Качество используемой в котельной воды должно обеспечивать работу котлов, теплоиспользующего оборудования и тепловых сетей без отложений накипи и шлама, без коррозионных повреждений и получение пара и горячей воды с содержанием в них вредных примесей, не превышающим допустимых норм. Поэтому исходная вода (даже если она поступает из систем водоснабжения) должна быть подвергнута в котельных обработке в водоподготовительных установках. Качество химически очищенной, котловой, питательной, подпиточной и сетевой воды, конденсата и пара должно соответствовать определенным требованиям по щелочности, жесткости, допустимому содержанию кислорода, диоксида углерода, масла и других примесей. Масло, попадающее в котловую воду, образует пленку на поверхностях нагрева или пропитывает накипь. Теплопроводность масла еще ниже, чем у накипи. Кроме того, совместно со взвешенными веществами и солями жесткости масло образует массу, которая может явиться причиной закупорки труб и нарушения циркуляции.
Допустимое содержание вредных примесей в воде зависит от типа котла, его рабочего давления, наличия пароперегревателя или экономайзера, температуры нагрева воды, а также от вида топлива. К воде, используемой в котлах, работающих на мазуте и газе, предъявляются более высокие требования по сравнению с работающими на твердом топливе в связи с повышенной температурой в топке и возможным перегревом отдельных зон поверхностей нагрева. Постоянную проверку качества воды должна выполнять химическая лаборатория предприятия или центральная лаборатория эксплуатирующей организации, объединяющей несколько котельных, тресты Тешюэнерго.
Осветление воды. Для очистки (осветления) воды от взвешенных частиц (песка, глины, остатков растений) применяют резервуары-отстойники больших размеров или осветлительные фильтры, заполненные кварцевым песком или мраморной крошкой, дробленым антрацитом, керамзитом. Для более полной очистки от органических и взвешенных частиц, солей железа и кремния применяют коагуляцию. При коагуляции к воде добавляют сернокислый алюминий или сернокислое железо, которые образуют с примесями воды хлопья, выпадающие в осадок. Периодичность промывки фильтра осветленной водой устанавливается наладочной организацией. Вода поступает из бака, установленного на 10—15 м выше уровня нижнего днища фильтра, и подается в направлении, обратном движению фильтруемой воды. Эффективность промывки повышается, если одновременно с водой в фильтр поступает воздух под давлением до 2 кгс/см2.
Умягчение воды. Умягчением называется удаление из воды образующих накипь соединений кальция и магния. Применяют докотловую и внутрикотловую обработку воды. Наиболее распространенным в отопительно-производственных котельных является катионитовыи метод докотловой обработки, при котором воду пропускают через специальные фильтры, заполненные природным минералом — глауконитом, а наиболее часто — раздробленным каменным углем или антрацитом, обработанными серной кислотой (сульфоуглем), полистирольным синтетическим катионитом.
Сущность метода катионирования заключается в способности катионита извлекать из воды ионы кальция и магния, а взамен отдавать воде ионы натрия или водорода, содержащиеся в катионите; в зависимости от этого различают методы Na-катионирования, Н-катионирования и комбинированного Na- и Н-катионирования. Образуемые при Na-катионировании соли легко растворяются и не способны к образованию накипи. При Н-катионировании образуются угольная, серная и соляная кислоты, которые накипи не дают.
Катионитовые фильтры представляют собой металлические емкости цилиндрической формы, в которых на бетонной подушке расположено дренажное устройство и слой катионитового материала. Высота слоя катионита в зависимости от жесткости исходной воды может достигать 3—4 м. Дренажное устройство состоит из коллектора с системой дренажных труб, к которым приварены патрубки с навернутыми колпачками. Колпачки, изготовленные из пластмассы или фарфора, имеют на своих гранях щели шириной 0,3 мм. Вода поступает в верхнюю часть фильтра, проходит через слой катионита и отводится через дренажное устройство в питательный бак.
В процессе умягчения катионирующий материал насыщается кальцием и магнием и теряет свою способность к обмену с солями жесткости. Для восстановления (регенерации) обменной способности через фильтр пропускают раствор поваренной соли или серной кислоты в зависимости от вида применяемого фильтрующего материала. Регенерация состоит из трех операций: взрыхления фильтрующего материала восходящим потоком воды, собственно регенерации катионита и отмывки его умягченной водой. Регенерацию в зависимости от качества воды проводят 2—3 раза в сутки. Во время регенерации, которая занимает около 2 ч, воду пропускают через резервный фильтр. Ревизию фильтра следует проводить не реже 1 раза в год, а ремонт с выгрузкой фильтрующего материала — не реже 1 раза в 2 года.
Следующий вид подготовки воды – внутрикотловая обработка воды. Об этом виде подготовки воды для котлов и оборудования котельных мы поговорим далее. При химическом способе внутрикотловой обработки в питательную воду паровых котлов добавляют антинакипины — вещества, способствующие образованию шлама, удаляемого из котла с продувочной водой. Применяют этот способ в неэкранированных котлах без пароперегревателей, имеющих достаточные объемы нижних барабанов, из которых может быть беспечен отвод образующегося шлама.
В качестве осадительных веществ используют в основном едкий натр, или каустическую соду NaOH, кальцинированную соду Na2C03, тринатрийфосфат Na3P04. Вводят раствор в питательную воду или непосредственно в барабан котла. Важнейшим условием успешной обработки воды является строгое соблюдение в растворе дозировки веществ, чтобы избежать при их избытке кристаллизации и образования отложений в трубопроводах или вспенивания и уноса воды.
Режимом работы паровых котлов и тепловой схемой котельной предусматривается возможность периодической или непрерывной продувки в зависимости от содержания шлама в котловой воде. При внутрикотловой обработке воды продувка является обязательной, а продолжительность и периодичность продувки определяются лаборантом в соответствии с инструкцией по обслуживанию установок водоподготовки. Противонакипные магнитные установки. В котельных с секционными чугунными и стальными котлами применяют противонакипную магнитную обработку воды. Принцип действия такой установки (ПМУ-1) заключается в следующем. Питательная вода со скоростью 0,5— 2,5 м/с проходит установленное вертикально противонакипное устройство, представляющее собой колонку высотой 6,5 м и состоящую из отдельных секций. В каждой секции имеются магнитопровод, цилиндрические магниты и полюсные наконечники, создающие магнитное поле. Растворенные в воде соли внутри котла не осаждаются на поверхностях нагрева, а выпадают в виде шлама. Периодическое изменение направления воды и резкое уменьшение скорости в шламоотделителе способствуют выпадению шлама в осадок. Осветленная вода поступает в питательный бак, а накопившийся шлам сбрасывается в канализацию. Пропускная способность ПМУ-1 около 3 м3/ч.
Источник: ООО «Вемиру»
E-mail: [email protected]
URL: www.vemiru.ru