формы, в верхнем из которых размещают штуцер подачи исходной воды и верхнее распределительное устройство, которое выполняют в виде лучей из полимерного материала для распределения воды по сечению фильтра, а на нижнее днище располагают дренажную систему в виде коллектора со щелевыми трубками из нержавеющей стали, по оси которых образованы отверстия, которые перекрывают кожухами со щелями шириной 0,25 - 0,4 мм, причем в верхней части корпуса фильтра образуют люк для осмотра поверхности фильтрующего материала, а в нижней - лаз для монтажа и ремонта верхней и нижней дренажных систем, при этом на корпусе фильтра на уровне щелевых трубок располагают штуцер для гидроперегрузки, подводят к фильтру трубопроводы исходной воды, взрыхления, воздушник верхней и нижней дренажных систем, подсоединяют манометры на входе и выходе коллектора, пробоотборники и вентили, а фильтрующую засыпку выполняют двухслойной, состоящей из слоя кварцевого песка высотой 700 мм и объемом 6,4 м³ и слоя антрацита высотой 500 мм и объемом 4,6 м³, при этом производительность фильтров назначают с учетом расхода воды на собственные нужды и приготовление регенерационных растворов не менее 200 м³час, скорость фильтрования при работе всех фильтров - не менее 7 м/час и максимальной во время взрыхляющей промывки - не менее 10 м/час при расходе на взрыхление сжатого воздуха 5 м³/час и давлении до 1,5 кгс/см²; используемые водород-катионитовые фильтры выполняют с площадью фильтрования не менее 7 м², диаметром не менее 3000 мм и высотой загрузки сульфоуглем, равным 2500 мм, причем фильтр оснащают верхним распределительным устройством, которое выполняют в виде лучевой, равномерно распределяющей поток воды по поверхности фильтрующего материала системы, а внутреннюю поверхность фильтра выполняют с гуммировочным покрытием из резины, при этом производительность фильтра назначают не менее 80 т/ч, а скорость фильтрования - не менее 13 м/час; используемые буферные фильтры загружают сульфоуглем с высотой слоя загрузки 2000 мм и выполняют саморегенерирующимися, с верхним распределительным устройством в виде "стакан в стакане", причем производительность одного фильтра назначают не менее 180 м³/час, а скорость фильтрования - не менее 25 м/ч; используемый декарбонизатор выполняют с заполнением кольцами Рашига и выполняют с нижним патрубком подвода воздуха, брызгоотделителем и патрубком отвода декарбонизированной воды, который соединяют с баком сбора этой воды емкостью не менее 400 м³; используемый натрий-катионитовый фильтр выполняют двухступенчатым с верхним, состоящим из лучей и нижним распределительными устройствами, причем первую ступень этого фильтра выполняют составной из трех фильтров диаметром 3000 мм и загружают фильтрующим материалом с высотой слоя 1900 мм для замещения катионов Ca⁺², Mg⁺² на катион водорода H⁺, при этом производительность фильтра назначают не менее 90 м³/час, а скорость фильтрования - не менее 25 м/час и производят удаление катионов жесткости до 0,1 мг-экв/кг, а вторую ступень фильтра выполняют составной из двух фильтров диаметром 2600 мм, загружают фильтрующим материалом с высотой слоя 1200 мм, оснащают фильтр верхним распределительным устройством, при этом назначают скорость фильтрования не менее 34 м/час и осуществляют удаление катионов жесткости Ca⁺², Mg⁺² до 0,01 мг-экв/кг, при этом во всех ионообменных фильтрах химической очистки воды на нижнем дренажном устройстве располагают подстилающий слой антрацита высотой, превышающей уровень расположения лучей с перфорацией не менее чем на 10 см. Химически очищенную воду могут подавать на паровую котельную с температурой 25 - 30^oC, причем часть химически очищенной воды направляют на охладители отбора проб непрерывной и периодических продувок котлов, а оттуда - в головку деаэратора, другую часть химически очищенной воды направляют в охладитель самотечного конденсата, в котором используют тепло конденсата, поступающего с установок предприятия, а выходящую из охладителя воду разделяют на два потока, один из которых, нагретый до 90^oC, подают в головку деаэратора, а другой подают на охладитель непрерывной продувки, используя тепло продувочных вод из сепаратора непрерывной продувки, а затем химически очищенную воду пропускают через охладитель выпара деаэратора, а затем подают ее в головку деаэратора и осуществляют барботирование химически очищенной воды паром, нагревая ее до температуры, близкой к насыщению, и удаляют из воды газы O₂, CO₂, а сетевую теплофикационную воду подают на всас сетевых насосов, а затем через подогреватели сетевой воды в теплосеть предприятия, при этом при ремонте подогревателей химически очищенной воды осуществляют переключение подогревателей сетевой воды на нагрев химически очищенной воды. Пар из котлов по коллекторам могут подавать в паропроводы предприятия для технологических нужд, причем часть пара из коллекторов через редуцирующее устройство с давлением P = 4 кгс/см² подают на подогреватель сетевой воды, на подогреватель химически очищенной воды, на подогреватель топливного газа, на обогрев сепаратора топливного газа и в деаэраторы. При наличии излишков мятого пара на предприятии, часть мятого пара могут подавать на подогреватели химически очищенной воды и на подогреватели сетевой воды, а в них конденсат направляют в конденсаторные баки, откуда конденсаторными насосами откачивают на конденсатоочистку. При работе подогревателя химически очищенной воды и подогревателей сетевой воды на редуцированном паре с котлов, по крайней мере, часть конденсата с температурой 90^oC могут направлять непосредственно в головку деаэратора для замещения эквивалентного количества нагретой химически очищенной воды. Подогреватели сетевой и химически очищенной воды могут выполнять в виде блока пароводяного и водоводяного теплообменников, причем вначале в пароводяном теплообменнике конденсируют пар, при этом уровень конденсата в теплообменнике поддерживают регулятором уровня, а затем конденсат направляют в водоводяной теплообменник и переохлаждают его до температуры 80 - 90^oC, при этом химически очищенную или сетевую воду вначале пропускают через водоводяной теплообменник, а затем через пароводяной. В качестве парогенератора могут использовать паровую котельную, а производственный конденсат с установок предприятия и паровой котельной по трубопроводам подают на распределительную гребенку, причем используют конденсат с общей жесткостью 100 мкг-экв/кг, содержанием Fe в пересчете на Fe₃ до 180 мкг/кг, содержанием кремния кислоты SiO₂ - до 350 мкг/кг, содержанием масел до 80 мкг/кг и величиной pH до 8,0 ед., причем при несоответствии конденсата указанным параметрам его направляют в дренаж, а с распределительной гребенки конденсат направляют последовательно в бак отстойник и бак сбора отстоявшегося от нефтепродуктов чистого конденсата, причем по мере всплывания при отстое конденсата на поверхность частиц масла осуществляют сбор его с помощью улавливающей воронки, регулируемой не менее одного раза в смену, при этом в обоих баках поддерживают заданный объем жидкости за счет разности уровней переливных корыт - заполняющих патрубков, после чего чистый конденсат с содержанием нефтепродуктов 10 - 15 мг/кг с помощью насосов подают через узел регулирования, в котором распределяют потоки на технологическую обработку и взрыхление фильтров трех ступеней обезмасливания, на осветлительные фильтры, загруженные антрацитом, в которых производят удаление взвешенных механических частиц и "нефтепродуктов" до 4 - 5 мг/кг, после чего конденсат направляют на четыре сорбционных фильтра первой ступени, которые соединяют между собой параллельно и загружают активированным углем, а затем - на четыре сорбционных фильтра второй ступени обезмасливания конденсата до содержания в нем "масел" не более 0,05 мг/кг, а затем обезмасленный конденсат с температурой 85^oC направляют в межтрубное пространство теплообменников, по которым пропускают холодную сырую воду, используемую для технологических нужд химводоочистки и осуществляют охлаждение конденсата до температуры 40^oC, после чего направляют его в бак обезмасленного конденсата, откуда насосами прокачивают конденсат на обессоливающую установку, причем температуру обезмасленного конденсата поддерживают в пределах от 35^oC до 40^oC и направляют его сначала в водород-катионитовые фильтры, в которых в качестве фильтрующего материала используют высокоосновной катионит КУ-2,8 с высотой слоя загрузки 1,5 м и скоростью фильтрования 35 м/час, в которых производят задерживание катионов жесткости и железа, причем периодически осуществляют восстановление обменной способности фильтров путем регенерации фильтрующего материала 3 - 4% раствором серной кислоты, а после водород-катионитовых фильтров конденсат направляют в анионитовые фильтры, в которых в качестве фильтрующего материала используют высокоосновной анионит AB-17-8 и производят удаление конденсата соединений кремнекислоты, причем периодически осуществляют восстановление обменной емкости анионитовых фильтров путем пропускания через фильтрующий слой анионита 3 - 5% раствора едкого натрия, а после анионитовых фильтров очищенный конденсат с содержанием кремниевой кислоты не более 150 мкг/кг, железа (в пересчете на Fe⁺³) не более 100 мкг/кг, нефтепродуктов - не более 0,5 мкг/кг и общей жесткостью, не большей 10 мкг/кг, направляют в бак запаса конденсата, откуда прокачивают преимущественно на ТЭЦ и паровую котельную, а также в установку серы и на котлы - утилизаторы, причем для коррекционной обработки обессоленного конденсата до величины pH 8,5 - 9,5 ед. и снижения коррозии металла трубопроводов в коллектор дозированно подают 1% раствор аммиака насосами-дозаторами. Используемые при конденсатоочистке осветлительные фильтры могут выполнять двухкамерными, состоящими из корпуса и нижнего и верхнего дренажного распределительных устройств, причем внутри корпуса жестко прикрепляют глухую плоскую горизонтальную перегородку, разделяющую его на две камеры, и анкерные трубчатые связи, по которым осуществляют отвод воздуха из нижней камеры в верхнюю и поддержание в камерах общего давления, при этом верхнее дренажное распределительное устройство выполняют в виде воронки для равномерного распределения конденсата по поверхности фильтрующего материала, в качестве которого используют антрацит, высоту слоя которого в одной камере принимают равной 0,9 м при величине зерен 2-6 мм, причем при заполнении фильтра фильтрующим материалом сначала производят его укладку в нижнюю камеру, а затем - в верхнюю, а нижнее распределительное устройство выполняют в виде коллектора, к которому прикрепляют тридцать два луча с щелевыми отверстиями шириной 0,25 - 0,4 мм, которые закрывают перфорированными пластинами для исключения уноса фильтрующего материала; в качестве сорбционных фильтров I ступени используют четыре однокамерных фильтра, которые соединяют между собой параллельно и загружают фильтрующим материалом - активированным углем с толщиной слоя 2,5 м и величиной зерен от 2 до 6 мм, причем фильтры оснащают верхним и нижним распределительными устройствами, верхнее из которых выполняют в виде лучей для равномерного распределения потока конденсата по всей поверхности фильтрующего материала, а нижнее распределительное устройство в виде коллектора, в который располагают горизонтально днищу и в который вставляют распределительные трубы с отверстиями по нижним образующим диаметром 8 мм, которые перекрывают привариваемой желобообразной пластиной со щелью шириной 0,25 - 0,4 мм для исключения попадания активированного угля в конденсат; при подаче конденсата на обессоливающую установку используют насосы марок К 100, 65, 200, СУХЛУ производительностью не менее 100 м³/час и давлением P = 5,0 кгс/см²; водород-катионитовые и анионитовые фильтры выполняют в виде однокамерных имеющих производительность 115 м³/час цилиндрических аппаратов, корпус каждого из которых диаметром 2,6 м оснащают верхним и нижним лазами, штуцерами для гидроперегрузки и верхним и нижним распределительными устройствами, верхнее из которых выполняют в виде "стакана в стакане", а нижнее - в виде коллектора, в который вставляют распределительные трубки - лучи с отверстиями по нижней образующей, перекрытыми пластиной, имеющей щель шириной 0,25 - 0,4 мм. В случае образования щелевого отверстия в месте приваривания желобообразной пластины для исключения уноса фильтрующего материала на нижнее распределительное устройство сорбционных фильтров могут насыпать подстилочный слой крупнодробленного антрацита по всей поверхности фильтра высотой 10 см.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в повышении экономичности производства за счет экономии трудо- и материалозатрат вследствие экономии расхода химически очищенной воды для питания котлов (от планируемых 150 м³/ч до 100 - 110 м³/ч), а также в улучшении экологической обстановки на предприятии и окружающих территориях вследствие того, что появляется возможность исключения необходимости нормирования качества химически очищенной воды и конденсата по кремнесодержанию, что дает возможность при 100%-ном возврате конденсата на парогенератор перейти от необходимости использования обессоливающей установки с применением водород-катионитовых и анионитовых фильтров к натрий-катионитовым фильтрам, и, следовательно, обеспечивается возможность отказаться от использования агрессивных реагентов: серной кислоты и щелочи и перейти к применению поваренной соли.

Способ осуществляют следующим образом.

Производят выработку, по крайней мере, в одном парогенераторе пара, получаемого, по крайней мере, частично за счет сжигания газообразного топлива и, по крайней мере, частично предназначенного в том числе для использования, по крайней мере, в части технологических процессов добычи, и/или обработки, и/или транспортировки добываемого сырья. В качестве, по крайней мере, части газообразного топлива используют попутный газ, находящийся в добываемом, и/или обрабатываемом, и/или транспортируемом сырье и/или выделяющийся при обработке сырья. Попутный газ перед сжиганием подогревают до температуры не ниже 100^oC и сжигают в парогенераторе или парогенераторах, которые питают водой, состоящей из вводимой в оборот химически очищенной воды и очищенного возвратного парового конденсата. Процессы очистки воды и парового конденсата совмещают, по крайней мере, путем объединения технологически необходимого процесса отбора тепла у конденсата с одновременным использованием отбираемого тепла для подогрева вводимой в оборот химически очищенной воды.

Газ подают с температурой преимущественно 50 - 70^oC и давлением 3,0 - 5,0 кг/см², при этом 15 - 40% газа сжигают в котельной предприятия, а 60 - 85% - в технологических установках предприятия.

Сырую воду используют из проточного и/или непроточного водоема, причем нагрев химически очищаемой воды, осуществляемый за счет отбора тепла возвратного парового конденсата, производят до или после выполнения очистки сырой воды от взвесей и после очистки возвратного парового конденсата от масляных загрязнений, в частности используют воду из реки Урал с общей жесткостью 4,8 мг-экв/кг, общей щелочностью 3,4 мг-экв/кг, величиной pH 8,1 и содержанием железа 628 мкг/кг, сульфатов (CO₄^-2) 1,78 мг-экв/кг, кремнекислоты 0,15 мг-экв/кг, кальция (Ca⁺²) 3,0 мг-экв/кг, магния (Mg⁺²) 1,8 мг-экв/кг, и окисляемостью пермонганатной 3,84 - 5,12 мг/кг по O₂. Сырую воду на химическую очистку подают под давлением до 5 кг/см² на насосы сырой воды, по крайней мере, один из которых оставляют резервным, а затем прокачивают воду через пару теплообменников с неподвижными трубчатыми решетками и подогревают воду до температуры 25 - 30^oC. По крайней мере, в одном теплообменнике используют собираемый с территории предприятия конденсат с температурой 80-85^oC, при этом количество сырой воды, пропускаемой через этот теплообменник, регулируют до захолаживания конденсата до температуры 25 - 35^oC, а остальную часть сырой воды пропускают через другой теплообменник и нагревают ее до температуры 25 - 30^oC за счет использования в этом теплообменнике в качестве теплоносителя теплофикационной воды, имеющей температуру отопительной воды в соответствии с сезоном. После подогрева воду направляют на фильтрование в механические фильтры с двухслойной загрузкой кварцевым песком и антрацитом и осуществляют удаление из воды взвешенных частиц до достижения водой прозрачности не менее 40 см, а затем осветленную воду подают на фильтры водород-катионитовые с "голодной" регенерацией, загруженные сульфоуглем, и осуществляют удаление из воды солей жесткости до 1 - 2 мг-экв/кг постоянной и разрушение бикарбонат-иона со снижением только карбонатной щелочности до 0,7 мг-экв/кг и ионным обменом солей жесткости, щелочности, имеющихся в воде, и химическими реакциями с катионом водорода сульфоугля. После этого умягченную воду подают на предохраняющие фильтрат от проскоков кислотности буферные саморегулирующиеся фильтры, загруженные сульфоуглем, а затем воду направляют для удаления свободной углекислоты в декарбонизатор, загруженный кольцами Рашига, и осуществляют отделение воздуха с углекислым газом, который отводят в атмосферу, и декарбонизированной воды самотеком в бак. Далее эту воду насосами прокачивают через двухступенчатые фильтры натрий-катионирования, в фильтрах первой ступени производят удаление катионов жесткости до 0,1 мг-экв/кг, а во второй ступени осуществляют более глубокое удаление катионов жесткости Ca⁺², Mg⁺² до 0,01 мг-экв/кг и получают химически очищенную воду прозрачностью не менее 40 см, общей жесткостью 2-5 мг-экв/кг, содержанием железа в пересчете на Fe⁺³ до 300 мкг/кг и величиной pH 8,0, после чего химически очищенную воду подают в баки, а затем насосами откачивают на паровую котельную.

По крайней мере, в период паводка осуществляют предварительную очистку воды, которую производят с использованием не менее двух осветлителей производительностью 250 м³/час, двух мешалок известкового молока емкостью 15 м³ каждая, двух мерников коагулянта по 10 м³ каждый, ячейки мокрого хранения извести, преимущественно известкового теста емкостью 100 м³, ячейки известкового молока емкостью 60 м³ и насосов-дозаторов и/или центробежных насосов с дополнительными регулирующими заслонками. Химическую очистку воды производят только с использованием натрий-катионовых фильтров, в которых производят также регенерацию фильтрующего материала солевым раствором с концентрацией 6 - 8%.

Используемые для химической очистки воды механические фильтры выполняют в виде цилиндрических сосудов с внутренним антикоррозионным покрытием, преимущественно из эпоксидной смолы, и двумя стальными днищами сферической формы, в верхнем из которых размещают штуцер подачи исходной воды и верхнее распределительное устройство, которое выполняют в виде лучей из полимерного материала для распределения воды по сечению фильтра, а на нижнее днище располагают дренажную систему в виде коллектора со щелевыми трубками из нержавеющей стали, по оси которых образованы отверстия, которые перекрывают кожухами со щелями шириной 0,25 - 0,4 мм. В верхней части корпуса фильтра образуют люк для осмотра поверхности фильтрующего материала, а в нижней - лаз для монтажа и ремонта верхней и нижней дренажных систем. На корпусе фильтра на уровне щелевых трубок располагают штуцер для гидроперегрузки, подводят к фильтру трубопроводы исходной воды, взрыхления, воздушник верхней и нижней дренажных систем, подсоединяют манометры на входе и выходе коллектора, пробоотборники и вентили. Фильтрующую засыпку выполняют двухслойной, состоящей из слоя кварцевого песка высотой 700 мм и объемом 6,4 м³ и слоя антрацита высотой 500 мм и объемом 4,6 м³. Производительность фильтров назначают с учетом расхода воды на собственные нужды и приготовление регенерационных растворов не менее 200 м³/час, скорость фильтрования при работе всех фильтров - не менее 7 м/час и максимальной во время взрыхляющей промывки - не менее 10 м/час при расходе на взрыхление cжатого воздуха 5 м³/час и давлении до 1,5 кгс/см². Используемые водород-катионитовые фильтры выполняют с площадью фильтрования не менее 7 м², диаметром не менее 3000 мм и высотой загрузки сульфоуглем, равной 2500 мм. Фильтр оснащают верхним распределительным устройством, которое выполняют в виде лучевой, равномерно распределяющей поток воды по поверхности фильтрующего материала системы, а внутреннюю поверхность фильтра выполняют с гуммировочным покрытием из резины. Производительность фильтра назначают не менее 80 т/ч, а скорость фильтрования - не менее 13 м/час. Используемые буферные фильтры загружают сульфоуглем с высотой слоя загрузки 2000 мм и выполняют саморегенерирующимися, с верхним распределительным устройством в виде "стакан в стакане". Производительность одного фильтра назначают не менее 180 м³/час, а скорость фильтрования - не менее 25 м/ч. Используемый декарбонизатор выполняют с заполнением кольцами Рашига и выполняют с нижним патрубком подвода воздуха, брызгоотделителем и патрубком отвода декарбонизированной воды, который соединяют с баком сбора этой воды емкостью не менее 400 м³. Используемый натрий-катионитовый фильтр выполняют двухступенчатым с верхним, состоящим из лучей и нижним распределительными устройствами. Первую ступень этого фильтра выполняют составной из трех фильтров диаметром 3000 мм и загружают фильтрующим материалом с высотой слоя 1900 мм для замещения катионов Ca⁺², Mg⁺² на катион водорода H⁺. Производительность фильтра назначают не менее 90 м³/час, а скорость фильтрования - не менее 25 м/час и производят удаление катионов жесткости до 0,1 мг-экв/кг. Вторую ступень фильтра выполняют составной из двух фильтров диаметром 2600 мм, загружают фильтрующим материалом с высотой слоя 1200 мм, оснащают фильтр верхним распределительным устройством. При этом назначают скорость фильтрования не менее 34 м/час и осуществляют удаление катионов жесткости Ca⁺², Mg⁺² до 0,01 мг-экв/кг. Во всех ионообменных фильтрах химической очистки воды на нижнем дренажном устройстве располагают подстилающий слой антрацита высотой, превышающей уровень расположения лучей с перфорацией не менее чем на 10 см.

Химически очищенную воду подают на паровую котельную с температурой 25 - 30^oC. Часть химически очищенной воды направляют на охладители отбора проб непрерывной и периодических продувок котлов, а оттуда - в головку деаэратора. Другую часть химически очищенной воды направляют в охладитель самотечного конденсата, в котором используют тепло конденсата, поступающего с установок предприятия, а выходящую из охладителя воду разделяют на два потока, один из которых, нагретый до 90^oC, подают в головку деаэратора, а другой подают на охладитель непрерывной продувки, используя тепло продувочных вод из сепаратора непрерывной продувки. Затем химически очищенную воду пропускают через охладитель выпара деаэратора, а затем подают ее в головку деаэратора и осуществляют барботирование химически очищенной воды паром, нагревая ее до температуры, близкой к насыщению, и удаляют из воды газы O₂, CO. Сетевую теплофикационную воду подают на всас сетевых насосов, а затем через подогреватели сетевой воды в теплосеть предприятия. При ремонте подогревателей химически очищенной воды осуществляют переключение подогревателей сетевой воды на нагрев химически очищенной воды.

Пар из котлов по коллекторам подают в паропроводы предприятия для технологических нужд. Часть пара из коллекторов через редуцирующее устройство с давлением P = 4 кгс/см² подают на подогреватель сетевой воды, на подогреватель химически очищенной воды, на подогреватель топливного газа, на обогрев сепаратора топливного газа и в деаэраторы.

При наличии излишков мятого пара на предприятии, часть мятого пара подают на подогреватели химически очищенной воды и на подогреватели сетевой воды, а в них конденсат направляют в конденсаторные баки, откуда конденсаторными насосами откачивают на конденсатоочистку.

При работе подогревателя химически очищенной воды и подогревателей сетевой воды на редуцированном паре с котлов, по крайней мере, часть конденсата с температурой 90^oC направляют непосредственно в головку деаэратора для замещения эквивалентного количества нагретой химически очищенной воды.

Подогреватели сетевой и химически очищенной воды выполняют в виде блока пароводяного и водоводяного теплообменников. Вначале в пароводяном теплообменнике конденсируют пар, при этом уровень конденсата в теплообменнике поддерживают регулятором уровня. Затем конденсат направляют в водоводяной теплообменник и переохлаждают его до температуры 80 - 90^oC. Химически очищенную или сетевую воду вначале пропускают через водоводяной теплообменник, а затем через пароводяной.

В качестве парогенератора используют паровую котельную, а производственный конденсат с установок предприятия и паровой котельной по трубопроводам подают на распределительную гребенку. Конденсат используют с общей жесткостью 100 мкг-экв/кг, содержанием Fe в пересчете на Fe₃ до 180 мкг/кг, содержанием кремния кислоты SiO₂ - до 350 мкг/кг, содержанием масел до 80 мкг/кг и величиной pH до 8,0 ед. При несоответствии конденсата указанным параметрам его направляют в дренаж, а с распределительной гребенки конденсат направляют последовательно в бак отстойник и бак сбора отстоявшегося от нефтепродуктов чистого конденсата. По мере всплывания при отстое конденсата на поверхность частиц масла осуществляют сбор его с помощью улавливающей воронки, регулируемой не менее одного раза в смену. В обоих баках поддерживают заданный объем жидкости за счет разности уровней переливных корыт - заполняющих патрубков. После этого чистый конденсат с содержанием нефтепродуктов 10-15 мг/кг с помощью насосов подают через узел регулирования, в котором распределяют потоки на технологическую обработку и взрыхление фильтров трех ступеней обезмасливания, на осветлительные фильтры, загруженные антрацитом, в которых производят удаление взвешенных механических частиц и "нефтепродуктов" до 4 - 5 мг/кг. После этого конденсат направляют на четыре сорбционных фильтра первой ступени, которые соединяют между собой параллельно и загружают активированным углем, а затем - на четыре сорбционных фильтра второй ступени обезмасливания конденсата до содержания в нем "масел" не более 0,05 мг/кг. Потом обезмасленный конденсат с температурой 85^oC направляют в межтрубное пространство теплообменников, по которым пропускают холодную с