Химводоподготовка для паровых котлов


Исправность и эффективная работа парового котла зависит от многих факторов. В их список входит наличие накипи и различных загрязняющих частиц на внутренних стенках теплообменника. Если накипь перед первым запуском котельного устройства отсутствует, то ржавчина, масляные загрязнения или окалина в новом котле всегда имеются. Конечно, от их нужно избавиться. Для этого выполняются такие процессы как щелочение и продувка котла, а также химводоподготовка.

Подготовка к щелочению котла

Согласно правилам порядок ее осуществления является таким:

  1. Выполняют внешний осмотр агрегата низкого давления. Это позволяет убедиться в том, что все его трубопроводы, автоматика, аварийные приборы, устройства, которые регулируют и подают воду, пар, воздух и топливо, собраны правильно.
  2. Проводят осмотр и промывку питательных баков, деаэраторов, вспомогательных и основных трубопроводов.

Правила не предусматривают подвергание щелочению пароперегревателя. Конечно, чтобы избежать ремонта или непредвиденной остановки его также надо очистить от ржавчины и масляных загрязнений. Их устраняют путем продувки паром под немалым давлением.

loading...

loading...

Щелочение

Согласно большинству инструкций с множеством требований и правил его выполняют в таком порядке:

  1. Открывают вентиль или предохранительный клапан для спуска воздуха.
  2. Заливают в котел с обмуровкой химически очищенную воду. Об особенностях ее очистки будет написано ниже. Воду заливают в барабан до тех пор, пока ее поверхность не достигнет его нижнего предельного уровня. Согласно правилам такой уровень нужно будет поддерживать в течение всей процедуры щелочения. Иначе возникнет непредвиденный ремонт или реконструкция.
  3. Растапливают котел и ждут, пока давление поднимется до уровня 75-100% от рабочей нормы. При этом, если номинальное давление составляет 1,4 или 2,4 МПа, то рабочую характеристику поднимают не выше 1,3 МПа или 1,4 МПа. Обогрев котельного устройства с хорошей обмуровкой следует проводить путем разведения огня. Можно разогревать котел огнем и паром одновременно. Однако такой режим допустим только тогда, когда нижний барабан можно прогреть паром. Уровень давления пара не должен превышать 0,4 МПа. Комбинированный режим используют только для разогрева. Далее переходят на обогрев огнем.
  4. Вводят в барабан котла с безопасной обмуровкой реагенты: кальцинированную соду, тринатрийфосфат или едкий натрий. Согласно технологическим картам их введение можно провести через любой патрубок барабана. Расчет количества этих веществ проводят по сложным формулам или же облегчают жизнь, воспользовавшись технологической картой.
  5. Через каждые 3 часа проводят диагностику котловой воды в барабанах и камерах экранов. Для этого берут пробы. При анализе определяют щелочность и уровень загрязнения, а также устанавливают, какие изменения нужно провести в водно-химическом режиме (ВХР).
  6. Через 12-20 часов после добавления реагентов приступают к несильной продувке. Со временем ее интенсивность увеличивают. При этом делают это так, чтобы сила продувки была самой большой перед концом щелочения. Благодаря этому удаляется грязь, которая накопилась внизу энергетического устройства с безопасной обмуровкой.

Схема парового котла

Стоит добавить, что продувка котла зависит от загрязненности. Если очередной анализ проб показывает большое количество грязи, то усиливают продувку с нижних точек котельного агрегата. Ее проводят под давлением, уровень которого составляет 0,5-0,6 МПа.

Щелочение проводят до тех пор, пока в пробах взятой на анализ воды не будет грязи. В зависимости от загрязнения очистной вхр может длиться от 48 до 86 часов. После этой процедуры сливают воду. При этом ее температура не должна превышать 50-60 °С, а давление не должно быть больше атмосферного. Трубы энергетического котла с обмуровкой и надежной автоматикой нужно промыть, залив в них нагретую в барабанах воду.

Строение парового котлаПосле этого можно заливать смягченную очищенную воду и приступать к эксплуатации котельного устройства. При этом в течение первого месяца проводят усиленную продувку. Продувочную воду подают под давлением, которое превышает расчетное в два раза.

Если между проведением очистного режима и началом эксплуатации агрегат с безопасной обмуровкой должен простаивать 10 и более дней, то необходимо провести его консервацию. Согласно требованиям консервацию можно и не выполнять, однако тогда перед запуском в эксплуатацию снова придется очищать барабаны и трубы агрегата, применяя реагенты.

Требования к состоянию котла

Они таковы:

  1. Отсутствие накипи.
  2. Отсутствие химических реакций и коррозии.

Накипь может возникать только в случаях заливки в агрегат, проходивший процедуру консервации, жесткой воды, в которой есть известняки. Стенки, на которых накапливается много накипи, сильно перегреваются. Из-за этого возникает механическое повреждение труб, течь жидкости и аварийные ситуации, а также ремонт или реконструкция оборудования.

Накипь внутри котлаХимические реакции в теплообменнике могут возникать в результате слишком малого рН. Избыточное количество кислот является более разрушительным. Вода с высоким рН превращается в щелочной раствор, который во время рабочего режима, не знавшего ремонта котла, приводит к образованию пены, щелочному растрескиванию и повышению хрупкости металлических частей агрегата, проходившего когда-то процедуру консервации. В итоге возникает нежеланный ремонт и сокращается срок эксплуатации.

Радостным моментом является то, что многие современные энергетические устройства с хорошей автоматикой способны противостоять щелочному раствору. Исключение составляют крышки корпусов. Правда, их ремонт не сложен.

Коррозия труб, топки и других элементов котельного оборудования, которое могло быть на длинной консервации, возникает в случае имеющейся в воде растворенных газов.

Всех этих негативных последствий и возможного ремонта или реконструкции можно избежать, если провести правильную, соответствующую всем требованиям химводоподготовку подпиточной воды.

Способы обработки подпиточной воды

Сначала стоит отметить то, что химводоподготовку такой воды можно осуществлять как предварительно, так и за несколько секунд до впрыска внутрь безопасного водогрейного агрегата с хорошей автоматикой. Лучше проводить предварительную подготовку воды. Это позволит провести измерение количества ее элементов и осуществить расчет необходимой концентрации веществ для осуществления возможной дополнительной очистки.

Водоподготовка может проводиться такими способами:

  1. Ионный обмен.
  2. Обратный осмос. Правила его проведения предусматривают пропускание подпиточной воды через полупроницаемую мембрану. Качество получаемой жидкости во время такой водоподготовки очень высокое, поскольку через мембрану могут пройти только молекулы воды. Все примеси преодолеть этот барьер не могут.
  3. Умягчение воды. ВХР умягчения предусматривает добавление к жидкости гидратированного известняка (гидроксида натрия). Он вступает в химическую реакцию с бикарбонатом магния и кальция.

Такое смягчение жидкости приводит к уменьшению щелочной (временной) жесткости. Если же нужно снизить длительную жесткость, то используют кальцинированную соду, которая также вступает в химическую реакцию с известняком.

Ионный обмен

Этим способом чаще всего проводят водоподготовку для тех жаротрубных энергетических котлов, назначением которых является производство насыщенного пара. Для его реализации используют ионообменный фильтр.

Водоподготовка методом ионного обмена состоит из таких этапов:

  1. Пропускание через фильтр с ионитом 7-12% раствора обычной соли (хлорида натрия). Во время этого процесса в ионите накапливается натрий.
  2. Пропускание воды через фильтр. Во время ее прохождения через ионит ионы кальция и магния замещаются ионами натрия. В результате в воде не остается элементов, которые приводят к образованию накипи, сокращению эксплуатации и частым остановкам оборудования.

Особенностью этого очистного ВХР процесса является то, что рано или поздно ионы натрия в смоле закончатся, и возникнет потребность в повторной зарядке фильтра. Определение момента восстановления состояния ионита проводится путем измерения двух показателей:

  1. Продолжительности работы фильтра.
  2. Количества пропущенной подпиточной воды.

На основе этих данных проводят расчет остаточного количества ионов натрия. Правда, перед началом всей процедуры нужно измерить концентрацию и осуществить расчет количества ионов, которые образуют накипь.

Промывка парового промышленного котлаТакая технологическая водоподготовка может проводиться в течение многих лет эксплуатации агрегата, бывшего когда-то на короткой консервации. Этот непрерывный ВХР возможен даже тогда, когда вода имеет высокую временную жесткость. Правда, есть одно требование: количество конденсата, которое возвращается, должно быть больше 50%. При невыполнении этого требования подготовку воды следует проводить, применяя более сложный тип ионного обмена.

Альтернатива – смягчение воды с помощью кальцинированной соды перед проведением ионного обмена. Такая хитрость позволяет уменьшить нагрузку на ионит и повысить его срок непрерывной эксплуатации.

Обесщелачивание и деминерализация

Метод ионного обмена позволяет смягчить воду. Однако количество растворенных в ней твердых веществ (TDS), а также уровень рН остаются неизменными. Часто измерения показывают, что TDS и рН являются слишком высокими, что не соответствует требованиям. Поэтому нужно снижать их уровни, проведя перед этим небольшие расчеты.

Снизить щелочность позволяет процедура обесщелачивания. Она предусматривает пропускание воды через:

  1. Обесщелачиватель.
  2. Дегазатор.
  3. Фильтр ионного обмена.

Часто эти три устройства размещают в одном корпусе. Стоит добавить, что согласно требованиям и правилам обесщелачиватель никогда не используют отдельно. Это потому, что из него выходит довольно кислый с постоянной жесткостью раствор. Он же приведет к ремонту, который может осуществить пмр.

Обесщелачивание проводят для тех паровых энергетических устройств, в которые возвращается очень малый процент конденсата.

Что касается деминерализации, то ее назначение – это лишить воду практически всех солей и предупредить возможные остановки. Она заключается в использовании двух ионных фильтров и дегазатора. В одном фильтре проходит катионный обмен, в другом – анионный обмен.

Благодаря деминерализации можно получить воду очень хорошего качества. В жидкости фактически не остается TDS, что, конечно, удовлетворяет все требования. Но, стоит брать в расчет то, что подпиточная вода с большим количеством взвешенных твердых частиц быстро выводит из строя ионные фильтры. А они дорогие. Продлить их эксплуатацию при такой воде можно путем предварительной очистки или непрерывного фильтрования жидкости.

Выбор способа водоподготовки

Самой лучшей является деминерализация. Однако установка для этого способа стоит немалых денег. Кроме этого нужно часто анализировать состояние воды и проводить расчеты количества используемых химических соединений для зарядки фильтров. Поэтому в расчет приходится брать более дешевые способы водоподготовки.

Если используется жаротрубный котел с хорошей обмуровкой, то химическую подготовку воды проводят самым простым ионообменным способом. Когда же жидкость имеет много TDS или процент возврата конденсата меньше 40%, то возможны следующие варианты:

  1. Подпиточную воду обрабатывают содой/известняком и далее проводят ионный обмен.
  2. Применяют установку для обесщелачивания.
loading...

Что касается водотрубных котлов с качественной обмуровкой, то для их безопасной и непрерывной работы подготовка воды должна происходить либо способом деминерализации, либо обратным осмосом.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (3 голосов, рейтинг: 4,67 из 5)
Загрузка...
loading...