Процесс водоподготовки водогрейных котлов. Обработка воды для водогрейных котлов


Водоподготовка для водогрейных котлов

Качество воды влияет на очень многое - и на наше здоровье, и на срок службы, как бытовых установок, так и дорогостоящего промышленного оборудования, и на эксплуатационные расходы. При этом экономия всегда была одним из главных факторов, что в жизни, что на предприятиях.

Самой животрепещущей и острой проблемой в промышленности является выход из строя обогревательного оборудования. Причем данная проблема касается любого обогреваемого арсенала. От обыкновенного чайника, до самовара, системы труб отопления и котельного оборудования, которое требует особого внимания, ведь они подвергаются риску постоянно. Котлы, трубы работают с водой круглые сутки и круглый год, и часто это не только жесткая вода. Это жесткая, горячая, т.е. агрессивная вода.

Известно, что технологии водоочистки для различного оборудования отличаются. Так, например, для паровых котлов в процессе водоподготовки приходится использовать такие процедуры, как электродеионизация, двухкаскадный обратный осмос системы, внедрение реагентов. Водоподготовка основана на химической подготовке, использовании умягчителя, реагентной обработке воды, электромагнитной/магнитной обработке. Для водоподготовки для пластических теплообменников требуется этот же комплекс мер. Подготовка к эксплуатации бытовых нагревателей осуществляется с помощью установки специальных фильтров.

Известно, что в исходной воде находится большое количество растворенных газов, минеральных солей и т.д. Все они отрицательно влияют на водогрейное оборудование, вызывая интенсивный коррозийный процесс и образуя отложения (накипь), которые в свою очередь нарушают гидравлический режим котла и теплообмен. Для предотвращения этих негативных воздействий используется специальное водоподготовительное оборудование.

Классический случай предполагает использование деаэрационной подпиточной установки для дегазации (деаэрации), и ионообменных водоподготовительных установок, в которых выполняется замещение катионов образующих накипь элементов (Fe2+, Mg2+, Ca2+) на катионы Н+ или Na+, т.е. из исходной воды удаляются соли жесткости.

Химическая водоподготовка для  котлов является обязательной процедурой в промышленности. От качества ее выполнения зависит срок эксплуатации оборудования. Подбор химводоочистки правильно выполнять с учетом исходных данных о состоянии воды. При использовании качественного оборудования котельная прослужит очень долго. Деаэрация подразделяется на химическую и термическую подкатегории. Первая реализуется с помощью установки в котельной компактного прибора, а вторая при помощи емкости, размер которой соответствует производительности промышленного котла.

ochistivodu.ru

Процесс водоподготовки водогрейных котлов

Основной задачей очистки воды для котельных является предотвращение образования на трубопроводах тепловых станций, теплообменниках, внутренних поверхностях водогрейных котлов минеральных отложений. Они могут привести к ощутимым потерям мощности, а иногда могут полностью парализовать работу котельной из-за образования очаговой коррозии или закупоривания внутренних конструкций водогрейного оборудования. Технические решения для эксплуатации котельных на промышленной основе должны быть простыми, надежными, дешевыми, предусматривающими минимальное количество обслуживающего персонала.

По опыту реконструкции водоподготовка отопительных и промышленных водогрейных котельных, среднестатистическая окупаемость модернизации составляет от 2 до 3 лет. После этого периода происходит уменьшение эксплуатационных затрат на поддержание в работоспособном состоянии теплового оборудования, водогрейных и паровых котлов до 60%.

Водоподготовка водогрейных котлов в котельной дает экономию топлива на уровне 20-40%, срок работы котельного оборудования увеличивается до 25-30 лет, с условием того, что обязательно выполняются мероприятия направленные на ее модернизацию.

Гарантом безаварийной работы отопительного и промышленного теплового оборудования является качественная водоподготовка водогрейных котлов.

Водоподготовка трубопроводов и теплоиспользующего оборудования автономной котельной должна обеспечиваться водно- химическим режимом на таком уровне, при котором коррозионные повреждения и отложения шлама и накипи на внутренних поверхностях будут минимальными.

Технология обработки воды должна выбираться в зависимости от требований предъявляемых к качеству котловой и питательной воды, качества исходной воды, воды используемой для систем горячего водоснабжения и теплоснабжения, а также качества и количества работы по водоподготовке. Регламентируются нормы и правила реконструкции и проектирования котельных установок с пароводогрейными, водогрейнымии и паровыми котлами действующим в настоящее время СНиПом П-36-76 «Котельные установки».

Требования к качеству литья, используемого для паровых котлов, где показатель давления пара более 0,7 кг/см2 (0,07 Мпа) с принудительной и естественной циркуляцией, необходимо принимать в соответствии с правилами утвержденными Госгортехнадзором России, а именно «Правилами устройства и безопасной эксплуатации водогрейных и паровых котлов».

Качество водоподготовки для водогрейных котельных, которая используется котлами с естественной циркуляцией и показатель давления пара у которых менее 0,7 кг/см2 (0,07 Мпа), должно отвечать следующим параметрам:

  • значение pH (при температуре 25С) от 8,5 до 10,5;
  • общая жесткость должна составлять не меньше 20 мг-экв/л;
  • прозрачность определяемая по шрифту не более 30 см;
  • не меньше 50 мг/л допускается содержание растворенного кислорода;
  • содержание соединений железа не менее 0,3 мг/л в пересчете на Fe.

Для автономных котельных в качестве источника водоснабжения необходимо применять хозяйственно-питьевой водопровод.

При обеспечении первоначального и аварийного заполнения контуров циркуляции и системы отопления конденсатом или химически обработанной водой в автономных котельных водоподготовка водогрейных котлов не предусматривается.

При невозможности аварийного и первоначального заполнения контуров для циркуляции котлов и системы отопления конденсатом или химически обработанной водой для защиты системы оборудования и теплоснабжения от отложенной накипи и коррозии рекомендовано дозировать ингибиторы коррозии в циркуляционный контур. Для обеспечения безаварийной и длительной эксплуатации водогрейного котла, осуществления подпитки всей системы в автоматическом режиме, необходимо включать на стадии проектирования системы водоочистки и водоподготовки.

Водоподготовка водогрейных котлов и их системы в целом рассчитывается по следующим параметрам:

  • мощностью котла и его тепловым режимом;
  • жесткостью исходной воды;
  • максимальным часовым расходом воды для подпитки;
  • содержанием железа;
  • содержанием нефтепродуктов;
  • содержанием растворенного кислорода;
  • уровнем pH.

В зависимости от используемой системы теплоснабжения, мощности котла и назначения воды, на входе в котел вода должна соответствовать определенным параметрам. Требования к качеству воды у зарубежных и отечественных производителей котлов различаются.

Смотрите также:

www.bwt.ru

Подготовка питательной воды для котла и котельных: дегазация, очистка реагентами

Очень часто, когда специалисты в сервисных центрах разбираются с причинами, которые привели к поломке котла парового отопления, они приходят к выводу, что причиной является вода, качество которой не позволяет использовать ее в системах отопления.

Наличие в воде различных примесей приводит к коррозийному повреждению оборудования и образованию отложений солей на деталях котла. Если отложения будут обнаружены своевременно, то их можно удалить без последствий. Если же они накопятся в достаточном количестве, то теплообменные поверхности могут перегреться, что приведет к повреждениям.

Содержание

Водоподготовка для паровых котельных

Если в системе отопления используют воду, не прошедшую предварительную подготовку, то качество воды для паровых котлов может снизиться, и произойдет вспенивание теплоносителя с его дальнейшим уносом.

В итоге, не только сократится количество пара, но и существенно сократится срок службы оборудования и систем транспортировки. Именно по этим причинам, строго регламентируется водоподготовка для паровых котельных.

Способов, позволяющих правильно подготовить воду для использования в системах отопления, существует довольно много. Их выбор зависит от того, какие характеристики имеет исходная вода, и какова производительность оборудования.

Котлы утилизаторы, как правило, не оснащаются собственными топочными камерами. Для сгорания в форсуночной камере используются газы и выхлопы.

Об особенностях сервисного обслуживания газовых котлов, читайте здесь.

Начинают водоподготовку с механической очистки. Для этого используется стандартный механический или гравийный фильтр. На данном этапе вода очищается от твердых неорганических примесей. После того, как выполнена механическая очистка, выполняется умягчение воды. Другими словами, этот процесс еще называют ионным обменом.

Улучшение качества воды для паровых котлов

Водоподготовка для паровых котельных невозможна без умягчения воды и очищения ее от солей. При ионном обмене ионы кальция в молекуле воды, которые, собственно, и образуют всем накипь, заменяются ионами натрия.

Такой метод используется в установках небольшого размера. Обмен одних ионов на другие производится на поверхности гранул фенольной или стирольной смолы, которой заполняется аппарат для ионообмена.

Схема процесса: гранула смолы на своей поверхности содержит ионы натрия. Когда через установку проходит вода, она омывает гранулы, и происходит замена кальция на натрий. При этом, количество солей в воде не изменяется, только ионов, благодаря которым она становится жесткой, там больше нет. После того, как смола теряет ионы натрия и не может больше выполнять ионозамещение, ее регенерируют. Для этого раствором поваренной соли промывают ионообменник: гранулы обогащаются ионами натрия, ионы магния и кальция вытесняются и попадают в дренаж с остатками соли. Установка снова готова к работе.

Электрические котлы Галан – именно та возможность существенно уменьшить затраты на устройство и обслуживание системы отопления.

Что такое пеллетные котлы, читайте здесь.

Если используются установка, в которой количество добавочной воды велико или требуется, по каким-либо причинам, получить воду для котла, отличающуюся низкой теплопроводностью, используется метод обратного осмоса. Этот метод является более дорогим, так как используются полупроницаемые мембраны. Установка обратного осмоса может иметь разную производительность. Если через мембраны необходимо пропустить большой объем жидкости, то предварительно вводятся реагенты для предотвращения зарастания мембран солями.

Термическая дегазация питательной воды

Питательная вода для паровых котлов также может подвергаться термической дегазации. Такая процедура производится после того, как выполнено обессоливание. Дегазация выполняется для того, чтобы снизить в воде количество углекислого газа и кислорода.

Технология построена на том, что когда температура питательной воды парового котла повышается, то снижается растворимость газов в жидкости. При кипении растворимость равняется нулю.

Дегазация проводится в установках, имеющих небольшую мощность. Диапазон рабочих температур таких установок 85-90 градусов. При нагреве воды, в виде выпара растворенные газы покидают воду. Поскольку данный диапазон температур не позволяет полностью освободить воду от газов, выполняют химическую обработку.

В результате дисперсного выделения или диффузии производится удаление газов.

Ввод реагентов

На следующем этапе водоподготовки в воду вводится относительно небольшое количество реагентов, способных связывать вещества. Идеальное количество реагента ввести сложно, ведь до сих пор дозы рассчитываются «на глаз». Непрерывный контроль отсутствует. В итоге, происходит перерасход реагентов, а ведь стоимость их высока.

Кроме того, большое количество реагентов в воде приводит к повышению ее электропроводимости и происходит выпадение шлама. Такие явления способствуют к потерям энергии. Происходит вспенивание котловой воды, что может привести к возникновению гидравлических ударов и повреждению отопительной системы.

Чтобы этого не происходило, необходимо выполнять регулярные замеры параметров воды: ее электропроводности, значения рН, показателя жесткости, щелочности, содержание в воде кислорода. Измерение этих параметров проводят вручную. Только для измерения электропроводимости используется специальный электрод, который выполняет замеры беспрерывно в автоматическом режиме. В идеале, должны быть использованы реагенты без содержания неорганических солей. Тогда большинство проблем будет решаться автоматически.

Одним из ярких примеров такого оборудования являются электродные котлы отопления, которые позволяют быстро и качественно прогревать отапливаемое здание.

Подробнее о деаэраторе дв, читайте здесь.

После проведения всех этих мероприятий водоподготовка для паровой котельной считается полной. Но это разовое мероприятие. Чтобы качество воды в системе всегда оставалось на требуемом уровне, необходим постоянный аналитический контроль за системой. Следить за параметрами следует постоянно и, в случае необходимости, изменять их.

kotlotech.ru

Водоподготовка для водогрейной котельной

Водогрейные котельные используются для производства тепловой энергии в бытовых, коммерческих и производственных сферах. Водные котлы классифицируются по различным параметрам (по типу исполнения, видам топлива, производительности, объему, способу монтажа и т.п.), однако, основной задачей всего оборудования является выработка тепла для последующего использования.
Функциональность и сфера применения водогрейных котельных
Принцип работы водогрейного оборудования прост: при нагревании теплового элемента или сжигании топлива тепло передается воде, которая поступает в систему горячего водоснабжения или циркулирует по отопительному трубопроводу.

Котлы, нагревающие циркулирующую воду с целью получения тепловой энергии, весьма экономичны и удобны в эксплуатации. Проточные агрегаты, в которых поступающая вода нагревается посредством ТЭНа, наиболее часто используются в быту (в жилых объектах, загородных домах, коттеджах), обеспечивая отопительный ресурс и горячее водоснабжение.

Бойлеры (накопительные котлы) отличаются конструкцией - в большом резервуаре накапливается и поддерживается определенное количество воды, которая нагревается до заданной температуры. Тепловой режим контролируется автоматически. Подобные конструкции применяются и в бытовых условиях (в дачных поселках, индивидуальном жилье), и на производственных объектах.

Качество воды для водогрейных котловых систем
Вода - наиболее экономичный теплоноситель, но для ее использования в водогрейном оборудовании стоит уделить особое внимание качеству и химическому составу поступающей жидкости.

Неподготовленная вода представляет опасность для водогрейной системы из-за значительного содержания разнообразных элементов и примесей. Механические нерастворимые частицы, активные коррозионные компоненты и химические вещества, растворенные элементы, образующие осадок и налет - все эти примеси негативно отражаются на состоянии и работоспособности котельного оборудования и системы трубопроводов.

Вредное воздействие примесей на функциональность водогрейной котельной
Соли, минеральные отложения, песок, продукты коррозии, глина и другие взвешенные частицы содержатся в неочищенной воде и ведут к определенным проблемам в работе котельной системы. Формирование известкового налета, вспенивание котловой воды, заторы в трубопроводе и узловых соединениях влекут механические поломки в системе, ведут к развитию коррозии и перебоям в работе котла.

И артезианская, и водопроводная вода зачастую обладает повышенной жесткостью, что является причиной появления карбонатных отложений и снижения растворимости сульфатов кальция. В результате этого запускается процесс образования накипи, которая существенно снижает теплопроводность оборудования, приводит к перерасходу энергоносителей и увеличению затрат на отопление.

Вода низкого качества, приводящая к появлению отложений, продуктов окисления и накипи - это главная причина появления неисправностей в сложном оборудовании. Осадки, налет и коррозия снижают производительность системы, уменьшают показатели эффективности и могут стать причиной полного выхода из строя водогрейного котла.

Растворенный в воде кислород и углекислый газ приводят к электрохимической коррозии, которая оказывает негативное влияние на фактуру металла, приводит к появлению трещин и повреждений на поверхности труб. Процесс нагревания повышает активность химических реакций, что усугубляет проблему и ускоряет разрушение прочной конструкции.

Агрессивная, жесткая и неочищенная вода не подходит для использования в водогрейных котельных - ее применение экономически невыгодно и технически опасно.

Оптимальное решение проблемы
Для устранения вредных примесей, очищения и умягчения агрессивной воды используется специальное оборудование для водоподготовки - фильтрационные и умягчающие установки, обезжелезиватели, реакторы для реагентного умягчения, УФ-стерилизаторы, магнитные преобразователи, одноступенчатные и двухступенчатые системы обратного осмоса и т.п.

Водогрейное котельное оборудование представляет собой системы закрытого формата, где водоподготовка производится единожды, так как постоянной подпитки не происходит. Хотя потери все же могут происходит по причине аварийных ситуаций или технических неисправностей - тогда подпитка должна осуществляться химически подготовленной водой.

Если водогрейный котел используется не только для отопления объекта, но и для обеспечения горячего водоснабжения, то система водоподготовки применяется ко всей поступающей жидкости.

Подбор оборудования для обработки воды, используемой для водогрейной котельной, должен осуществляться с участием специалиста, а также в соответствии с законодательными стандартами. Требования к составу воды для котлов, а также к водоподготовительным системам, изложены в следующих документах:

  • СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения";
  • ГОСТа 2761-84 "Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора";
  • ПБ 10-574-03 "Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов";
  • СП 31.13330.2012 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84".
Системы водоподготовки, применяемые для водогрейных котельных
В отличии от водоподготовки для паровых котельных, где для достижения необходимых химических показателей используется двухступенчатая система умягчения, для водогрейного оборудования применяются одноступенчатые системы умягчения. Это сокращает затраты на процесс подготовки и позволяет повысить эффективность работы оборудования.

Анализируя требования к качеству воды для водогрейных котлов, можно заключить, что система водоподготовки должна решать следующие задачи:

  • Очищать жидкость от твердых взвешенных частиц, устранять механические примеси;
  • Умягчать и осветлять воду, что достигается благодаря применению установок обратного осмоса и ионообменных фильтров;
  • Устранять (снижать) содержание кислорода и углекислого газа, которые способствуют ускоренному развитию коррозии.
Дегазация (устранение кислорода) воды может осуществляться различными методами:
  • вакуумная деаэрация;
  • использование реагентных установок;
  • применение современных мембранных модулей.
Для устранения из воды примесей железа или взвеси, которые негативно влияют на функциональность котельной и работу системы умягчения, в схеме водоподготовки могут использоваться специальные фильтры - обезжелезиватели (осветлители).

Комбинированные системы умягчения и обезжелезивания, представленные различными производителями, позволяют одновременно удалять из состава жидкости солевые образования, железо и марганец. Другими словами, подобные устройства объединяют в себе функции фильтров обезжелезивателей и умягчителей.

Предложение компании ООО «ЮВК»
Компания ООО «ЮВК» успешно работает на рынке водоподготовительных, фильтрационных и очистных систем. Ассортимент компании позволяет подобрать подходящую установку для водоподготовки любой котельной - от небольшого бытового котла до мощного промышленного агрегата. Специалисты организации всегда готовы проконсультировать заказчика по вопросам эффективности, качественных характеристик и эксплуатации водоподготовительных установок.

Например, в ассортименте компании присутствует линейка установок комбинированного действия SWC, модели которой используются для одновременного обезжелезивания и умягчения воды для котельной. Компактная конструкция установок может укомплектовываться автоматическими либо ручными блоками управления. В основе фильтрационной среди применяется многокомпонентный состав ионообменных смол. Действие комбинированной установки аналогично принципу работы фильтров-умягчителей.

Более технологичным вариантом водоподготовки являются представленные системы обратного осмоса, которые обеспечивают обессоливание воды, деминерализацию и наиболее тонкий уровень фильтрации. Обратный осмос представляет собой переход воды под воздействием внешнего давления сквозь специальную полупроницаемую мембрану, которая выступает барьером для большинства органических и неорганических молекул, всех растворимых солей, пирогенных веществ, химических соединений и микроорганизмов. После одной стадии обратного осмоса процент содержания растворенных компонентов уменьшается до 1-8%, количество органических веществ снижается до 5%, а также фиксируется абсолютное отсутствие микроорганизмов, пирогенов и коллоидных частиц. В воде, прошедшей процедуру обратного осмоса, присутствует минимальное содержание органического углерода.

Преимуществами установок обратного осмоса являются:

  • минимальные расходы на техническое обслуживание и уход;
  • независимость от содержания солей в поступающей, исходной жидкости;
  • экономичное энергопотребление;
  • простота в эксплуатации и отсутствие необходимости в использовании химических реагентов.
Важной составляющей при организации осмотического процесса является выбор мембран, который базируется на требованиях и нормативах, предъявляемых к конечному составу воды для котельной, условиям санации, а также зависит от изначального состояния и качества подаваемой воды.

В ассортименте ООО «ЮВК» потребителям предлагается широкий выбор осмотических установок, а также комплектующих к ним. В зависимости от условий конкретного объекта специалисты компании помогут подобрать максимально подходящее, экономичное и эффективное оборудование для обработки воды, поступающей в водогрейную котельную.

В компании представлены линейки водоподготовительного оборудования от ведущих производителей. Это обеспечивает потребителю не только комфортабельный выбор, но и гарантированное качество и длительный бесперебойный срок эксплуатации водогрейной котельной.

Источник изображения: http://www.nordcompany.ru/vodogrejnye-kotelnye/

yugfilter.ru

Методы водоподготовки котельных и котлов

Все мы с детства знаем о необходимости употребления в пищу только чистой воды. Однако далеко не все имеют представление о том, что на производстве и в промышленности к используемой жидкости также предъявляются определенные требования. Те же условия ставятся и перед системой водоподготовки и очистки воды для паровых котельных.

Подготовка воды для котельных играет важную роль на любом энергетическом предприятии. Это обусловлено тем, что качество воды, необходимой для осуществления рабочих процессов, напрямую связано с работой предприятия в целом. Оно непосредственно влияет на эффективность и надежность всего оборудования, а также на энергоэффективность предприятия.

ЗАКАЗАТЬ ВОДОПОДГОТОВКУ ДЛЯ ВОДОГРЕЙНЫХ И ПАРОВЫХ КОТЛОВ МОЖНО У НАС

При не сответствии водоподготовка котлов нормам, могут возникнуть различные эксплуатационные проблемы. Прежде всего, это перерасход топлива, увеличение потребляемой электроэнергии и рост затрат на кислотную промывку теплообменников и котлов.

Проблемы вызываются с одной стороны - накипью, а с другой - коррозией котлов, трубопроводов и оборудования.

Накипь, которая образуется вследствие использования необработанной питательной воды. Также, весьма ощутимыми становятся затраты на постоянный преждевременный ремонт трубопроводов и оборудования, вызванный коррозией. И все это ведет к снижению КПД котлов и систем. Если не удалять имеющиеся уже отложения, то это неизбежно станет причиной роста КПД, что в свою очередь может вызвать значительное перегревание поверхностей и привести даже к взрыву котла. Но если внимательно отнестись к вопросу, как рассчитать водоподготовку для котла-утилизатора, то можно повысить КПД устройств без лишних проблем.

Способов решения подобных ситуаций достаточно много, однако все они требуют тщательного и профессионального подхода. Расчет и проектирование водоподготовки питательной котловой воды в котельной зависит непосредственно от качества исходного источника h3O и требований, которые предъявляются к этой жидкости.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что ни одна котельная не может обойтись без грамотно спроектированной водоочистительной системы, основная цель которой направлена на подготовку воды повышенной жесткости для котельных и котлов. Тем самым, повышается вероятность полной ликвидации минеральных отложений, образующихся на внутренних поверхностях трубопроводов теплостанций, теплообменников и водонагревательных котлов. Причем, с помощью наиболее эффективных методов, достигается полное предотвращение образования этих отложений.

Водоподготовка паровых котлов в котельной

 

Главной проблемой в части достижения желаемого результата при подготовке h3O, является состояние оборудования (долгий срок эксплуатации и изношенность), а также отсутствие надежных автоматизированных систем и установок. Нехватка обслуживающего персонала (особенно на старых котельных) и устаревшие устройства для обеспечения необходимого качества жидкости, также приводит к нежелательным результатам.

Для того чтобы избежать всех этих неприятностей, необходимо повышать квалификацию персонала, устанавливать новое оборудование и внедрять технологии автоматизированной водоподготовки.

С целью получения питательной жидкости с приемлемым уровнем ph, типовая схема водоподготовки для котельной выглядит следующим образом:- предварительная очистка, необходимая для освобождения воды от различного рода взвесей, органики, коллоидов, железа и других вредных элементов;- деминерализация или умягчение;- ликвидация агрессивных газов;- коррекционная обработка.На практике последовательность выполнения схем по осуществлению водоподготовки в котельных может меняться в зависимости от условий работы того или иного предприятия. Но принципиальная схема водоподготовки котельных одна.

Для снабжения теплосетей используют как водопроводные источники, так и различные водоемы и скважины. При использовании муниципальных сетей особой предварительной обработки не требуется, единственное, что требует постоянного контроля, это уровень хлора. Допустимое количество этого вещества в то время, как осуществляется водоподготовка котельной, может быть не больше 1 мг/л (обычно такой уровень не достигается). Именно поэтому непосредственно перед умягчением дехлорирования не требуется. Однако при водоподготовке электропаровых котлов обратным осмосом или при применении химобессолевания – дехлорирование обязательно, т.к. хлор способен разрушить мембраны. Одним из наиболее эффективных методов дехлорирования является фильтрация через уголь активированный.

При использовании жидкости из подземных источников, можно столкнуться с повышенным содержанием железа. Также это может быть вызвано коррозией труб. Существуют специальные реагенты, которые помогают ликвидировать коррозийные налеты, но лучше все же воспользоваться установками по обезжелезиванию.

Водоподготовка водогрейных котлов

Также как и хлор, железо негативно сказывается на состоянии мембран в установках обратного осмоса. Поэтому использование установок для обезжелезивания – крайне важное условие для качественной работы котельного оборудования и тепловых сетей в целом.

Если в качестве питательной жидкости для котельных установок используют поверхностные источники, то нужно учитывать, то, что в них содержаться различные взвеси и органические элементы, что может вызвать коррозию и отложения на внутренней поверхности трубопроводов и нагрева, а также деградацию обратноосмотических мембран. Кроме того, поверхностные воды подвержены постоянным изменениям, связанным с природными процессами, что тоже необходимо учитывать при проведении подготовки именно из этого источника. Чтобы избавиться от накипи и повысить производительность водоподготовки для паровых котлов, обработка воды гидразином является достаточно действенным способом.

Если говорить непосредственно об умягчении, то, как правило, для этих целей используются новые натрий-катионные разработки для водоподготовки котельных. При этом есть разница в осуществлении умягчительных процессов для паровых и водогрейных котельных: для первых умягчение проводится в две ступени, а для вторых – в одну. При применении этого метода, установка включает в себя фильтр с загрузкой из сильнокислотного катиона в натриевой форме и бак для раствора поваренной соли.

Использование поваренной соли на подобных установках вполне оправданно, однако есть ряд условий, которые необходимо учитывать. Например, для крупногабаритных установок лучше применять пищевую поваренную соль, т.к. таблетированная соль в этом случае будет экономически невыгодна.

В том случае, когда подпиточная жидкость обладает слишком высокой жесткостью, и нормы потребления ее достаточно высоки, очень выгодно воспользоваться нанофильтрацией. По своему действию данные системы похожи на системы обратного осмоса, но с более крупными мембранами. И в том и в другом случае требуется разбавить исходную жидкость ингибиторами. Это необходимо сделать для того, чтобы избежать образования отложений на мембранах.

Также бывают ситуации, когда из-за слишком высокого содержания железа, использование мембранных и ионообменных установок просто неприемлемо, в подобных случаях используют умягчение при помощи реагентов. С целью повышения производительности водоподготовки, продажа реагентов для котлов осуществляется специализированными службами и компаниями, после предварительного анализа и выявления существующих проблем.

akva-kompozit.ru

Химические реагенты для подготовки воды в контурах водогрейных котлов и тепловых сетей

Примеры применения реагентов

Основа предлагаемых нами решений - это реагенты для коррекционной подготовки воды. При реагентной водоподготовке, в воду дозируют специальные вещества, позволяющие избежать коррозии и образования отложений:

Реагенты для паровых котлов

Реагенты для водогрейных котлов, систем отопления и охлаждения

Реагенты для систем охлаждения

Биоциды и Реагенты для снижения пенообразования

Реагенты для очистки мембран и катионитов

Метод подготовки воды с использованием реагентов принципиально отличается тем, что с помощью специально подобранных компонентов предотвращается образование накипи и развитие коррозии на внутренних поверхностях конструкционных элементов систем отопления. При этом нет необходимости полностью удалять малорастворимые соединения, образующиеся при нагреве теплофикационной воды и формирующие накипь, а также кислород и углекислый газ, являющиеся причиной коррозии из воды. Представляемые нами реагенты для коррекционной подготовки воды являются комплексными. То есть, такие химические реагенты призваны обеспечить коррекцию сразу нескольких параметров теплофикационной воды: значение рН, содержание растворенного кислорода и углекислого газа, накипеобразующее действие растворенных солей.

Advantage K350 (фирма-производитель Ashland Water Treatment)

Химический реагент комплексного действия, предназначенный для предотвращения развития коррозии и образования отложений в системах отопления с местным нагревом. Данный товарный продукт эффективно связывает растворенный кислород даже при низких температурах, способствует коррекции уровня рН теплофикационной воды, поглощает свободную двуокись углерода. В состав химического реагента входят: N, N –диэтилгидроксиламин, 2-амино-2-метил-1-пропанол, гидроксид калия, смесь синтетических полимеров. и защищает медные и бронзовые компоненты. Синтетические полимеры, входящие в состав реагента, предотвращают образование отложений на внутренних поверхностях котлов, труб, теплообменников, запорно-регулирующей арматуры и измерительных устройств. Данный химический реагент, также, предохраняет от коррозии медные и бронзовые элементы.

В химических реагентах серии Advantage K350 для связывания кислорода используется N, N –диэтилгидроксиламин, который относится к классу органических аминов. N, N –диэтилгидроксиламин, также, способствует формированию магнетитовой пленки, предохраняющей от коррозии внутренние поверхности элементов систем отопления. 2-амино-2-метил-1-пропанол, в совокупности с гидроксидом калия составляют систему, которая эффективно увеличивает и стабилизирует в оптимальном диапазоне значение рН теплофикационной воды. Стабилизация рН теплофикационной воды способствует поддержанию остальных параметров водного режима и сохранению защитной магнетитовой пленки. 2-амино-2-метил-1-пропанол, как рН- стабилизирующий компонент, более прогрессивен по сравнению с гидроксидоми калия или натрия, так как не приводит к существенному увеличению солесодержания и электропроводности оборотной воды в системе отопления. Растворимые полимеры, входящие в состав реагента синтезированы специально для использования в условиях функционирования систем отопления, и имеют постоянный состав, что гарантирует постоянство качества продукции от партии к партии. Именно синтетические полимеры показывают наибольшую эффективность в действии по предотвращению образования и удалению отложений. При сбросе части теплофикационной воды в канализацию все компоненты химического реагента полностью разлагаются до безопасных соединений. Когда система отопления заполнена и подпитывается предварительно умягченной водой рекомендуется использовать Advantage K350А; тип Advantage K350В рекомендуется для использования, когда необходимо существенно повысить уровень рН теплофикационной воды; тип Advantage K350D рекомендуется использовать, когда вода в системе отопления не проходила предварительного умягчения.

Advantage K350А и В дозируются в непосредственно в воду, циркулирующую по системе отопления, в количестве 0.2…0.4 л/м3.

Одним из основных требований для обеспечения надежной эксплуатации современного водогрейного котла, является поддержание правильного водного режима. Водный режим котельной установки определяется набором контролируемых показателей качества контурной воды и диапазонами нормативных значений этих контролируемых показателей. Требования к качеству воды для заполнения и подпитки систем отопления с водогрейными котлами регламентируются большинством производителей котельного оборудования, а также рядом специальных нормативных документов. Для соблюдения регламентированных норм и, соответственно, поддержания правильного водного режима котельной установки, требуется подготовка теплофикационной воды. В общем случае, подготовка воды для заполнения контуров водогрейных котлов и тепловых сетей состоит из предварительной (до-котловой) и коррекционной (внутри-котловой) стадий. В кругу профессионалов известно, что использование неподготовленной воды в качестве теплоносителя часто приводит к значительному снижению КПД котельного оборудования, вследствие образования различного рода отложений на теплообменных поверхностях, а также развитию коррозионных повреждений оборудования и трубопроводов.

Накипь возникает в результате образования отложений малорастворимых соединений кальция, магния, железа и кремния на внутренних поверхностях теплопередающих элементов систем отопления и, в результате, образует твердый слой, препятствуя эффективной теплопередаче. Наиболее чувствительными к образованию накипи являются теплообменные поверхности пучков жаровых труб, проходящие через водную часть жаротрубных - газотрубных водогрейных котлов /1/. Растущее тепловое сопротивление слоя накипи, приводит к увеличению температуры жаровых труб со стороны топочной части. В результате, нарушение теплообмена приводит к значительному перегреву трубных поверхностей, повреждению конструкционных элементов и аварийным остановкам котельного оборудования. Накипь также образуется в экономайзерах, запорно-регулирующей арматуре, циркуляционных насосах и в связанных с ними трубопроводах.

Растворенный кислород и углекислый газ вызывают так называемую точечную коррозию элементов оборудования, образуя мелкие кратеры на поверхности металла. Некоторые из этих кратеров продолжают увеличиваться до возникновения свищей и аварийной остановки оборудования. При высоких температурах агрессивность действия этих коррозионно-активных газов увеличивается.

Негативное воздействие на состояние металлических поверхностей в системах отопления оказывают низкие значения рН теплофикационной воды, а также накопление продуктов коррозии, прежде всего, соединений железа.

Применение установок натрий-катионирования для снижения общей жесткости воды, перед подачей на заполнение или подпитку контура котла или тепловой сети, связано с определенными капитальными и эксплуатационными затратами. Повсеместное использование деаэраторов для удаления растворенных коррозионно-активных газов из теплофикационной воды оказывается экономически неэффективно, вследствие высоких энергетических затрат /2/.

Обычно такой процесс коррекционной подготовки воды организуют следующим образом: с использованием специального насоса-дозатора в воду, циркулирующую в системе отопления, подают относительно небольшие количества специальных химических соединений, препятствующих малорастворимым солям жесткости осаждаться на теплопередающих поверхностях в виде накипи. Иногда, при этом, общая жесткость воды в системе отопления остается равной общей жесткости исходной воды, поступающей на подпитку.

Существует целый ряд химических реагентов производимых в России, таких как: ИОМС, ОЭДФ, АФОН, ПАФ, НТФ и др, комплексонов на основе солей фосфорорганических кислот, рекомендуемых к применению в контурах водогрейных котлов и тепловых сетей для связывания части ионов жесткости в растворимые соединения. Не вдаваясь в химическую сущность действия этих реагентов можно сказать, что все они, только лишь, препятствуют росту кристаллов малорастворимых солей жесткости на внутренних поверхностях элементов оборудования, не оказывая влияния на значение рН теплофикационной воды и содержание коррозионно-активных растворенных газов. Цинковый комплекс оксиэтиледендифосфоновой кислоты, Nа2ZnОЭДФ, позиционировался как химический реагент, совмещающий действие пленкообразующего ингибитора коррозии и противонакипное действие. Однако появившиеся в последние годы результаты исследований /3/, показывают, что эффективность действия данного реагента весьма не высока и использование его связано с рядом ограничений, в том числе по рабочей температуре, что делает маловероятным эффективное использование Nа2ZnОЭДФ при рабочей температуре воды в системе отопления выше +60С. К тому же, при планировании условий эксплуатации системы отопления, следует учитывать определенную токсичность входящих в состав данных реагентов химических соединений.Как указано в /4/, широкое применение комплексонов на основе фосфонатов нередко приводит к отрицательным последствиям (забивание проходов в пучках теплообменных трубок сетевых подогревателей карбонатами кальция и магния). Это связывается с тем, что концентрация активного компонента в комплексоне менялась от партии к партии, что не позволяло выдерживать эффективную дозировку реагента достаточно точно. Таким образом, подготовку воды в контурах водогрейных котлов и тепловых сетей с использованием комплексонов типа ИОМС, ОЭДФ и т. д. следует совмещать с деаэрацией, иногда с частичной деминерализацией исходной воды, а также с дозированием дополнительных химических реагентов для корректировки рН. Для организации подачи дополнительных химических реагентов, обычно, требуется своя точка ввода, и, соответственно, собственный насос-дозатор и расходная емкость.

JurbySoft 9 (фирма - производитель Jurby Watertech International)Химический реагент представляет жидкий товарный продукт, предназначенный для подготовки воды в системах отопления с водогрейными котлами, подпитка которых осуществляется предварительно деаэрированной или недеаэрированной водой. Функционально применяется для предотвращения развития процессов коррозии и образования отложений. Максимальная рабочая температура составляет + 200 0С. В состав химического реагента входят: органические и неорганические фосфаты, гидроксид натрия, лигнины, танины, дисперсанты. В техническом описании товарного продукта указано, что реагент связывает растворенный кислород, нейтрализует свободную угольную кислоту, предотвращает образование отложений, способствует разрушению существующих отложений, действуя как диспергент. В качестве агента для ингибирования коррозии выступают фосфаты, образующие на поверхности металла фосфатную пленку. Также, фосфаты способствуют растворению некоторых видов отложений. Присутствие щелочи увеличивает рН, тем самым способствуя нейтрализации растворенного углекислого газа, с его переводом в форму карбонат-иона. Лигнин является природным высокомолекулярными полимером. В состав химического реагента лигнин входит, по всей видимости, в виде лигносульфонатов, образующихся в процессах сульфитной варки древесины. Лигносульфонаты представляют собой своеобразные ПАВ, которые могут препятствовать образованию новых отложений на теплопередающих поверхностях водогрейного котла и внутренних стенках трубопроводов в теплосети и удалению уже имеющихся отложений. Природное происхождение лигнина обусловливает непостоянство его химического состава, а значит и непостоянство свойств товарного продукта на его основе. Практическая дозировка химического реагента JurbySoft 9 составляет 1 л на 1 м3 воды в системе отопления.

NALCO 77385 (фирма-производитель Nalco Company)

Химический реагент предназначен для предотвращения развития коррозии и образования отложений в закрытых системах тепло-водоснабжения. В состав химического реагента входит смесь органических и неорганических ингибиторов коррозии, включая компоненты на основе молибдат- и нитрит-ионов, щелочь для коррекции рН и дисперсанты. Следует отметить, что присутствие в составе товарного продукта токсичных молибдат- и нитрит-ионов сильно ограничивает возможность использования данного реагента в связи с трудностью его утилизации. Рекомендуемая дозировка химического реагента составляет 5000-7000 г на 1 м3 воды в системе отопления.Hydro X (фирма-производитель Hydro X)Химический реагент представляет собой жидкий товарный продукт, используется для коррекционной подготовки теплофикационной воды в контурах водогрейных котлов и тепловых сетей. Анализируя состав этого химического реагента, приведенный в техническом описании, можно сделать вывод о некоторой аналогии с Jurby Soft 9. Особенностью данного реагента является присутствие гидроксида натрия в сравнительно высокой концентрации (20 г/л), что ограничивает возможность эффективного его использования для коррекции рН. Химический реагент Hydro X позиционируется как универсальный для применения, как в водогрейных котлах, так и в паровых. Состав Hydro X включает лигнин, танин, гидроксид натрия, фосфат натрия, альгинат натрия, крахмал, гликоль.Рекомендуемая дозировка химического реагента Hydro X составляет 1 л на 1 м3 воды при заполнении системы отопления и 0,5 л на 1 м 3 при последующей подпитке.

Таким образом, необходимость стадии коррекционной (внутри-котловой) подготовки воды для водогрейных котлов и тепловых сетей с использованием специальных химических реагентов очевидна.Список использованных источников.1. Васильев А.В. Особенности водного режима при эксплуатации современных жаротрубных водогрейных котлов. // Новости теплоснабжения, апрель 2002, № 4 (20), С. 50-52. 2. Жаднов.О.В. Опыт оптимальной организации водно-химического режима отопительных котельных малой и средней мощности. // Новости теплоснабжения № 5, май 2007 С.28-29. 3.О применении цинкового комплекса ОЭДФ в системах теплоснабжения и горячего водоснабжения. // Потапов С. А. Дрикер Б. Н. Цирульникова Н. В., ФГУП "ИРЕА", г. Москва Энергосбережение и водоподготовка. 2004. №3 с. 57-60 ( http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=539 ) 4. Ковалева Н. Е., Рудакова Г. Я. Теория и практика применения комплексонов для обработки воды // "Новости теплоснабжения", № 8, (24), август, 2002, С. 43-45

Авторы: Мацура Виктор Александрович, к.х.н.начальник отдела промышленной водоподготовки АКВА КомпозитЖихарев Дмитрий Андреевич, к.х.н.инженер-технолог отдела промышленной водоподготовки АКВА Композит

akva-kompozit.ru

Методы водоподготовки котельных и котлов

Все мы с детства знаем о необходимости употребления в пищу только чистой воды. Однако далеко не все имеют представление о том, что на производстве и в промышленности к используемой жидкости также предъявляются определенные требования. Те же условия ставятся и перед системой водоподготовки и очистки воды для паровых котельных.

Подготовка h3O для котельных играет важную роль на любом энергетическом предприятии. Это обусловлено тем, что качество жидкости, необходимой для осуществления рабочих процессов, напрямую связано с работой предприятия в целом. Оно непосредственно влияет на эффективность и надежность всего оборудования.

Подобрать решение по водоподготовке для паровых и водогрейных котлов вы можете здесь

В том случае, когда водоподготовка котлов не соответствует нормам, могут возникнуть определенные проблемы. Прежде всего, это перерасход топлива, увеличение потребляемой электроэнергии и рост затрат на кислотную промывку теплообменников и котлов. Все это вызвано накипью, которая образуется вследствие использования необработанной питательной жидкости. Также, весьма ощутимыми становятся затраты на постоянный преждевременный ремонт трубопроводов и оборудования, вызванный коррозией. И все это ведет к снижению КПД котлов и систем. Если не удалять имеющиеся уже отложения, то это неизбежно станет причиной роста КПД, что в свою очередь может вызвать значительное перегревание поверхностей и привести даже к взрыву котла. Но если внимательно отнестись к вопросу, как рассчитать водоподготовку для котла-утилизатора, то можно повысить КПД устройств без лишних проблем.

Способов решения подобных ситуаций достаточно много, однако все они требуют тщательного и профессионального подхода. Расчет и проектирование водоподготовки питательной котловой воды в котельной зависит непосредственно от качества исходного источника h3O и требований, которые предъявляются к этой жидкости.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что ни одна котельная не может обойтись без грамотно спроектированной водоочистительной системы, основная цель которой направлена на подготовку воды повышенной жесткости для котельных и котлов. Тем самым, повышается вероятность полной ликвидации минеральных отложений, образующихся на внутренних поверхностях трубопроводов теплостанций, теплообменников и водонагревательных котлов. Причем, с помощью наиболее эффективных методов, достигается полное предотвращение образования этих отложений.

Водоподготовка паровых котлов в котельной

Главной проблемой в части достижения желаемого результата при подготовке h3O, является состояние оборудования (долгий срок эксплуатации и изношенность), а также отсутствие надежных автоматизированных систем и установок. Нехватка обслуживающего персонала (особенно на старых котельных) и устаревшие устройства для обеспечения необходимого качества жидкости, также приводит к нежелательным результатам.

Для того чтобы избежать всех этих неприятностей, необходимо повышать квалификацию персонала, устанавливать новое оборудование и внедрять технологии автоматизированной водоподготовки.

С целью получения питательной жидкости с приемлемым уровнем ph, типовая схема водоподготовки для котельной выглядит следующим образом:- предварительная очистка, необходимая для освобождения воды от различного рода взвесей, органики, коллоидов, железа и других вредных элементов;- деминерализация или умягчение;- ликвидация агрессивных газов;- коррекционная обработка.На практике последовательность выполнения схем по осуществлению водоподготовки в котельных может меняться в зависимости от условий работы того или иного предприятия. Но принципиальная схема водоподготовки котельных одна.

Для снабжения теплосетей используют как водопроводные источники, так и различные водоемы и скважины. При использовании муниципальных сетей особой предварительной обработки не требуется, единственное, что требует постоянного контроля, это уровень хлора. Допустимое количество этого вещества в то время, как осуществляется водоподготовка котельной, может быть не больше 1 мг/л (обычно такой уровень не достигается). Именно поэтому непосредственно перед умягчением дехлорирования не требуется. Однако при водоподготовке электропаровых котлов обратным осмосом или при применении химобессолевания – дехлорирование обязательно, т.к. хлор способен разрушить мембраны. Одним из наиболее эффективных методов дехлорирования является фильтрация через уголь активированный.

При использовании жидкости из подземных источников, можно столкнуться с повышенным содержанием железа. Также это может быть вызвано коррозией труб. Существуют специальные реагенты, которые помогают ликвидировать коррозийные налеты, но лучше все же воспользоваться установками по обезжелезиванию.

Водоподготовка водогрейных котлов

Также как и хлор, железо негативно сказывается на состоянии мембран в установках обратного осмоса. Поэтому использование установок для обезжелезивания – крайне важное условие для качественной работы котельного оборудования и тепловых сетей в целом.

Если в качестве питательной жидкости для котельных установок используют поверхностные источники, то нужно учитывать, то, что в них содержаться различные взвеси и органические элементы, что может вызвать коррозию и отложения на внутренней поверхности трубопроводов и нагрева, а также деградацию обратноосмотических мембран. Кроме того, поверхностные воды подвержены постоянным изменениям, связанным с природными процессами, что тоже необходимо учитывать при проведении подготовки именно из этого источника. Чтобы избавиться от накипи и повысить производительность водоподготовки для паровых котлов, обработка воды гидразином является достаточно действенным способом.

Если говорить непосредственно об умягчении, то, как правило, для этих целей используются новые натрий-катионные разработки для водоподготовки котельных. При этом есть разница в осуществлении умягчительных процессов для паровых и водогрейных котельных: для первых умягчение проводится в две ступени, а для вторых – в одну. При применении этого метода, установка включает в себя фильтр с загрузкой из сильнокислотного катиона в натриевой форме и бак для раствора поваренной соли.

Использование поваренной соли на подобных установках вполне оправданно, однако есть ряд условий, которые необходимо учитывать. Например, для крупногабаритных установок лучше применять пищевую поваренную соль, т.к. таблетированная соль в этом случае будет экономически невыгодна.

В том случае, когда подпиточная жидкость обладает слишком высокой жесткостью, и нормы потребления ее достаточно высоки, очень выгодно воспользоваться нанофильтрацией. По своему действию данные системы похожи на системы обратного осмоса, но с более крупными мембранами. И в том и в другом случае требуется разбавить исходную жидкость ингибиторами. Это необходимо сделать для того, чтобы избежать образования отложений на мембранах.

Также бывают ситуации, когда из-за слишком высокого содержания железа, использование мембранных и ионообменных установок просто неприемлемо, в подобных случаях используют умягчение при помощи реагентов. С целью повышения производительности водоподготовки, продажа реагентов для котлов осуществляется специализированными службами и компаниями, после предварительного анализа и выявления существующих проблем.

akva-kompozit.ru