Водоподготовка в котельных и тепловой энергетике: применяемое оборудование

Содержание статьи

• Материалы для водоподготовки
• Устройство системы водоподготовки
• Технологическая схема водоподготовки питательной воды
• Оптимальная система водоподготовки для небольшой котельной
• Используемое оборудование
• Очистка от хлора
• Требования к питательной воде для систем водоснабжения
• Требования к воде для паровых и энерготехнологических котлов и котлов-утилизаторов

Правильная водоподготовка для промышленных котельных относится к обязательным условиям эффективной и бесперебойной работы теплоэнергетического оснащения. Качество проведения этой стадии работ непосредственно определяет состояние всей теплосистемы. Отклонения в правильных параметрах водно-химического режима могут привести к неполадкам парового котла. А ведь именно котёл — наиболее дорогая составляющая оборудования котельной. Его неисправность может повлечь серьёзную аварию в виде протечки и даже взрыва вследствие разъедания стенки котла. Именно поэтому промышленная водоподготовка котельных относится к главным направлениям деятельности каждой компании, которая работает в этой сфере.

Обычно подача воды в систему осуществляется из открыто расположенного источника либо муниципального водопровода, в более редких случаях — из артезианского источника. Когда для котла задействуется вода из источника, расположенного под землей, чаще всего необходимо нейтрализовать значительное количество содержащегося в данной жидкости железа. По этой причине самые эффективные методы обработки воды с таким составом — применение систем обратного осмоса, умягчение и химическое обессоливание. С их помощью удаляется железо из жидкости. Содержание этого элемента в воде становится почти нулевым.

Материалы для водоподготовки

Подготовка воды для котельных — процесс, для которого применяются материалы, обладающие каталитическим действием. Т. е. они ускоряют окисление и увеличивают степень удаления из воды железа. Также могут использоваться инертные материалы. Наиболее распространённые каталитические материалы, с помощью которых осуществляется водоподготовка котловой воды — MGS, MTM и AMDX. Наиболее часто используемые инертные материалы — антрацит, Сорбент-АС/МС и кварцевый песок.

Химическая водоподготовка котельной подразумевает применение фракционного материала и фильтров, оснащенных щелевым дренажом, благодаря которому материал не может быть вынесен во время промывания.

Устройство системы водоподготовки

Из какого оборудования состоит система ХВО в котельной? Состав такой системы должен соответствовать санитарным нормам, также он выбирается с учётом необходимой продуктивности котельной и состава используемой в ней жидкости. Полная схема состоит из нескольких составляющих, часть из которых — необязательные:

• Установка для предварительного очищения теплового носителя.
• Насос, дозировано подающий вещества для очищения воды.
• Бак, содержащий регенерационный раствор.
• Смесители.
• Система управления.
• Механизм обратного промывания.

Наиболее простая схема системы для химической очистки воды включает бак, содержащий реагенты, насос для дозирования и индикатор уровня расхода жидкости. На данный тип установки водоподготовки для котельных цена относительно невысока, однако время эксплуатации оснащения при помощи такой системы увеличивается намного.

Технологическая схема водоподготовки питательной воды паровой котельной

Система ХВО создаётся с расчётом на непрерывное функционирование. Она предусматривает установленные дозировки коагулянтов, реагентов, флокулянтов и ингибиторов.

Технологический процесс подготовки воды в котельной чаще всего подразумевает уменьшение её жёсткости. Для этого применяются 2 способа — мембранное обессоливание и натрий-катионирование. Умягчение состоит из 2-х этапов. Максимальный разрешённый уровень остаточной жёсткости — 0,01 мг экв./л.

Оптимальная система водоподготовки для небольшой котельной

Инфографика блока предочистки ПК Березники (pdf)

Для котельной небольших размеров установка, осуществляющая противоточную регенерацию, показывает низкую эффективность. Такая установка хорошо умягчает воду в 1 ступень, однако вместе с этим требуется предварительная очистка на высоком эксплуатационном уровне. На основании опыта нашей компании сделан вывод, что наибольшей эффективностью обладает комбинированный способ водоподготовки для котла, который основан на первичном использовании нанофильтрации либо обратного осмоса с дальнейшим пропусканием потока сквозь умягчающие фильтры, в основе работы которых лежит ионный обмен. Данная комбинация процессов подготовки воды обеспечивает самое высокое её качество на выходе. Кроме того, данная технология отличается максимальной надёжностью в плане исключения проскока солей жёсткости. Расходы на её эксплуатацию также невысокие. Интервалы сервиса котлов согласно регламенту, а также интервалы их продувок становятся больше в 10 и более раз. Согласно подсчётам инженеров, работающих в центре водных технологий, система водоподготовки для котельной, основанная на вышеописанной комбинации методов, экономически в разы эффективнее относительно классических методов.

Используемое оборудование

В практике нашего предприятия наиболее высокую эффективность показал себя комбинированный метод подготовки воды для паровых котлов на основе первичного применения установки обратного осмоса или нанофильтрации серии «Айсберг» и последующего пропускания потока через вторичные фильтры-умягчители на основе ионного обмена (натрий-катионирование). Именно при таком построении комплекса водоподготовки для паровых котлов достигается и высочайшее качество питательной воды и максимальная надежность с защитой от проскока солей жесткости, и низкие эксплуатационные затраты. При этом интервал продувок котлов и интервалы регламентного обслуживания котлов увеличивается в десятки раз. Инженеры Национального центра водных технологий подсчитали, что системы подготовки воды, основанные на нашей технологии, имеют экономическую эффективность в несколько раз большую, нежели классические методы подготовки питательной воды паровых котлов и парогенераторов.

Очистка от хлора

Химическая водоподготовка котельной, где применяется вода, забираемая из муниципального водопровода, обычно не подразумевает предочистку, однако она требует мониторинга концентрации хлора. Подача воды в умягчающую установку допустима при концентрации хлора в подаваемой жидкости не более 1 мг/л. Поскольку превышение данного уровня содержания хлора редко встречается в системе централизованной подачи воды, потребность в очищении от хлора возникает также редко. Исключение — установки химического обессоливания и обратного осмоса: их применение сопровождается полным очищением от хлора, при этом используется активированный уголь.

Требования к питательной воде для систем водоснабжения

Примечание: в числителе указаны значения для котлов на твердом топливе, а в знаменателе – на жидком и газообразном топливе.

Требования к воде для паровых и энерготехнологических котлов и котлов-утилизаторов