Коррекционные методы обработки воды
Нитратирование
Нитратирование питательной или химически обработанной воды проводится для защиты металла котла от межкристаллической коррозии. В качестве реагента используется 5÷10% раствор NaNO3.
Расход 100% NaNO3 определяется по формуле: NaNO3=16∙Щхтр,
где Щхтр – щелочность химически очищенной воды.
,
где Sк.в – сухой остаток котловой воды; р – процент непрерывной продувки.
Щелочность питательной воды требуемая определяется, исходя из условия равенства относительной щелочности котловой воды равная 20%.
k – коэффициент возврата конденсата в котельную; Щк-та = 0,05÷0,1 (мг-экв)/кг.
Схема нитратирования
Кроме нитратирования используется амминирование питательной воды в двух случаях:
если необходимо в питательной воде связать свободную углекислоту для защиты питательного тракта от углекислотной коррозии;
если необходимо связать углекислоту, выделяющуюся в пар, из-за термического распада и гидролиза бикарбонатной и карбонатной щелочности. В этом случае вводя 1% раствор NH4OH – аммиака.
В практике водообработке фосфатирование применяется как доумягчение, корректирующее прослойки солей кальция в питательную воду и рекомендуется для котлов с давлением больше 30 бар.
Обоснование схемы обработки воды
Выбор схемы обработки воды для питания паровых котлов производится в зависимости от качества исходной воды, требуемых норм качества питательной, котловой воды и пара.
Основные критерии: процент непрерывной продувки котлов, относительная щелочность котловой воды и концентрация СО2 в паре. Выбор схемы начинают с проверки возможности применения наиболее простой схемы ХВО - двухступенчатого Na-катионирования по перечисленным выше критериям.
; , Sк-та = 5 м2/л.
, м2/л; .
Относительная щелочность , %.
Щх.в – щелочность Na-катионированной воды, равная щелочности исходной воды, а Щп.в = [HCO-3] (мг-экв)/л.
Для котлов с давлением больше 10 ати величина относительной щелочности должна меньше 20% во избежание межкристаллической коррозии.
Концентрация СО2 в паре при термической деаэрации с барботажным устройством определяется по формуле
, м2/кг
σg ≈ 0,6 – доля разложения Na2CO3 в деаэраторе с барботажем. σ – доля разложения Na2CO3 в котле в зависимости от давления. р = 13 ати, σ ≈ 0,7.
СО2 < 20 м2/кг – предельно допустимая концентрация СО2 в паре для предотвращения углекислотной коррозии пароконденсатного тракта и пароиспользующего оборудования не должна быть более 20 м2/кг.
Выбор схемы хво
Рекомендации по выбору схемы химводоочистки:
а) Ps, Щот.к.в, СО2 не превышают допустимых значений, то применяют двухступенчатое Na-катионирование.
б) если Ps < 10%; СО2 < 20 м2/кг, а 50% > Щот.к.в > 20%, то следует принять схему Na-катионирования с дозировкой 5÷10% раствора NaNO3 в обработанную воду для снижения щелочности котловой воды.
в) Ps < 10%; Щот.к.в < 20%; СО2 > 20 м2/кг. Следует применить Na-катионирование с дозировкой 1% раствора NH4OH в обработанную воду для уменьшения в паре свободной углекислоты. Проводят амминирование питательной воды из расчета 0,4 мг NH3 на 1 м2/кг свободной углекислоты. Условие: потребители пара допускают в нем наличие NH3.
г) Ps > 10%; Щот.к.в > 20%; СО2 > 20 м2/кг. Применяют схему H-Na-катионирования с “голодной” регенерацией Н-к фильтров или схему NH4-Na-катионирования, если допускается присутствие аммиака в паре.
д) Ps < 10%; Щот.к.в > 20%; СО2 > 20 м2/кг, то применяют Na-Cl-ионирования при отсутствии в воде органических соединений и железа при выполнении условий: и SO2-4+NO-3+NO-2 ≤ 2.