Первичная водоподготовка для котельных установок. Системы химводоподготовки и химводоочистки

ВОДОПОДГОТОВКА И ВОДОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ КОТЕЛЬНОЙ

5.1.Водоподготовка имеет большое значение для безопасной и экономичной работы котельных установок. При неудовлетворительной водоподготовке на поверхности нагрева котлов, тепловых сетей и водоподогревателей откладываются твердые отложения, и происходит коррозия поверхности нагрева.

5.2.Водоподготовка подпиточной воды включает в себя умягчение жесткой воды в натри-катионитовых фильтрах и удаление агрессивных газов, кислорода и свободной углекислоты, в вакуумных деаэраторах.

5.3.Вода из городского водопровода мимо или через повысительные насосы холодной воды поступает на охладитель рабочей жидкости. Затем на подогреватель сырой воды (I ступень ХВО) /12/. Нагревается до температуры не выше 40 С и поступает в натрий-катионитовый фильтр /1/. Повышение воды выше 40 С вызывает коксование сульфоугля, что снижает его обменные способности. Умягченная вода после фильтра /1/ поступает на подогреватель химочищенной воды II ступени /13/, где нагревается до температуры 70-80 С, а затем подается на вакуумные деаэраторы /6,7/. Де аэрированная умягченная вода свободно сливается в баки подпиточной воды /10/. Смотри схему №5.

5.4.Натрий-катионитовый фильтр представляет собой вертикальные цилиндрические напорные баки, работающие с давлением выше атмосферного. Нижняя часть фильтра заполнена слоем бетона, на котором расположено нижнее дренажное устройство.

Дренажное устройство предназначено для равномерного распределения поступающей воды по всей площади фильтра. Оно состоит из коллектора с системой дренажных трубок со щелями, щели которых меньше диаметра наименьших зерен сульфоугля /катионита/.

Выше дренажного устройства располагается катионит /сульфоуголь/ высотой 2,2м.

В верхней части фильтра расположено распределительное устройство для воды и солевого раствора. Оно предназначено для равномерного распределения воды и солевого раствора по всей поверхности сульфоугля.

Фильтр имеет два лаза: верхний – для загрузки катионита и для доступа во внутрь фильтра; и нижний – для ревизии нижней дренажной системы.

Катионитовые фильтры обвязаны трубопроводами с арматурой и измерительными приборами – расходомерами, манометрами, термометрами, устройствами для отбора проб воды.

5.5.К вспомогательному оборудованию водоподготовки относится устройство для подготовки раствора соли, необходимого для регенерации фильтра, устройство ""мокрого хранения"" соли /14/, перекачивающие солевые насосы /15/, бак мерник /3/. бак подсоленной воды /8/, солерастворитель /4/.

5.5.1.Установка ""мокрого хранения"" соли представляет собой четыре железобетонных бака-хранилища, рассчитанных на трех-четырех месячную потребность соли.

Сухая соль автотранспортом засыпается в ямы. В верхней части ям имеется коллектор с отверстиями для равномерного размыва соли холодной/1/ или горячей водой /2/подаваемой из котельной. Смотри схему №5.

На дне ямы ""мокрого хранения"" соли имеется всасывающая труба (в коробе со щебнем – для фильтрации солевого раствора), по которой раствор насосом /5/ подается в бак мерник /3/ котельной.

5.5.2.Всасывающие трубы из ям ""мокрого хранения"" соли входят в рядом стоящую насосную, где расположены два насоса /5/ для перекачки солевого раствора и трубопроводы с запорной арматурой обвязывающие солевые ямы. Обвязка солевых ям позволяет перекачать солевой раствор из любой ямы в любую, а так же подавать горячую и холодную воду в ямы, как через размывочный коллектор, так и через заборную трубу.

5.5.3.Из ямы ""мокрого хранения"" соли солевой раствор перекачивающими насосами подается в бак мерник. В баке мернике насыщенный раствор разбавляется до 7-10% концентрации и подается в регенерируемый фильтр солевым насосом /15/.

5.5.4.Солевой раствор для регенерации фильтра может быть приготовлен и в проточном солерастворителе /4/. Соль ""сухого хранения"" засыпается в солерастворитель и пропускают через него холодную воду. Полученный солевой раствор может быть подан как непосредственно в фильтр, так и на бак мерник. Этот способ приготовления солевого раствора применяется при выходе из строя перекачивающих насосов /5/ или солевого насоса /15/.

5.6.Цикл работы фильтра состоит из операций взрыхления, регенерации, контакта, отмывки, умягчения.

5.6.1.Цель взрыхления – устранить уплотнения слежавшейся массы катионита, для обеспечения более свободного доступа регенерационного раствора к зернам катионита. Взрыхление производится отмывочной водой подаваемый насосом взрыхления /9/ из бака подсоленной воды /8/. В случае отсутствия отмывочной воды, взрыхление производится холодной водой.

При взрыхлении сначала открывается задвижка на линии подвода взрыхляющей воды, а затем задвижку на линии сброса воды в верхней части фильтра в канализацию. Взрыхление должно производится до тех пор, пока вода, отходящая от фильтра вода, не станет прозрачной. При взрыхлении не допускается полное опорожнение промывочного бака, во избежание засоса воздуха в фильтр.

5.6.2.Регенерация катионита в фильтре производится раствором соли, приготовленным в баке мернике. Раствор соли 7-10% концентрации подается солевым насосом в фильтр, он проходит сверху вниз сквозь слой катионита и выходит в канализацию. При помощи дренажной задвижки на фильтре устанавливаем скорость подачи раствора 3-4м3/час. В процессе регенерации необходимо следить, чтобы в фильтре был все время подпор жидкости. После пропуска раствора соли, закрывается дренаж, фильтр ставится на контакт.

5.6.3.Контакт катионита с раствором соли длится 5-10 минут. Он необходим для дополнительного обменного процесса между катионами натрия и солями жесткости. При увеличении времени контакта свыше 15 минут эффект регенерации возрастает незначительно.

5.6.4.После окончания контакта производится отмывка сульфоугля от регенерационного раствора и продуктов регенерации. Для отмывки фильтра холодную воду пропускаем сквозь катионит сверху вниз 25-45 минут. Сбрасываем воду в канализацию. Сброс производится до тех пор, пока отмывочная вода станет соленой на вкус. Тогда фильтр переключается на отмывку в промывочный бак. Отмывка в бак заканчивается тогда, когда отмывочная вода становится прозрачной и ее общая жесткость не превышает 200мкг.экв/кг, а концентрация хлоридов превышает их содержание в исходной воде не более чем на 30мг/л.

Если бак отмывочной воды заполнится раньше, чем отмоется фильтр, отмывка продолжается в канализацию.

Катионитовый фильтр, поставленный после регенерации в резерв, в избежания пептизации катионита отмывается от регенерационного раствора только частично. В этом случае отмывка в бак не ведется, и фильтр оставляется в резерве со слабым регенерационным раствором. Окончание отмывки и отмывка на бак производится непосредственно перед включением фильтра в работу.

5.6.5.Закончив отмывку, фильтр включается в работу. Умягченная вода поступает через задвижку на входе в верхнее распределительное устройство, проходит через фильтр, через катионит и далее через дренажную систему, через задвижку на выходе отводится на подогреватель II ступени ХВО /13/.

При включении фильтра в работу необходимо еще раз произвести химический контроль выходящей воды, которая должна отвечать следующим показателям: жесткость не более 200мкг.экв/л.; хлориды – 30мг/л больше, чем их содержание в исходной воде.

Во время умягчения следует периодически /один-два раза в смену/, открывать воздушный вентиль для выпуска скопившегося в фильтре воздуха.

По достижении остаточной жесткости в умягченной воде 200мкг.экв/л. фильтр отключают и повторяют цикл операций.

5.6.6.Для подготовки питательной воды паровых котлов ДЕ-10-14ГМ применяется двухступенчатое умягчение. При двухступенчатом умягчении: исходную воду вначале умягчают в основных катионитовых фильтрах (фильтры I ступени) /1/ до остаточной жесткости 1000мкг.экв/л., а затем доумягчают в катионитовых фильтрах II ступени /2/ до конечной жесткости 20мкг.экв/л.

5.7.Химически очищенная вода после натрий-катионитовых фильтров I ступени /1/ поступает на подогреватель ХВО II ступени /13/, где нагревается до температуры 70-80 С. На вход подогревателя ХВО II ступени поступает еще и подпиточная вода после подпиточных насосов /11,17/ на повторную деаэрацию. Ее количество регулируется в ручную.

5.7.1.Греюшая вода поступает сразу на подогреватель ХВО II ступени, а затем последовательно на подогреватель I ступени и на регулятор ""Температуры ХВО"". В случае работы без подогревателя ХВО I ступени, теплоноситель после подогревателя II ступени ХВО поступает на регулятор ""Температуры ХВО"" через байпас.

5.7.2.Регулятор ""Температуры ХВО"" регулирует температуру на выходе воды с теплообменника ХВО II ступени. Температуру на выходе воды с подогревателя ХВО I ступени, регулируется в ручную. В случае ее повышения до 38 С в операторской срабатывает звуковая и световая сигнализация.

5.7.3.Греющая и нагреваемая вода на подогревателе ХВО II ступени подключены противотоком, а на подогревателе ХВО I ступени – прямотоком.

5.7.4.Для аварийной подпитки тепловых сетей напрямую, минуя деаэрацию необходимо:

Закрыть задвижку на входе в подогреватель ХВО II ступени

Открыть перемычку между трубопроводами (выход натрий-катионитовых фильтров и нагнетательный коллектор подпиточных насосов /11,17/).

Эта линия подпитывает тепловые сети химически очищенной водой давлением исходной воды, без подпиточных насосов (пуск после остановки со сливом воды, выход из строя подпиточного насоса).

5.8.После подогревателя ХВО II ступени химически очищенная вода поступает на вакуумную деаэрационную установку подпитки. Она включает в себя вакуумные деаэрационные колонки производительностью 25 т/час /7/, 50 т/час/6, охладитель выпара колонки /16/, бак деаэрированной воды /10/, эжектора – общие с колонками ГВС. Смотри схему №15. Одна из деаэраторных колонок подпитки находится в работе, а другая в резерве, в зависимости от нагрузки на узел ХВО.

5.9.Режимная карта натрий-катионитовых фильтров I и II ступеней котельной по ул. Товарищеская

Водоподготовительная установка (ВПУ) производительностью 80 т/час обеспечивает подготовку глубоко умягченной воды для восполнения потерь пара и конденсата в котельной низкого давления с барабанными котлами ГМ-50/14.

Обработка воды осуществляется по схеме двухступенчатого натрий-катионирования с предварительным осветлением на механических фильтрах. Основным источником водоснабжения является река Нева.

Вода на ВПУ подается из главного корпуса, предварительно подогретая до температуры 30 0 С.

Схема водоснабжения котельной позволяет производить подачу на ХВО воды из цирк-системы ТЭЦ (схема пожарного водоснабжения).

Подогреваемая вода подается на механические фильтры (МФ), затем на

Nа-катионитные фильтры 1 и 2 ступени. Умягченная вода после Nа-катионитного фильтра 2 ступени подается непосредственно в головку деаэратора (ДСА) котельной, либо в бак химочищенной воды (БХОВ) и оттуда насосами химочищенной воды

(НХОВ-1, 2) в ДСА.

НАЗНАЧЕНИЕ И КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
ОБОРУДОВАНИЯ ХВО КНД

Оборудование ХВО КНД включает в себя механические и Nа-катионитные фильтры,

баковое хозяйство и насосное оборудование, систему трубопроводов и каналов, а также средства контроля и управления за его работой, обеспечивающие требуемую технологию и качество обработки исходной воды.

Механические фильтры (МФ).

На ХВО КНД установлены 3 вертикальных механических фильтра (МФ-1, МФ-2, МФ-3) напорного типа, которые предназначены для очистки исходной воды от взвешенных веществ (Æ – 3000 мм, площадь поперечного сечения –7,1 м 2 , рабочее давление не более 6 кгс/см 2 , скорость фильтрации при работе – 5 ¸ 6 м/ч, 35 ¸ 42 м 3 /ч).

Конструктивно МФ представляет собой вертикальный стальной цилиндр с приваренными сверху и снизу сферическими днищами. Внутри фильтра смонтированы верхнее и нижнее распределительные устройства (ВДРУ, НДРУ). ВДРУ представляет собой стакан, из которого радиально отходят 12 лучей (полиэтиленовых труб), имеющих по длине ряд отверстий Æ 15 мм. НДРУ смонтировано на залитом бетоном с цементной стяжкой нижнем днище и представляет из себя центральный коллектор диаметром

219 мм, от которого по всей его длине по обе стороны расходятся лучи. Каждый луч имеет ряд отверстий Æ 6 мм, которые закрываются кожухом из нержавеющей стали со щелями 0,4 ± 0,1 мм. В корпусе фильтра выполнены два люка: верхний – смотровой, нижний – ремонтный. В нижней части корпуса врезан штуцер для гидроперегрузки фильтрующего материала. Внутренняя поверхность фильтра имеет антикоррозийную защиту в виде лакокрасочного покрытия на основе эпоксидной шпаклевки (ЭП 0010). На корпусе фильтра смонтированы трубопроводы с запорной арматурой:

· подачи исходной воды в фильтр с задвижкой (з.1);

· отвода осветленной воды из фильтра с з.2;

· подвода воды на взрыхление с з.3;

· верхний дренаж с з.4;

· нижний дренах с з.5;

· подачи сжатого воздуха на взрыхление с з.6.

Фильтры оборудованы двумя пробоотборными точками с подсоединенными к ним манометрами на трубопроводах исходной и обработанной воды. Для контроля за нагрузкой во время работы фильтра на трубопроводе осветленной воды установлено расходомерное устройство. Фильтры оборудованы воздушниками, необходимыми для периодического удаления воздуха из объёма фильтров во время их работы, а также используемые при обслуживании фильтра (взрыхление, регенерация, ремонты и т.п.).

Nа-катионитные фильтры.

На ХВО КНД установлены два фильтра Nа-катионитных 1 ступени и один фильтр Nа-катионитный 2 ступени. Схема обвязки Nа-катионитных фильтров 1 ступени выполнена так, что каждый фильтр может работать как по 1 ступени, так и по 2 ступени.

При Nа-катионировании воды протекают следующие реакции:

2NaR + Ca (HCO 3) 2 ↔ CaR 2 + 2NaHCO 3 ;

2NaR + Мg (HCO 3) 2 ↔ MgR 2 + 2NaHCO 3 ;

2NaR + CaCl 2 ↔ CaR 2 + 2NaCl;

2NaR + CaSO 4 ↔ CaR 2 + Na 2 SO 4 ;

2NaR + MgCl 2 ↔ MgR 2 + 2NaCl;

2NaR + MgSO 4 ↔ MgR 2 + Na 2 SO 4 .

где NaR, CaR 2 и MgR 2 – солевые формы катионита.

Из приведенных реакций видно, что из обрабатываемой воды удаляются катионы Са 2+ и Mg 2+ , а в обрабатываемую воду поступают ионы Nа + . Анионный состав воды при этом не меняется.

Конструктивно все Nа-катионитные фильтры устроены аналогично МФ. На корпусе Nа-катионитного фильтра 1 ступени смонтированы трубопроводы с запорной арматурой:

· подачи осветленной воды в фильтр с з.1;

· подачи Nа-катионированной воды в фильтр с з.1А;

· отвода Nа-катионированной воды из фильтра с з.2;

· отвода Nа-катионированной воды с з.2А;

· верхний дренаж с з.4;

· нижний дренаж с з.5;

На корпусе Nа-катионитного фильтра 2 ступени смонтированы трубопроводы с запорной арматурой:

· подачи Nа-катионированной воды в фильтр с з.1;

· отвода химочищенной воды из фильтра с з.2;

· подачи воды на взрыхление с з.3;

· верхний дренаж с з.4;

· нижний дренаж с з.5;

· подачи раствора соли на фильтр с з.7, 7А.

Фильтр гидроперегрузки (ФГП).

На ХВО КНД установлен ФГП, используемый для проведения ремонтных работ на фильтрах с выгрузкой из них фильтрующего материала.

Конструктивно фильтр устроен аналогично Nа-катионитному фильтру 1 ступени. Обвязка ФГП позволяет использовать его в качестве Nа-катионитного фильтра

1 ступени.

Баковое хозяйство.

Для обслуживания фильтров и котлов ХВО КНД в зале котельной находятся баки:

Бак химочищенной воды (БХОВ).

Используется для подпитки ДСА-1, ДСА-2 котельной, а также в случае низкого давления в трубопроводе исходной воды.

Бак взрыхления механических фильтров (БВМФ).

Бак предназначен для взрыхляющих промывок механических фильтров.

Бак взрыхления Nа-катионитных фильтров (БВКФ).

Бак предназначен для сбора при регенерациях отмывочных вод Nа-катионитных фильтров с последующим использованием их для взрыхляющих промывок.

Все баки (БВМФ, БХОВ, БВКФ) имеют объем 60 м 3 , оборудованы соответствующими трубопроводами подвода и отвода воды, дренажом, переливом, поплавковым уровнемером. Внутренняя поверхность баков имеет антикоррозийную защиту на основе эпоксидной шпаклевки (ЭП 0010).

Бак мокрого хранения соли (БМХС).

Два БМХС находятся на ХВО ОВК и предназначены для приема и хранения поступающей на ТЭЦ поваренной соли. Выполнены из железобетона с гидроизоляцией и заглублены до отметки Ñ – 1,2 м. Рабочая емкость каждого бака – 50 м 3 . Баки оборудованы трубопроводами подачи воды, сжатого воздуха для перемешивания и растворения соли и переливами.

3.4.6. Бак чистого раствора соли (БЧРС).

Бак находится на ХВО ОВК, используется как емкость для приготовления раствора

соли требуемой концентрации. Объём бака 50 м 3 . Бак оборудован переливами, поплавковым уровнемером, трубопроводами для подачи соли из БМХС и осветленной воды. Обвязка бака позволяет обеспечивать возврат раствора соли в любой из БМХС. Для выполнения солещелочных обработок фильтрующего материала ХВО ОВК в бак имеется подвод щелочи (от НПЩ-1, 2) и пара для подогрева раствора.

Баки (БМХС, БЧРС) имеют антикоррозийное покрытие на основе эпоксидной шпаклевки (ЭП 0010).

Насосное оборудование.

Для обслуживания фильтров и подачи обработанной воды в котлы установлены следующие насосы.

Насос химочищенной воды (НХОВ).

Два насоса (рабочий и резервный) типа 4К-12 (Q = 60 – 100 м 3 /ч, Р= 3,5 кгс/см 2) предназначены для подпитки деаэратора из БХОВ. Насосы оборудованы системой автоматического включения резервного насоса (АВР) при выходе из строя рабочего. Проверка АВР приведена в приложении 3 и производится в случае постоянной работы НХОВ.

Насос взрыхления Nа-катионитных фильтров (НВКФ).

Насос типа 4К-90 (Q = 90 м 3 /ч, Р= 2 кгс/см 2) предназначен для взрыхления

Nа-катионитных фильтров.

Насос взрыхления механических фильтров (НВМФ).

Насос типа 8К-18 (Q = 260 м 3 /ч, Р= 1,5 кгс/см 2) используется для взрыхления механических фильтров.

Насос силовой воды (НВС-3).

Насос типа 2К-20/30 (Q = 20 м 3 /ч, Р= 3 кгс/см 2) используется для создания необходимого давления в системе управления задвижками с гидроприводами.

Насос чистого раствора соли (НЧРС).

Насос типа Х20-31ЛС (Q = 20 м 3 /ч, Р= 3,1 кгс/см 2) установлен на ХВО ОВК и предназначен для подачи раствора соли с концентрацией 6 – 8% из БЧРС непосредственно на катионитные фильтры ХВО КНД.

Насос раствора соли (НРС-2).

Насос типа Х20-31ЛС (Q = 20 м 3 /ч, Р= 3,1 кгс/см 2) установлен на ХВО ОВК на отметке Ñ - 1,2; предназначен для подачи раствора соли из ячеек (БМХС) в БЧРС.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Назначение ХВО

Химводоочистка (ХВО) предназначена для снабжения химочищенной водой производственных установок и паровой котельной.

Режим эксплуатации водоподготовительных установок и водно-химический режим должен обеспечить работу котельной и тепловых сетей без повреждений и снижения экономичности, вызванных коррозией внутренних поверхностей водоподготовительного, котельного и сетевого оборудования, а также образованием накипи и отложений на теплопередающих поверхностях, и шлама в оборудовании и трубопроводах котельной и тепловых сетей. Чтобы избежать подобных последствий, рекомендуется использовать химводоочистку (ХВО).

Система очистки воды для подпитки котлов включает в себя:

Удаление примесей на механических фильтрах;

Удаление солей жёсткости (умягчение воды) на Na-катионитовых фильтрах;

Обескислороживание и удаление углекислоты (декарбонизация).

Для предупреждения образования в котле кальциевой накипи применяется ввод фосфатов натрия в питательную воду на входе ее в барабаны котлов. Одновременно путем фосфатирования может поддерживаться определенная щелочность (РН) котловой воды, обеспечивающая защиту металла котла от коррозии. Раствор фосфата приготавливается в мешалках Е-9/1,2 с циркуляционными насосами Н-13/1,2, осветляется в фильтре Ф-6 и поступает в расходные емкости Е-10/1,2, откуда насосами-дозаторами Н-14/1-6 подается в котлы.

Для связывания углекислоты, выделяющейся в пар, из-за термического распада и гидролиза солей бикарбонатной и карбонатной щелочности, а также для защиты питательного тракта от углекислотной коррозии в питательную воду вводится раствор аммиачной воды. Аммиачная вода насосами-дозаторами Н-17/1,2 аммиачного хозяйства подается во всасывающую линию питательных насосов Н-9/1-3. Подача аммиачной воды ведется в автоматическом режиме.

Для поддержания солевых балансов котлов предусмотрена непрерывная продувка. В целях использования тепла продувки установлены сепараторы непрерывной продувки С-1,2. Вторичный пар, получаемый в сепараторах поступает в деаэраторы Да-1/1,2, а оставшаяся часть охлаждается в Х-2/1,2 и сбрасывается в остывочный колодец.

2. Химводоочистка для котельных, ТЭЦ и других энергообъектов

Вопросы подготовки и обработки воды для энергетических объектов в настоящее время приобрели особую актуальность в связи с неизбежностью замены устаревшего энергетического оборудования на современное и более совершенное, но требующего строгого соблюдения норм эксплуатации.

Непрерывное упаривание котловой воды в котлах с многократной естественной или принудительной циркуляцией приводит к возрастанию концентрации растворённых и взвешенных в ней примесей (солей, окислов, гидратов окислов) которые могут, отлагаясь на внутренней поверхности обогреваемых труб, значительно ухудшить условия их охлаждения, а также стать причиной перегрева металла и аварийной остановки котла из-за разрыва труб. Кроме того, чрезмерное повышение концентрации примесей в котловой воде недопустимо из-за уноса их паром из барабана с каплями воды или в виде парового раствора в пароперегреватель. Во избежание возрастания концентрации примесей в котловой воде производятся непрерывные и периодическиепродувки котла. Предельно допустимая концентрация примесей определяется конструкцией и параметрами котла, составом питательной воды и тепловыми напряжениями экранных поверхностей нагрева.

Продувка котла выполнятся с целью удаления загрязняющих примесей из пароводяного тракта котла. Различают непрерывную продувку котла: постоянный вывод растворённых примесей с частью котловой воды из верхнего барабана, и периодическую (шламовую) продувку котла - повторяющееся не чаще 1 раза в смену удаление нерастворимых примесей с частью котловой воды из нижних коллекторов циркуляционного контура котла. Тепло продувочной воды обычно утилизируется.

Наличие кислорода и агрессивных анионов, особенно хлоридов, в воде резко сокращает срок работы энергетических установок вследствие коррозии, которая в ряде случаев вызывает коррозионное растрескивание. За счёт деаэрации и водоподготовки изменяются стационарный потенциал и значения критических потенциалов и критических токов металла. Важным фактором, оказывающим влияние на коррозионную устойчивость материала котла, является значение pH котловой воды. Так, при уменьшении значения pH с 9,5 до 8,5 скорость растворения магнетита увеличивается в 5 раз. Требования к значению pH питательной воды строго регламентируются в требованиях к водно-химическому режиму котлов. Во многих случаях необходимой оказывается корректировка значения pH питательной воды, путём дозирования щелочи в воду, подготовленную для питания паровых котлов. химводоочистка паровой котел

В то же время, дополнительное введение щелочи в питательную воду увеличивает солесодержание в котловой воде, что приводит к увеличению потерь воды и тепла, связанных с непрерывной и периодической продувкой котла. Использование обессоленной воды, для подпитки котла позволяет на 5% увеличить экономичность котла и на столько же снизить расход подпиточной воды. Питание котлов обессоленной водой уменьшает и хлоридную коррозию металла, происходящую за счет анионов хлора. Следует отметить также, что необходимость дозирования щёлочи для коррекции pH в обессоленную воду приводит к увеличению солесодержания подпиточной воды практически до исходного значения.

Физические и химические свойства воды и/или пара во многом определяют срок службы оборудования. Накипь, кислородная и углекислотная коррозия обусловлены низкими качествами подпитывающей и питательной воды, а также отсутствием соответствующего контроля и химической коррекции свойств воды в котлах, пароконденсатных трактах и тепловых сетях. Эти проблемы приводят к снижению теплопередачи, уменьшению срока службы и выходу из строя оборудования, увеличению теплопотерь.

Правильный подбор водоподготовки позволяет избежать этих проблем уже на стадии проектирования и строительства новых систем тепло и водоснабжения и предотвратить их развитие в существующих системах.

Качество котловой и питательной воды регламентируется нормативными документами, а также соответствующими требованиями фирм-производителей котельного оборудования:

· ПБ 10-574-03? "Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов"

· ГОСТ 20995-75. "Котлы паровые стационарные с давлением до 3.9 Мпа. Показатели качества питательной воды и пара"

· "РД 24031.120-91. "Нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов, организация воднохимического режима и химического контроля"

· ПБ 10-575-03 "Правила устройства и безопасной эксплуатации электрических котлов и электрокотельных".

В зависимости от качества исходной воды и предъявляемых требований система водоподготовки может включать следующие стадии:

· предварительная очистка воды от механических примесей, сероводорода, железа;

· умягчение воды (Na+ -- катионирование) в одну или две ступени;

· обессоливание методом обратного осмоса или ионным обменом;

· глубокое обессоливание на фильтрах смешанного действия (ФСД) - декарбонизация и деаэрация;

· коррекционная обработка воды реагентами.

Широкий интерес к использованию метода обратного осмоса как метода обессоливания при подготовке воды для паровых котлов вызван тем, что его применение позволяет на 90% сократить количество потребляемых реагентов (поваренной соли, кислот, щелочей), избавившись таким образом от громоздкого и чрезвычайно вредного реагентного хозяйства, стоков, содержащих эти реагенты и снизить процент продувок паровых котлов до 0,5% вместо 10 и более процентов.

Мембранные методы могут применяться как в комбинациях, так и самостоятельно.

Мы предлагаем Вам рассмотреть наши предложения по:

· Установкам умягчения воды (Na+ -- катионирование), работающих в автоматическом режиме;

· Установкам обессоливания, работающим по технологии обратного осмоса;

· Оборудованию для снижения щелочности воды;

· Оборудованию для корректировки воднохимического режима котлов, путем дозирования химических реагентов.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Понятие и строение парового котла, его назначение и функциональные особенности. Характеристика основных элементов рабочего процесса, осуществляемого в котельной установке. Конструкция парового котла типа ДЕ. Методы и средства управления работой котла.

курсовая работа , добавлен 27.06.2010


Краткое описание котельного агрегата ДКВР-6,5-13. Выбор водоподготовительного оборудования. Теплообменники, сепараторы непрерывной продувки. Принципиальная схема газоснабжения котельной. Автоматика безопасности котла. Отопление и вентиляция помещения.

курсовая работа , добавлен 09.09.2014


Генерация насыщенного или перегретого пара. Принцип работы парового котла ТЭЦ. Определение КПД отопительного котла. Применение газотрубных котлов. Секционированный чугунный отопительный котел. Подвод топлива и воздуха. Цилиндрический паровой барабан.

реферат , добавлен 01.12.2010


Реконструкция котельной на Новомосковском трубном заводе: определение нагрузок и разработка тепловых схем котельной, выбор основного и вспомогательного оборудования; расчет системы водоподготовки; автоматизация, обслуживание и ремонт парового котла.

дипломная работа , добавлен 16.08.2012


Элементы рабочего процесса в котельной установке. Обоснование необходимости автоматизации технологических параметров. Система автоматического регулирования и контроля питания котла, ее монтаж и наладка. Спецификация на монтажные изделия и материалы.

дипломная работа , добавлен 01.06.2015


Конструкция котельной установки, характеристика ее оборудования. Пуск котла, его обслуживание при нормальной эксплуатации. Перечень аварийных случаев и неполадок в котельном цехе. Экономичность работы парового котла. Требования по технике безопасности.

дипломная работа , добавлен 01.03.2014


Часовые производственные показатели котельной в номинальном режиме. Расход химочищенной воды для подпитки котлов и теплосети. Годовой отпуск тепловой энергии на теплофикацию. Абсолютные и удельные вложения капитала в котельной. Материальные затраты.

курсовая работа , добавлен 11.12.2010


Расчет и анализ основных параметров системы теплоснабжения. Основное оборудование котельной. Автоматизация парового котла. Предложения по реконструкции и техническому перевооружению источника тепловой энергии. Рекомендации по осуществлению регулировки.

дипломная работа , добавлен 20.03.2017


Принципиальное устройство парового котла ДЕ, предназначеного для выработки насыщенного пара. Расчет процесса горения. Тепловой баланс котла. Расчет топочной камеры, конвективных пучков, экономайзера. Расчет и выбор тягодутьевых устройств и дымовой трубы.

курсовая работа , добавлен 11.06.2010


Описание реконструкции котла КВ-ГМ-50 для сжигания угля. Выполнение теплового расчета котельной установки и вентиляции котельного зала. Краткая характеристика топлива. Определение количества воздуха, продуктов сгорания и их парциальных давлений.

Водоподготовка котельных установок на сегодняшний день является обязательным атрибутом в рабочем процессе любой отдельно взятой котельной.

Система водоподготовки котельной устанавливается для того, чтобы предотвратить формирование минеральных отложений, которые накапливаются внутри водонагревательных котлов.

Несомненно, качественная водоподготовка для котлов является гарантией эффективного и безаварийного функционирования всего оборудования в течение отопительного сезона.

1 Зачем нужно очищать воду для котельной?

Водоподготовка для паровых котлов представлена в виде процесса, который заключается в том, что перед подачей воды в котельную производится ее предварительная обработка.

Очистка воды происходит благодаря применению многоступенчатых блоков-фильтров. В процессе обработки воды для водогрейных и судовых котлов, встроенное оборудование из жесткой рабочей среды, в , преобразовывает ее исходные свойства.

Оборудование, обеспечивающее умягчение воды для водогрейных систем и систем газового отопления эффективно производит умягчение жесткой воды.

В процессе умягчения и последующей очистки, из жесткой воды оборудование удаляет большинство растворенных в ней загрязнителей.

Причинами жесткой рабочей среды являются концентрированные минеральные соли и механические примеси грубодисперсного типа .

Первичный этап умягчения и дальнейшего процесса водоподготовки в водогрейных и судовых котлах, а также ее очистка не представляет высокой сложности.

Очистка жесткой воды производится с применением обычного набора методов физической обработки, с помощью средств

Второй этап процесса водоподготовки более сложен и трудоемок. Для того чтобы очистка жесткой воды и ее последующее умягчение прошло как можно более эффективно, необходимо позаботиться об удалении растворенных в рабочей среде минеральных солей.

Умягчение и поэтапная очистка судовых и водогрейных котлов, а также газового оборудования производится с применением наиболее современного и высокоэффективного метода тонкой очистки воды.

Он основан на включении специальных мембранных технологий, обеспечивающих умягчение и последующую очистку судовых и водогрейных котельных.

Смягчители здесь не употребляются ввиду применения методов и ультрафильтрации.

2 Как произвести расчет?

Водоподготовка, очистка и умягчение водогрейных систем производится после того, как будет проведен предварительный расчет.

Водоподготовка котла, установка удаления накипи из воды

Расчет включает в себя сбор и систематизацию данных о протяженности судовых водонагревательных систем, и степени их засоренности.

Водоподготовка котельных и последующая очистка системы транспортировки теплоносителя подразделяется на несколько основных этапов. Это:

• Начальная очистка от взвесей, коллоидов и органики;
• Процесс смягчения (деминерализации);
• Аннигиляция агрессивных газов СО2 и О2;
• Коррекционная постобработка и расчет следующей очистки.

Даже в тех системах теплоснабжения, где применяется современное оборудование и производится расчет всех параметров работы, происходит непланомерная утечка теплопередающего вещества.

В тех котельных, оборудование которых представлено в виде стальных и чугунных котлов утечка компенсируется так называемой подпилочной водой.

Эта вода проходит обязательный этап предварительной подготовки, в процессе которой применяются смягчители.

2.1 Способы водоподготовки котельной

В настоящее время способов водоподготовки котельных существует немало. Каждый из них обладает собственными технологическими особенностями и тонкостями. Это:

• Осаждение;
• Химические способы ( , флокуляция, адсорбация);
• Обратный осмос;
• Ионный обмен;
• Безреагентная водоподготовка.

При осаждении все твердые частицы, взвешенные в воде, оседают на фильтрующей поверхности устройства и внутри его.

Осаждение протекает благодаря включению в состав воды специальных реагентов. Данный способ отлично зарекомендовал себя при выведении каллоидных и взвешенных частиц.

Является наиболее быстрым, простым и эффективным методом смягчения и очистки. Обратный осмос протекает с помощью включения в систему очистки специальной мембраны.

Она способно производить эффективную фильтрацию практически всех находящихся воде примесей, имеющих органическое происхождение.

Эта же мембрана может неплохо отфильтровывать вирусы и бактерии. Обратный осмос слишком тщательно производит очистку воды, потому она обедняется.

Мембрана стоит недешево, и может с легкостью повредиться от большого количества загрязнения. Этот способ не обладает высокой скоростью очищения воды от вредоносных посторонних примесей.

Это обусловлено полупроницаемостью мембраны. При проведении водоподготовки посредством ионного обмена основным элементом будет служить специальная смола.

Ей заполняется картридж. В состав смолы входят ионы натрия, которые подготовлены к последующему обмену.

Он осуществляется при наступлении контакта с водой, обладающей высокими показателями жесткости.

В процессе фильтрации соли замещаются натрием или вода приобретает мягкость. Недостаток данного метода заключается в постоянной необходимости замены картриджей.

Химические реагенты при проведении водоподготовки осуществляются с применением специальных окислителей.

В большинстве случаев они представлены в виде кислорода, озона, хлорамина, перекиси водорода или марганцовки.

Наиболее сильным дезинфектором считается хлор. Он проявляет высокую степень стойкости и активности даже после полного растворения.

Перманганат кальция применяется как восстановитель. Перекись водорода используется в малых дозировках ввиду высокой степени токсичности.

Озон общепризнанно считается наиболее сильным окислителем. Он отличается высокой степенью экологичности, однако его стоимость высока, по сравнению с другими реагентами.

2.2 Оборудование для водоподготовки

В настоящее время оборудование, которое обеспечивает водоочистку и водоподготовку котельных представлено виде различных установок и фильтров.

Загрузочные баллонные фильтры применяются в котельных, установленных в частных домах. Работают они, основываясь на принципе механической фильтрации.

Некоторые из моделей могут выполнять функцию обезжелезивателя. Основное преимущество представленного оборудования – это сравнительно невысокая стоимость.

2.3 Как производится водоподготовка котельных? (видео)

На нужды горячего водоснабжения и подпитку поступает вода из существующего хозяйственно-питьевого водопровода котельной, отвечающая требованиям ГОСТ 2874–82 «Вода питьевая».

Требования к качеству подпиточной воды приняты по «Нормам качества подпиточной и сетевой воды тепловых сетей НР 34–70–051–83».

Для уменьшения содержания железа в проекте предусматривается установка обезжелезивания. Умягчение воды по способу натрий-катионирования.

Обезжелезивание воды происходит в фильтрах обезжелезивания. Через фильтр, загруженный сульфоуглем, пропускается аэрированная вода в течение 170–180 часов. За это время на поверхности зерен сульфоугля образуется пленка из соединений железа, служащая в дальнейшем катализатором. Когда потери напора в слое загрузки возрастают до 10 м. вод. ст., фильтр отключают на промывку.

Химводочистка воды принята по схеме двухступенчатого Na-катионирования. К установке принят блок из четырех Na-катионитовых фильтров. Два фильтра работают на 1-ой ступени умягчения, один - на 2-ой ступени умягчения и один резервный.

В баке мокрого хранения соли поддерживается постоянный уровень при помощи бачка постоянного уровня, 26% раствор соли из бака мокрого хранения поступает в емкость для хранения. Концентрированный раствор соли при помощи эжектора разбавляется до 7% концентрации и подается на регенерацию.

Для подпитки сети используется вода из системы водоснабжения, которая после химводоочистки поступает в вакуумную деаэрационную установку ДСА–50. Деаэрированная вода через регулятор давления поступает в обратный сетевой трубопровод для подпитки теплосети.

7.3. Выбор схемы водоподготовки

Расход пара на технологию D Т = 18 т/ч.

Количество потерянного конденсата:

G к =(1-  )  D Т = (1-0,7)  18=5,4 т/ч

где - доля возврата конденсата, принимаем (60-70%);

D Т – расход пара на производство, т/ч.

Количество возвращаемого конденсата:

G Т = D Т - G К = 18 - 5,4 = 12,6 т/ч

Расход пара на деаэрацию и подогрев сырой воды.

Принимается равной 9% от D Т:

D д + D св = 0,09  D Т = 0,09  18 = 1,62 т/ч

Потери пара внутри котельной принимается равными 2 % от D T:

D пот =0,02  D T =0,02  18=0,36 т/ч

Полное количество пара, производимого котельной:

D = D T + D д + D св + D пот = 18+1,62+0,36=19,98 т/ч

Количество пара, которое можно получить из расширителя непрерывной продувки:

где
т/ч

Р пр – величина прдувки (2-10%), принимаем 3%;

i l 1 - энтальпия котловой воды при давлении в котле

826,1кДж/кг;

i ll н иi l 2 – энтальпия пара и воды при давлении в

расширителе (1,5 кгс/см 2);

i ll н = 2692,39 кДж/кг;i 1 2 = 464,54 кДж/кг;

 - степень сухости пара, выходящего из расширителя

 под – КПД подогревателя (расширителя) (0,98)

Количество воды уходящей из расширителя:

G 1 пр = G пр - D пр =0,6 – 0,1=0,5 т/ч

Количество питательной воды, поступающей в котлы:

G пит =  D + G 1 пр =19,98+0,5=20,48 т/ч

Общее количество воды на выходе из деаэратора (питательная вода):

G д = G пит =20,48 т/ч

Если принять, что количество выпара из деаэратора питательной воды равно 0,4% расхода подаваемой через него воды, то:

D вып =0,004  G д =0,004  20,48=0,08 т/ч

Тогда производительность химводоочистки должна быть:

G хво = G к + G 1 пр + D пот + D вып =18+0,5+0,36+0,08=18,94 т/ч

Расход сырой воды на ХВО учитывается величиной коэффициентаk= 1,1-1,25. Этот коэффициент учитывает количество воды, идущей на взрыхление катионита, его регенерацию, обмывку и прочие нужды ХВО

G св = k  G хво =1,25  18,94=23,68 т/ч

Так как от производственных потребителей конденсат возвращается не полностью, то питание котлов предусматривается химически очищенной водой. Согласно нормам качества питательной воды для экранированных котлов давлением до 14 ата не должна превышать 20 мг-экв/кг.

(Справочник эксплуат-ка газ. котельных стр.223)

Замена в котлах твердого и жидкого топлив газовым позволяет увеличить их производительность за счет: дополнительного экранирования топок; повышения теплового напряжения топочного объема; правильного выбора количества горелок, их конструкции и мест установки; улучшения условий теплопередачи в конвективной части котла благодаря уменьшению загрязненности поверхностей нагрева; увеличения к.п.д. котла благодаря отсутствию потерь тепла с механическим и химическим недожогами и возможности сжигания газа с меньшими избытками воздуха.