Роль химии в энергетике:

1. Роль химии в энергетике: подготовка химически обессоленной воды методом ионного обмена для АЭС Автор проекта: Сентюлева Анна, Удомельская гимназия №3 им. О. Г. Макарова

2. Цель работы • Ознакомление с технологией подготовки воды для АЭС методом ионного обмена и сравнение качества воды: для технологических нужд АЭС, питьевой и озерной.

3. Задачи работы • изучить требования, предъявляемые к воде, используемой для технологических нужд на современной АЭС на примере Калининской АЭС. • ознакомиться с теорией метода ионного обмена, • посетить водозаборную станцию г. Удомля и ознакомиться с химическим составом питьевой воды и озерной воды. • сравнить показатели химического анализа питьевой воды и воды II контура АЭС.

4. Задачи работы • посетить химический цех Калининской АЭС и ознакомиться: • с процессом подготовки воды на химической водоочистке; • с процессом очистки воды на блочной обессоливающей установке; • посетить экспресс-лабораторию II контура; • ознакомиться теоретически с работой специальной водоочистки. • сделать выводы о значении ионного обмена при подготовке воды.

5. Актуальность • К оборудованию АЭС предъявляются жесткие требования безопасности, надежности и экономичности работы. • Водно-химический режим АЭС должен быть организован так, чтобы коррозия и другие воздействия на оборудование и трубопроводы систем АЭС не приводили к нарушению пределов и условий её безопасной эксплуатации.

6. Посещение водозаборной станции 14 декабря 2007 года состоялась экскурсия на водозаборную станцию с целью ознакомления с процессами: подготовки воды, определения основных показателей качества питьевой и озерной воды.

7. Аэрация нужна для обогащения воды кислородом

8. Определение рН растворов на рН-метре на водозаборной станции Подготовка проб для определения железа на фотоколориметре

9. Определение солей жесткости

10. Частичное сравнение показателей качества озерной и питьевой воды

11. Показатель рН, содержание железа и солей жесткости в озере Кубыча, питьевой воде и ПДК

12. Посещение Калининской АЭС • 25 декабря 2007 года состоялась экскурсия на Калининскую атомную станцию с целью ознакомления с работой подразделений химического цеха.

13. Сравнительные характеристики питьевой воды и воды II контура АЭС

14. Содержание хлоридов в питьевой воде и воде второго контура Калининской АЭС

15. Содержание солей жесткости в питьевой воде и воде второго контура КАЭС

16. Содержание железа в питьевой воде и воде второго контура

17. Посещение химводоочистки и ознакомление с технологией производства химически обессоленной воды

18. Предварительно очищенная (осветленная) вода 15 9 13 HI HII БЧОВ ОHI ОHII БСН ФСД 7 8 10 11 12 14 На подпитку Принципиальная схема обессоливающей части химводоочистки (ионирование)

19. ЭМФ ФСД ЛФМ Очищаемый конденсат Очищенный конденсат Принципиальная схема блочной обессоливающей установки

20. Через электромагнитные фильтры пропускают 100% конденсата, через фильтры смешанного действия возможно пропускать как 100% воды, так и часть ее. Так при одном работающем фильтре смешанного действия (очистка 20% конденсата) удельная электрическая проводимость уменьшилась: χ=0,23 мкСм/см – до блочной обессоливающей установке и χ=0,21 мкСм/см – после блочной обессоливающей установки.

21. Принцип работы специальной водоочистки Очистка воды первого контура производится на установке спецводоочистки. Установка улучшает радиационную обстановку, снижая радиоактивность теплоносителя на один-два порядка.

22. На энергоблоке с реакторами типа ВВЭР-1000 имеется четыре замкнутых контура сбора и переработки сточных вод: организованных протечек и продувочной воды первого контура; борного концентрата; продувочной воды парогенераторов; трапных вод и вод спецпрачечной. Данные установки включают в себя: механические фильтры, Н-катионитные и ОН-анионитные фильтры.

23. Заключение • Все дренажи с оборудования предочистки и химводоочистки собираются в подземном баке дренажных вод. После нейтрализации вода подаётся на фильтровальный блок полигона глубинного захоронения. Отстоянная вода нагнетается в скважины, на глубину около 1,5 км.Таким образом, введение в эксплуатацию полигона глубинного захоронения исключает возможность сброса промышленных нерадиоактивных стоков в окружающую среду.

24. Заключение • Подготовка воды методом ионного обмена позволяет достигать требуемых значений, необходимых для безопасной, надежной и экономичной работы оборудования. • Однако это достаточно дорогостоящий процесс: себестоимость 1м3 питьевой воды – 6,19 руб., а себестоимость 1м3 химически обессоленной воды составляет 20,4 руб. (данные 2007 г.) - для чего применяют замкнутые циклы циркулирования воды.

25. Заключение • Данная работа помогает повысить мотивацию к изучению химии, физики, знакомит с химическими технологиями, применяемыми в энергетике на примере Калининской АЭС.