Водоподготовка для паровых и водогрейных котлов

Водный ресурс, наверное, самый важный, для существования всего живого на земле. Без воды высыхает все и исчезает жизнь. Немаловажна роль воды сегодня и в производстве. И дело не только в пищевой промышленности. Есть еще масса отраслей, где используют воду и где она составляет важную часть. При этом к качеству воды в той или иной отрасли предьявляются разные требования. И одними из самых трудновыполнимых требований являются требования в теплоэнергетике. Вода должна быть такой, чтобы накипные отложения не образовывались и не мешали нормальной работе любого вида котлов.

Котлы паровые и водогрейные – нюансы обслуживания

Очень много при составлении водоочистной системы зависит от требований к конечной воде. Для фармацевтики они будут одни, а вот в водоподготовке для котлов совсем другие, т.к. уникальной чистоты все же котельные не требуют. За исключением конечно требований паровых котельных.

Наиболее часто используемой воду и паровые котлы отраслью является теплоэнергетика. Здесь масса сфер, где без воды просто не будет дела. Встанет процесс производства. К таким сферам относят:

• Отопление;
• Водоснабжение (холодное, горячее);
• Кондиционирование;
• Производство электроэнергии (с помощью турбин, гидростанций и т.п.)

Рассмотрение вопросов водоподготовки для котлов начнем с малого, с котлов с небольшим давлением. Обслуживают такие котельные коммунальные хозяйства и в основном промышленные пищевые производства. Это котлы для местного нагрева воды с малой производительностью. Здесь требования к качеству воды не такие высокие.

При таких невысоких запросах достаточно будет использовать ионообменные смоляные установки. В качестве наполнителя в ионообменном фильтре могут служить сульфоуголь или катионные смолы. Также может использоваться коррекционная водоподготовка для паровых и водогрейных котлов.

Поскольку ионообменная очистка воды подразумевает быстрое вымывание ионов натрия из системы, то конструкция водоподготовительной системы должна предусматривать регенерационные меры и обходной модуль, для непрерывной подачи воды в систему. При этом обязательно должен быть установлен умягчитель воды для парового котла, а также узел, где регенерационный раствор будет готовиться, или хотя бы в этот отсек периодически обслуживающий персонал должен закладывать таблетки специально очищенной соли для восстановления ионообменных картриджей. Продумана должна быть и система сброса промывочной воды.

Можно ли обойтись без всех этих сложностей? Ответ – можно, но в таком случае придется применять умягчающие реагенты. Они работают как дезинфицирующие средства, и позволяют сделать воду мягкой. Но на деле не все так радужно. Вода может обладать не только солями жесткости, но и другими примесями. И вот эти умягчающие реагенты могут реагировать и с ними. Может образоваться новый налет, который непонятно чем выводить. С этим могут быть проблемы, т.к. новый налет может оказаться гораздо сложнее в плане выведения. Но если есть данные, что другие примеси незначительны, то применение умягчающих реагентов может оказаться экономически обоснованным.

Крайне важно, непременно в теплоэнергетике и в котельных поверхности внутренние держать в чистоте. Вся проблема состоит в том, что накипные отложения в паровом и водогрейном котле блокируют передачу тепла. В результате ни один нормальный котел не сможет выполнять свою основную функцию – водогрейную. Вода будет конечно нагреваться, но процесс станет намного медленнее и намного менее эффективным. Ведь нагрев станет хуже, а сама металлическая поверхность будет сильно перекалена. И расход топлива при этом вырастет до небес. Только чистые поверхности позволят всей водогрейной системе работать как часы и без тепловых потерь. Хуже водогрейных котлов, может быть только паровые. Здесь накипь оседает на поверхностях турбин. Из-за этого образуется некачественный пар, который портит потом все паровое оборудование.

Еще одна небольшая проблема простимулированная образованием накипного налета – это коррозия. Любые чистки поверхностей всегда сопровождаются их разрушением. На месте всех этих царапин и стыков начинают концентрироваться бактерии, начинает развиваться коррозия. Поверхность начинает постепенно разрушаться. Получается, что все разрушительные процессы тесно связаны между собой и тянут за собой другие.

Химическая котловая водоподготовка

Согласно правилам эксплуатации водогрейных котлов питательная вода в системе должна содержать примеси солей концентрацией не выше десяти миллиграмм на литр. Такие высокие требования означают только одно – многостадийность и сложность водоподготовки для котлов подобного типа. И вот здесь вода уже должна проходить все стадии очищения, начиная с механической.

Под механикой понимают устранения из воды любого вида твердых примесей и мутности, и запахов. Только после такой первичной очистки вода может отправляться на химическое обеззараживание, обезжелезивание, если это необходимо, и наконец умягчение. На данном этапе химической котловой водоподготовки устраняют из воды все самое вредное. Соли металлов, органику, взвешенные частицы. Здесь могут применяться осадительные химические реагенты, типа флокулянтов и коагулянтов. Сперва, они реагируют с примесями, образуют более тяжелый осадок, хлопья. После этого воду отфильтровывают и устраняют то, что выпало в осадок.

Еще один более простой вариант убрать образовавшийся осадок, использовать осадительные или осветлительные установки. Это могут быть обычные песочные фильтры. После осадительной очистки вода направляется на этап умягчения, с помощью катионитов или анионитов. Только прохождение всех этапов котловой водоподготовки дает возможность получить воду с наличием в ней не более 17 мгэкв/литр. Кстати высокое качество предварительной очистки помогает и в дальнейшем. Ведь чем вода чище, тем меньше потом будут забиваться ионообменные смолы и реже надо будет их менять или восстанавливать. Так, что процесс разработки системы водоподготовки крайне щепетилен.

Следующим не менее сложным этапом котловой водоподготовки будет химическая чистка и дальнейшее предварительное умягчение. Химическая обработка подразумевает одновременное применение сразу нескольких химикатов и одновременное протекание сразу нескольких реакций.  Чтобы реакция была более качественной, химическую обработку делают двухстадийной или пятистадийной. Тогда уменьшение количество солей в воде выходит более точным. Бонусом к этому процессу идет  резкое падение количества восстановлений картриджей и всех процедур с этим связанных.

Для того, чтобы реакции были более быстрыми достаточно тщательно перемешать воду и реагенты. Правда и здесь надо знать меру, чтобы преждевременно не разбить дорогие капсулы с флокулянтом. При этом любая система водоподготовки в водогрейных отраслях должна подразумевать простоту эксплуатации, минимум вмешательства со стороны человека и простоту обслуживания.

Когда уже имеющуюся систему модифицируют до современных реалий, то стоимость такой модернизации котельной, как правило, окупается только через 2-3 года. Только по прохождении водоподготовки для котельной система начинает приносить прибыль. После такого срока, эксплуатационные расходы резко падают, и составляют всего лишь 40 процентов того, что использовалось ранее. Это и дает возможность получать прибыль от эксплуатации такой котловой водоподготовки. Ведь плюсы от ее применения перекрывают эксплуатационные расходы.

Если говорить цифрами, то использование систем водоподготовки в котельных дает, прежде всего, экономию топлива, а значительный кусок от 30 до 40 процентов. Срок использования котлов и сопутствующего оборудования резко возрастает до двух трех десятков лет.

Есть вариант не использовать водоподготовительную систему. Но в этом случае придется проводить постоянные профилактические промывки против накипи, а также регулярно останавливать производство, чтобы провести капитальную чистку поверхностей от образовавшейся накипи. Казалось бы, химическая водоподготовка, это неплохой вариант побороть накипные отложения. Но любая чистка подразумевает испорченные поверхности. Реагенты, сделанные на кислотной основе, будут протравливать бороздки на поверхностях, работа с механическими очистителями будет означать порезы и царапины на поверхностях. Такое оборудование будет изнашиваться гораздо быстрее, а в процессе очисток будут еще и простои, которые будут стоить определенных денег хозяину водоподготовительных систем. Так, что при любой расстановке сил водоподготовка для паровых и водогрейных котлов, как бы дорого она не стоила, обойдется дешевле и в дальнейшем будет приносить только плюсы.