На предприятиях часто используют котельные для обогрева, выработки пара или горячей воды. В итоге система котлов превращается практически в полноценный отдел предприятия, которому тоже нужно обслуживание. Речь о предотвращении образования минеральных отложений, накапливающихся внутри котлов, для чего и нужна водоподготовка в котельной.
Цели и задачи системы водоподготовки для котельной
Пример современной котельной на предприятии
Котел – самая дорогая часть котельной, поэтому нужно строго соблюдать требования по воде. В котельных используют водогрейные или паровые котлы. На каждый из них выпускают технический паспорт, где указаны обязательные нормативы по качеству воды.
Нормы качества воды для паровых котлов:
|
Показатель |
Рабочее давление, МПа (кгс/см2) |
|||
|
0,9 (9) |
1,4 (14) |
2,4 (24) |
4 (40) |
|
|
Прозрачность по шрифту, см, не менее |
30 |
40 |
40 |
40 |
|
Общая жесткость, мкг-экв/кг |
30* |
15* |
10* |
5* |
|
40 |
20 |
15 |
10 |
|
|
Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг |
Не нормируется |
300* |
100* |
50* |
|
Не нормируется |
200 |
100 |
||
|
Содержание соединений меди (в пересчете на Сu), мкг/кг |
Не нормируется |
10* |
||
|
Не нормируется |
||||
|
Содержание растворенного кислорода (для котлов с паропроизводительностью 2 т/ч и более)**, мкг/кг |
50* |
30* |
20* |
20* |
|
100 |
50 |
50 |
30 |
|
|
Значение рН при 25°С*** |
8,5-10,5 |
|||
|
Содержание нефтепродуктов, мг/кг |
5 |
3 |
3 |
0,5 |
|
* В числителе указаны значения для котлов, работающих на жидком топливе, в знаменателе - на других видах топлива. ** Для котлов, не имеющих экономайзеров, и для котлов с чугунными экономайзерами содержание растворенного кислорода допускается до 100 мг/кг при сжигании любого вида топлива. *** В отдельных случаях, обоснованных специализированной научно-исследовательской организацией, может быть допущено снижение значения рН до 7,0. |
||||
Нормы качества воды для водогрейных котлов:
|
Показатель |
Система теплоснабжения |
|||||
|
Открытая |
Закрытая |
|||||
|
температура сетевой воды, °С |
||||||
|
115 |
150 |
200 |
115 |
150 |
200 |
|
|
Прозрачность по шрифту, см, не менее |
40 |
40 |
40 |
30 |
30 |
30 |
|
Карбонатная жесткость при рН не более 8,5, мкг-экв/кг |
800* |
750* |
375* |
800* |
750* |
375* |
|
700 |
600 |
300 |
700 |
600 |
300 |
|
|
Карбонатная жесткость при рН более 8,5, мкг-экв/кг |
Не допускается |
По графику, |
||||
|
Содержание растворенного кислорода, мкг/кг |
50 |
30 |
20 |
50 |
30 |
20 |
|
Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг 300 |
300 |
300* |
250* |
600* |
500* |
375* |
|
250 |
200 |
500 |
400 |
300 |
||
|
Значение рН при 25°С |
От 7 до 8,5 |
От 7,0 до 11,0** |
||||
|
Содержание нефтепродуктов, мг/кг |
1,0 |
|||||
|
* В числителе указаны значения для котлов на твердом топливе, в знаменателе – на жидком и газообразном топливе. ** Для теплосетей, в которых водогрейные котлы работают параллельно с бойлерами, имеющими латунные трубки, верхнее значение рН сетевой воды не должно превышать 9,5. *** Определение нормируемого значения карбонатной жесткости в зависимости от карбонатной щелочности при рН>8,5 (закрытая система теплоснабжения) – см. рисунок |
|
|||||
Главную опасность для котлов представляет жесткая вода и растворенный кислород в воде, с ними и предстоит бороться. Сложность задачи напрямую зависит от качества воды и ее источника.
В процессе нагрева воды ионы кальция и магния образуют нерастворенную форму и оседают накипью на нагревательных элементах и стенках агрегатов. Как результат, накипь хуже проводит тепло, КПД котельной снижается, система постепенно изнашивается. Жесткость воды ведет к поломкам котлов и коррозийным процессам в трубах.
Главная цель водоподготовки для котельной – умягчение воды.
Какое оборудование используют для водоподготовки
Классическая схема системы очистки воды для котельных:
- Первый этап – фильтры механической очистки. Это средства грубой очистки, которые убирают крупные загрязняющие частицы – песок, камни, взвеси. Для этого используют сетчатые и дисковые механические фильтры грубой очистки.
- Второй этап – умягчение и удаление растворенных в воде минеральных солей. Для этого используют установки умягчения и обессоливания – ионообменные фильтры или обратный осмос.
- Третий этап – удаление кислорода. Здесь используют 2 метода очистки: химический и термический. Первый осуществляется с помощью дозации в воду реагента. Мы используем корректирующее средство для химического связывания кислорода Гидрос-К9. Этот реагент не образует летучие пары и поэтому может использоваться для производства пара в пищевой промышленности. Термический метод представляет из себя удаление свободного кислорода в деаэраторе.
В зависимости от качества источника воды, перед вторым этапом помимо грубой механической очистки может потребоваться обезжелезивание и аэрация – окисление железа кислородом.
Пример промышленной установки для обратного осмоса
С точки зрения умягчения и защиты оборудования котельной от солей, самый эффективный способ из существующих – обратный осмос. Это глубокая очистка от солей, убирающая до 99 % вредных веществ. Жидкость под давлением насосами подается на обратноосмотические мембраны, которые пропускают только молекулы воды и задерживают загрязнения.
Выбор конкретного оборудования упирается в технико-экономическое обоснование. Отталкиваясь от качества воды мы подбираем оптимальное решение по соотношению цены и качества. Рассчитываем капитальные затраты на приобретение оборудования и эксплуатационные затраты. В последние входят расходы на исходную воду, сброс концентрата, электроэнергию, реагенты, фильтрующие элементы и работы по их замене. В результате имеем расчет себестоимости 1 куб.м. очищенной воды пригодной для котла.
Основные ошибки водоподготовки
- Ошибки проектирования.
Связаны с отсутствием этапа проектирования в принципе или с использованием проекта компании, не специализирующейся на водоподготовке. - Ошибки заказа оборудования.
Связаны с неоправданной экономией. Например, когда приобрели дорогостоящий котел, но сэкономили на водоподготовке. - Ошибки эксплуатации.
Связаны с отсутствием в штате квалифицированных кадров, а также с отказом от регулярного технического обслуживания, когда предприятие не заключает договор на ТО.
Чтобы избежать подобных проблем и лишних трат, рекомендуется обязательное проведение правильного технического обслуживания системы.
При подписании договора с «Гидрос» на плановое ТО наши мастера проверяют оборудование каждый квартал. Если в период действия договора что-то выйдет из строя, произведем ремонт за наш счет.
Читайте также:
- Водоподготовка на ТЭЦ
- Оборудование для водоподготовки котельной
- Способы водоподготовки котельной: Ионный обмен