8.4 Водоподготовка.
Вода из насосной станции содержит растворённые соли и газы. Накипь на стенках котлов образуется в результате выпадения растворённых в воде жёсткости – кальция и магния.
Накипь на стенках котлов понижает коэффициент теплопередачи и, следовательно, ведёт к перерасходу топлива. В топочной части слой накипи может вызвать перегрев стенки и аварию котла. Растворённые в воде газы – кислород и углекислота – вызывают коррозию стенок котла.
В паровой котельной умягчается исходная добавочная вода и деаэрируется вся питательная.
Водоподготовка (ХВО) на котельной необходима для защиты оборудования от коррозии, накипи и отложений. Отсутствие ХВО или его неэффективная работа приводит к перерасходу топлива и выходу оборудования котельной и теплосети из строя. Остановка котельной представляет социальную опасность, т.к. при этом прекращается отопление и ГВС. К тому же имеет место экономический фактор - капитальные затраты на замену котлов и пр.
ХВО не просто должна присутствовать на котельной, но и должна соответствовать своей задаче (проекту, объему подпитки, режиму работы котельной, качеству и количеству исходной воды, качеству подпиточной воды), эффективно и стабильно работать.
Повышение концентрации солей в котловой воде выше допустимых величин может привести к уносу их в пароперегреватель. Поэтому соли, скопившиеся в котловой воде, удаляются непрерывной продувкой, которая в данном случае автоматически не регулируется. Расчетное значение продувки парогенераторов при установившемся режиме определяется из уравнений баланса примесей к воде в парогенераторе. Таким образом, доля продувки зависит от отношения концентрации примесей в воде продувочной и питательной. Чем лучше качество питательной воды и выше допустимая концентрация примесей в воде, тем доля продувки меньше. А концентрация примесей в свою очередь зависит от доли добавочной воды, в которую входит, в частности, доля теряемой продувочной воды.
Водоподготовительная установка котельной АНОФ-3 предназначена для подготовки воды озера Имандра – для питания котлов.
Для обеспечения работы установки смонтированы узлы обеспечения: узел взрыхления, солевое хозяйство.
В качестве ионообменного материала, загружаемого в натрий-катионитовые фильтры используется катионит КУ-2-8. Регенерация его производится раствором хлористого натрия (поваренной соли).
Качество исходной воды источника водоснабжения.
Источником водоснабжения котельной является озеро Имандра, воды которого характеризуются высокой коррозий ной активностью так как имеют отрицательный индекс стабильности в течении года независимо от сезона.
Среднегодовые показатели качества воды приведены в таблице.
Таблица 1 – Среднегодовые показатели качества воды источника водоснабжения.
Источники |
Показатели качества |
||||||
|
pH |
SO4 мг/л |
NO3 мг/л |
NO2 мг/л |
NH4 мг/л |
PO4 мг/л |
CL мг/л |
Оз. Имандра |
7,5 |
18,8 |
0,014 |
0,01 |
0,08 |
0,03 |
4,8 |
Источники |
Показатели качества |
||||||
|
Ca мг/л |
Mg мг/л |
Сухой остаток мг/л |
Неф.прод. мг/л |
Взвеш.Вещ-ва мг/л |
Fe мг/л |
Al мг/л |
Оз. Имандра |
2,7 |
1,2 |
68 |
0,01 |
1,71 |
0,07 |
0,03 |
Обработка воды
Рис.
Схема Na-катионитового
фильтра
Технология получения умягченной воды основана на фильтрировании технической воды через фильтры, загруженные катионитом КУ-2-8 фракции 0,5÷1,2 мм.
При фильтрировании технической вожды через фильтр, отрегенерированный раствором соли, проиходит замена катионитов кальция и магния на легко растворимые в воде катиониты натрия.
R-Na+CaAн+MgAн→R-Ca+R-Mg+NaAн
Где R – высокомолекулярный, практически не растворимый в влоде анион катионита;
Aн – любой содержащийся в воде анион (сульфат-, хлор-, нитрат-, и др.).
Этот процесс идет до насыщения катионита солями жесткости, после чего катионит перестает их поглащать, и они попадают в фильтрат. Появление в фильтрате солей жесткости в определенной концентрации называется проскоком жесткости. После чего катионит должен подвергатся вновь насыщению катионитами натрия (регенирация).
При регенирации идет следующий процесс:
R-Ca+R-Mg+NaCl → R-Na+CaCl2+MgCl2
Катионит вновь насыщается катионитами натрия. Причем для достаточно полного его насыщения катионитами натрия требуется 2÷3 кратный избыток хлористого натрия с концентрацией 5÷8% для первой ступени и 8÷10% концентрации для второй порции раствора соли.
Описание общей схемы водоподготовки.
Питательная вода деаэратора ДСА-300/75 состоит из следующих потоков:
химочищенная вода после натрий катионитовых фильтров;
конденсат от РУ, РОУ;
конденсат от конденсатоочистки;
конденсат ПСВ;
конденсат калориферов;
конденсат паровых линий (периодически);
оборудование водоподготовительной установки включает в себя:
два охладителя выпара деаэраторов;
два насоса подкачки технической воды;
два натрий-катионитовых фильтров;
три струйных подогревателя типа «трансоник»;
солевое хозяйство.
Натрий катионитовые фильтры I-ой и II-ой ступени умягчения воды оборудованы нижними распределительными устройствами из нержавеющей стали типа «стакан в стакане».
Солевое хозяйство, которое состоит из 4-х солевых ячеек, 2 паровых инжекторов, бака-мерника соли, насоса АХ-40-25-160А Q=6,3м3/час, фильтра раствора соли, трубопроводов.
Схема движения воды при умягчении следующая.
Техническая вода проходит охладитель подпиточной воды и охладители выпара деаэраторов нагревается до температуры 20÷40ºC, поступает в насос подкачки технической воды и на вход фильтров I ступени умягчения воды.
На фильтрах I-й ступени вода освобождается от солей жесткости. Затем эта вода проходит фильтры II-й ступени, где очищается от ионов жесткости до установленных норм. Химочищенная вода после фильтров II-ой ступени поступает на струйные подогреватели типа «трансоник», где подогревается до 70÷90ºC, и затем в колонку питательного деаэратора.
Эксплуатация натрий-катионитовых фильтров I-ой и II-ой ступени.
Натрий катионитовые фильтры предназначены для удаления из воды основного количества ионов жесткости. Фильтроцикл включает в себя четыре операции:
взрыхление;
пропуск раствора соли;
отмывка;
умягчение.
Оборудование участка водоподготовки:
Натрий-катионовый фильтр 1 ступени (3шт);
Натрий-катионовый фильтр 2 ступени (2шт);
Бак исходной питательной воды (1шт);
Насос подкачки технической воды
Насос подкачки хоз. питьевой воды
Перекачивающий насос 2 шт – перекачивают воду с подпиточного деаэратора в Аккамуляторные баки.
Питательные насосы, для питания котлов (5 шт) перекачивают вода с питательного деаретора в котел.
Подпиточные насосы (3шт) качают воду с Аккамуляторных баков в сетевые насосы.
Сетевые насосы (5шт). Подпиточная вода после подпиточных насосов поступает на сетевые насосы, становиться сетевой водой и идет на ПСВ (подогреватели сетевой воды)