9.10. Технология обработки воды комплексонами в системах теплоснабжения
В настоящее время созданы и начали широко внедряться в системах отопления, горячего и оборотного водоснабжения автономные автоматизированные дешевые установки (рис. 9.18) для обработки воды присадками типа «комплексоны», которые после добавления их в малых дозах (около 3–10 мг/дм3) в подпитывающую воду, не меняя жесткости воды, препятствуют накипеобразованию. Действие присадки основано на нарушениях центров кристаллообразования накипи. Разложившиеся при нагревании соли временной жесткости агрегатируются в виде пыли, остаются в воде и выпадают в осадок в зонах с низкой скоростью движения воды. При концентрации присадки, превышающей равновесное значение, начинается процесс отмывки системы водопользования. С этой целью целесообразно применение грязевиков с низкой скоростью движения воды.
При применении комплексонов нет необходимости в применении Na-катионитных ионообменных фильтров, устраняются потери воды на их промывку, отсутствует в сточных водах сброс хлоридов, что станет в ближайшее время актуальным.
Комплексоны в России применяются около 20 лет. Но широкое распространение этого способа было ограничено отсутствием надежных, автоматических дозирующих систем.
Комплексоны ИОМС-1 (ингибитор отложений минеральных солей) и другие относятся к фосфорсодержащим, с катионами металлов проявляют эффект ингибирования коррозии. Концентрация ИОМС-1 в системах открытого водоснабжения не должна превышать 4,0 мг/дм3, данный ингибитор имел широкое распространение в теплоснабжении. Однако немецкая фирма БК Гиулинии Х предлагает использовать комплексный ингибитор накипеобразования нового поколения - Гилуфер-422, имеющий ряд преимуществ: высокотемпературный, отличные стабилизирующие и диспергирующие свойства, при его непрерывном дозировании медленно растворяются старые инкрустации.
Гилуфер подходит для обработки воды с общей жесткостью до 25 ммоль/дм3 и рН 6–10. Гилуфер-422 разрешен для использования в открытых и закрытых системах теплоснабжения, исследован и рекомендован ВТИ, практически применяется в России.
Рис. 9.18. Функциональная схема установки химводоподготовки "КОМПЛЕКСОН-6"
1 – счетчик-водомер с дозировочным устройством и адаптером; 2 – блок автоматики; 3 – насос-дозатор; 4 – фильтр; 5 – подпиточная вода тепловой сети; 6 – раствор комплексона; 7 – расходная емкость
Очистка воды от растворенных газов
10.1. Общие положения
Удаление из воды растворенных газов – важная часть комплексного технологического процесса обработки воды, реализуемого на ТЭС и АЭС. Необходимость этого процесса вызвана стремлением уменьшить интенсивность коррозии внутренних поверхностей теплосилового оборудования под действием растворенных в теплоносителе агрессивных газов. Кроме того, наличие в воде растворенной углекислоты отрицательно сказывается на эффективности работы анионитных фильтров, установленных в схеме очистки добавочной воды.
Один из основных потоков, подвергаемых дегазации – питательная вода котлов. Однако растворенные газы удаляют и из потоков, не являющихся непосредственно рабочим телом. Такими потоками являются химически очищенная вода, подпиточная вода тепловых сетей, конденсат пара, возвращаемый в тепловой цикл станции от внешних потребителей, охлаждающая вода конденсаторов турбин.
Кислород О2 и диоксид углерода СО2 присутствуют в воде в результате растворения при контакте воды с атмосферным воздухом. Углекислота появляется в воде также в процессе химического обессоливания после стадии Н-катиониро-вания, а при умягчении воды методами Na- и Н- Na-катионирования вода дополнительно насыщается связанным диоксидом углерода. Азот – инертный газ, его наличие в воде обусловлено контактом воды с атмосферным воздухом, появление водорода Н2 в воде – коррозией внутренних поверхностей теплосилового оборудования. Аммиак NН3 попадает в воду главным образом в результате аминирования питательной воды и, кроме того, присутствует в химически очищенной воде, если в схеме подготовки воды установлены NН4-катионитные фильтры. Такие газы, как сернистый ангидрид SO2 и сероводород H2S, могут присутствовать в теплоносителе при использовании на станции котлов среднего давления и обработке питательной воды сульфитом натрия.
Наиболее эффективный способ удаления растворенных газов из воды – десорбция.
Эффект дегазации можно повысить, увеличив удельную поверхность раздела фаз пара и воды. В этом случае при прочих равных условиях увеличивают время контакта воды с паром, не содержащим удаляемого из воды газа. На эффект дегазации существенно влияет повышение температуры воды, это обусловлено тем, что с повышением температуры уменьшается коэффициент абсорбции газа водой. На рис. 10.1 показана зависимость коэффициента абсорбции от температуры для кислорода, углекислоты и азота.