Водоподготовка.

Отработка воды, поступающая из природного источника на питание пара генератора для различных технологических целей.

Водоподготовка заключается в освобождении от грубодисперсных и коллоидных примесей, а так же содержащихся в воде солей, тем самым предотвращается отложение накипи, унос солей паром, коррозии металлов.

Водоподготовка включает следующие основные методы обработки:

1. осветление – удаление из воды коагуляцией, отстаиванием и фильтрованием коллоидных загрязнений;

2. умягчение – устранение жесткости воды, осаждением солей кальция и магния известью и содой либо катионированием;

3. обессоливание – либо ионным обменом, либо дистилляцией;

4. обескремниевание;

5. удаление растворенных газов – термическим или химическим методом.

Лекция 19.

Дисперсная система – это когда в каком-либо веществе распределены другие вещества в виде мелких частиц.

Грубодисперсная система (взвешенные вещества) – характеризуются весовым количеством мг/л.

Коллоидная система – дисперсная фаза, имеющая размер 1 -100 мини микрон (10^-6мм).

Растворенные вещества – молекулярно-дисперсные вещества.

Коагуляция – укрупнение мелких частиц с помощью коагулянтов.

Соли временной жесткости – бикарбонат кальция и бикарбонат магния. Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂

Соли постоянной жесткости – сульфаты: сернокислый кальций и сернокислый магний (CaSO₄, MgSO₄), а также хлориды: хлористый кальций и магний (CaCl₂, MgCl₂)

Растворенные газы – CO₂, H₂S, O₂

Жесткость воды = Н₀ – суммарная концентрация катионов кальция и магния, выраженная мг на литр

1 мг/л = 2,8 градуса жесткости.

Умягчение воды по методу осаждения накипеобразователей.

Этот метод основан на связывании катионов Ca и Mg ионами CO₃ и OH с образованием трудно растворимых соединений CaCO₃, MgCO₃, Ca(OH)₂ и Mg (OH)₂ , которые выпадают в осадок и удаляются из воды. Ионы CO₃ и OH вводят в обрабатываемую воду с различными реагентами-осадителями:

• негашеная известь СаО

• гашенная известь Са(ОН)₂

• углекислый натрий Na₂CO₃ (кальционированная сода)

• едкий натрий NaОН (каустическая сода)

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ = 2CaCO₃ + 2H₂O

Mg(HCO₃)₂ +2Ca(OH)₂ = 2CaCO₃ +Mg(OH)₂ +H₂O

CaSO₄ + Na₂CO₃ = CaCO₃ + Na₂SO₄

При известковании жесткость уменьшается да 1 мг/л

При обработке содой достигается умягчение до 200 мг/л

Обработка воды по методу катионного обмена.

Катионирование – процесс обмена катионов между веществами, растворенных в воде, и твердыми нерастворимыми веществом, погруженного в эту воду и называемый катионом.

Существует три процесса катионирования:

• натрий-катионирование (NaR)

• водород-катионирование (HR)

• амоний-катионирование (NH₄R)

Катион, который катионит отдает в раствор в замен поглощаемых катионитов, называется обменным. Например при натрий-катионировании – обменный катион - натрий.

R – сложный радикал (комплекс) катионита, нерастворимый в воде.

Ca(NCO₃)₂ + 2NaR = CaR₂ + 2NaHCO₃

CaSO₄ +2NaR = CaR₂ + Na₂SO₄

CaSO₄ +2HR = CaR₂ + H₂SO₄

Для того чтобы избавиться от всех солей применяют анионитовые фильтры (RаOH). При пропуске воды через RаOH вода полностью освобождается от всех солей – химическое обессоливание.

H₂SO₄ +2RaHO = Ra₂SO₄ + 2H₂O

Полное избавление воды от солей может осуществить и термическим способом – дистилляция, которая происходит в испарительных установках. В испарители подается первичный пар и обработанная вода. Вода кипит и получается вторичный пар уже без солей. Дальше пар проходит через охладитель и получается чистая вода. Испарительная установка состоит из испарителя и охладителя.

Рисунок 60.

В качестве испарителя может быть использована либо один из регенеративных отборов, либо специальный теплообменник (охладитель). Для того чтобы снизить количество первичного пара на получение 1 кг вторичного пара применяют 2-х или 3-х ступенчатую испарительную установку, где для последующих ступеней в качестве первичного пара используется вторичный пар предыдущей установки.

1 ступень: 1 кг первичного пара = 1 кг вторичного

2 и 3 ступени: приблизительно 0,6 кг первичного пара = 1 кг вторичного пара.

Удаление растворенных газов в воде.

1. деаэрация – термический метод обработки информации. Деаэратор может быть включен в схему либо имея собственный отбор либо в качестве предвключенного. Последний способ предпочтительней, т.к. при изменении нагрузки турбины давление пара может меняться и при прямой схеме давление в деаэраторе будет также меняться, а это нежелательно

2. химический способ – в конденсат добавляют реагент, который связывается с кислородом, растворенным в воде, образуется гидрозил N₂H₄– сильный яд.

Для поддержания режима работы парогенератора с барабанами применяется продувка (непрерывная или периодическая) При непрерывной продувке некоторое количество воды отводится из барабана парогенератора с тем, чтобы обеспечить постоянный солевой баланс котловой соды.

Лекция 20.