- •Введение
- •1. Основные термины и определения
- •Общая схема котельной установки с естественной циркуляцией, работающей на пылевидном твердом топливе
- •3. Материальный баланс процесса горения. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания
- •4. Тепловой баланс котельного агрегата
- •Рекомендуемые температуры уходящих газов, оС
- •5. Классификация котлов и их основные параметры
- •6. Классификация топочных устройств и общие характеристики процессов
- •6.1. Показатели работы топочных устройств
- •6.2.1. Слоевое сжигание
- •6.2.2. Сжигание твердого топлива в пылевидном состоянии
- •6.3. Сжигание газа и мазута
- •7. Испарительные поверхности нагрева
- •8. Пароперегреватели
- •8.1. Назначение и классификация пароперегревателей
- •8.2. Конвективные пароперегреватели
- •8.3. Радиационные и ширмовые пароперегреватели
- •8.4. Компоновка пароперегревателя
- •8.5. Регулирование температуры пара
- •9. Экономайзеры
- •10. Воздухоподогреватели
- •Температура подогрева воздуха
- •11. Каркас и обмуровка котлов
- •12. Тягодутьевые машины
- •13. Золоулавливание
- •Сравнительные характеристики золоуловителей
- •14. Шлакозолоудаление
- •Распределение количеств шлака и золы
- •15. Дымовые трубы
- •16. Водоподготовка
- •16.1. Показатели качества воды
- •Нормы качества питательной воды для паровых котлов
- •Качество сетевой и подпиточной воды для водогрейных котлов
- •16.2 Осветление воды
- •16.3. Умягчение воды Натрий-катионитный метод
- •Водород-катионитный метод
- •16.4 Деаэрация воды
- •16.5 Внутрикотловая обработка воды
- •Средние значения коэффициентов теплопроводности для различных видов накипи
- •Нормы качества котловой воды
- •17. Гидродинамика паровых котлов с естественной циркуляцией
- •17.1. Расчет циркуляционного контура
- •17.2. Нарушения в работе контура естественной циркуляции
- •18. Водный режим и качество пара
- •18.1. Продувка котлоагрегата
- •19. Коррозия поверхностей нагрева
- •19.1. Высокотемпературная коррозия поверхностей нагрева
- •19.2. Коррозия металла внутренних поверхностей элементов котла
- •20. Загрязнение поверхностей нагрева
- •21. Котельные стали
- •21.1. Расчет на прочность элементов котлоагрегата, работающих
- •Заключение
- •Библиографический список
16. Водоподготовка
16.1. Показатели качества воды
Используемая в котельных установках и теплосетях исходная вода поступает или из хозяйственно-питьевых водопроводов, или из артезианских скважин, или, наконец, из поверхностных водоемов, в зависимости от чего в ней содержатся различные примеси.
Примеси, содержащиеся в природной воде, по степени крупности их частиц подразделяются на три группы:
Механические взвешенные вещества в виде частиц песка, глины и др., размером от 0,2 мкм и выше, способные с течением времени отстаиваться;
Коллоидно-растворенные - соединения железа, алюминия, кремния и др., размером от 0,001 до 0,2 мкм, не отстаивающиеся даже в течение длительного времени;
Истинно-растворенные - состоящие из электролитов (веществ, молекулы которых распадаются на ионы, в частности карбонаты кальция и магния) и неэлектролитов (веществ, не распадающихся на ионы: кислород, азот, углекислый газ).
В зависимости от тех или иных примесей изменяются показатели качества воды.
Основными показателями качества воды являются:
прозрачность - содержание в 1 л воды взвешенных частиц, легко удаляемых при фильтрации (мг/л);
сухой остаток - осадок, состоящий из минеральных и органических примесей, полученный после выпаривания 1 л профильтрованной воды и после его высушивания (мг/л);
окисляемость - характеризует степень загрязнения воды органическими веществами. Она выражается в мг/л кислорода или окислителя перманганата калия (КМnО4), необходимых для окисления органических веществ, содержащихся в 1 л воды;
жесткость - содержание в 1 л воды растворенных солей кальция и магния; выражается в миллиграмм-эквивалентах (мг-экв/л). Миллиграмм-эквивалент – это отношение содержания компонента в миллиграммах к его атомному весу;
щелочность - содержание в 1 л воды гидратов, карбонатов и бикарбонатов, выражается в миллиграмм-эквивалентах (мг-экв/л);
степень кислотности или щелочности - определяется концентрацией водородных или гидроксильных ионов, образующихся при диссоциации (расщеплении) воды; выражается величиной рН. При рН=7 водный раствор нейтрален, чем ближе рН к нулю, тем сильнее кислотность, а чем ближе рН к 14, тем сильнее щелочность;
содержание растворенных в воде агрессивных газов, вызывающих коррозию, (О2, СО2), мг/л.
Основной задачей подготовки воды в котельных является борьба с коррозией и накипью.
Коррозия поверхностей нагрева котлов, подогревателей и трубопроводов тепловых сетей вызывается кислородом и углекислотой, которые проникают в систему вместе с питательной и подпиточной водой.
При нагреве и испарении воды из нее выпадают различные растворенные соли, часть из которых осаждается на поверхностях нагрева в виде плотного слоя с низкой теплопроводностью, называемого накипью. Требования, предъявляемые к воде, используемой в паровых и водогрейных котельных, различны, так как в паровых котлах вода испаряется, а в водогрейных только нагревается.
Наиболее важным показателем качества воды является ее жесткость, т.е. содержание солей, вызывающих накипеобразование (соли кальция и магния). Различается жесткость постоянная (некарбонатная), обусловливаемая наличием в воде хлоридов, сульфатов и других некарбонатных солей кальция и магния, и временная (карбонатная), обусловливаемая присутствием в воде бикарбонатов кальция Са(НСО3)2 и магния Mg(НСО3)2.
Общая жесткость воды (Жо) состоит из карбонатной (временной) жесткости (Жк) и некарбонатной (постоянной) жесткости (Жн).
Жо = Жк + Жн , мг-экв/л .
Щелочность представляет собой сумму содержащихся в воде бикарбонатов, карбонатов, гидратов и солей других слабых кислот, вступающих в реакцию с соляной и серной кислотой с образованием хлористых или сернокислых солей щелочных и щелочно-земельных металлов. Различают щелочности: бикарбонатную (Щб), определяемую анионами НСО3- ; карбонатную (Щк), определяемую анионами СО32-; гидратную (Щг), определяемую анионами ОН- и др.
С известным приближением можно считать, что практически в одном растворе совместно могут быть либо гидратная щелочность с карбонатной, либо карбонатная с бикарбонатной. Щелочность измеряется теми же единицами, что и жесткость, мг-экв/л и мкг-экв/л.
При относительно высокой гидратной щелочности котловая вода приобретает агрессивные свойства по отношению к металлу котла, вызывая в нем межкристаллитную коррозию.
Необходимое качество воды зависит от типа котла и вида топлива, нормы качества питательной водыприведены втабл. 5.
Таблица 5