Химическая обработка воды для подпитки теплосети

Химическая обработка воды для подпитки теплосети

Содержание

Введение

1. Задачи химводоподготовки котельной

2. Примеси природных вод

3. Показатели качества воды

4. Требования к качеству обработанной воды

5. Процесс обработки воды

5.1 Предварительная очистка

5.2 Обработка воды методом ионного обмена

5.3 Дегазация воды

5.4 Мембранные методы очистки воды

6. Общая схема водоподготовительной установки

7. Водоподготовка на ЭПК УРФУ

Заключение

вода котельная реагент фильтрация

Введение

В теплоэнергетике основным теплоносителем является вода и образующийся из нее пар.

Содержащиеся в воде примеси, попадающие в паровой котел с питательной водой, а в водогрейный – с сетевой, образуют на поверхности теплообмена низкотеплопроводные отложения и накипь, которые теплоизолируют поверхность изнутри, а так же вызывают коррозию. Процессы коррозии в свою очередь являются дополнительным источником поступления примесей в воду.

В результате растет термическое сопротивление стенки, снижается теплопередача, а, следовательно, повышается температура уходящих газов, что ведет к уменьшению КПД котла и перерасходу топлива. При чрезмерных повышениях температуры металла труб уменьшается их прочность, вплоть до создания аварийной ситуации.

При низких и средних давлениях в барабанных котлах примеси попадают в пар только вследствие уноса капелек котловой воды, т. е. если недостаточно эффективна осушка аппарата. При высоких давлениях примеси начинают растворяться в паре и тем интенсивнее, чем выше давление, и, в первую очередь, кремниевая кислота.

Поэтому с ростом давления значительно повышаются требования к качеству питательной и добавочной воды. Требования к надежности водного режима сформулированы в виде норм водного режима в правилах технической эксплуатации электрических станций и сетей (ПТЭ) и в правилах устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.

Наличие отложений вызывает необходимость очистки оборудования, а это трудоемкая и дорогостоящая операция. Таким образом, обработка воды является необходимым атрибутом любой котельной. Чистота воды и пара в отдельных агрегатах и частях трактов котельной, объединяемая общим понятием водного режима котельной, оказывает существенное влияние на экономичность и надежность ее работы.

1. Задачи химводоподготовки котельной

Экономичная и безупречная работа оборудования котельной обеспечивается введением рационального водно-химического режима (ВХР), который заключается:

1) в предупреждении образования отложений примесей воды на внутренних поверхностях нагрева

2) в сведении к минимуму коррозии метала энергетического оборудования

3) получении чистого пара

Для решения этих задач необходимо:

1) обеспечить нормы качества питательной воды паровых котлов путем подготовки добавочной воды и очистки конденсата

2) обеспечить нормы качества сетевой воды водогрейных котлов путем подготовки питательной воды и очистки сетевой

3) производить корректировку ВХР

4) оснастить котел устройствами для обеспечения требуемого качества котловой воды и пара и его режима.

Требования к ВХР сформулированы в Правилах технической эксплуатации (ПТЭ).

2. Примеси природных вод

Содержащиеся в воде примеси различают:

А) по степени дисперсности:

· Истинорастворимые – в виде отдельных ионов, молекул и их небольших агломератов размером d<1нм.

· Колоиднодисперсные – агломераты молекул от 1 до 100 нм. Они не выделяются из воды под действием сил тяжести.

· Грубодисперсные – агломераты размером более 100 нм. С течением времени ГДП всплывают на поверхность или выпадают в осадок.

Б) по химическому составу:

1) минеральные, которые делятся в свою очередь на:

· Растворимые в воде газы (О₂ , N₂ , CO₂ ), которые образуются в результате распада органических веществ.

· Соли, кислоты, основания, находящиеся в дисоциированном состоянии, т.е. в виде отдельных ионов.

2) органические – попадают в воду из почвы и с бытовыми стоками. Такие примеси объединяют под общим названием – гумусовые, а их кислоты и соли называют соответственно гуминовыми и гуматами. Являются главной причиной ухудшения органических свойств воды (появляются запахи, привкусы).

Природные воды в основном содержат катионы Ca²⁺ , Mg²⁺ , Na²⁺ и анионы SO₄ ^2- , Cl^- , HCO₃ ^- , в меньшей степени Fe²⁺ и HSiO₃ ^- , NO₂ ^- , NO₃ ^2- .

Для удаления примесей существует множество различных технологических процессов. Во многом выбор той или иной схемы водоподготовки зависит от:

1. качества исходной воды,

2. требований к качеству обработанной воды,

3. наличия и доступности оборудования и реагентов.

3. Показатели качества воды

Показатели качества исходной воды делятся на физико-химические и технические. К физико-химическим показателям относятся:

1) Концентрация ГДП (С_ГДП )

Определяют фильтрованием пробы через бумажный фильтр с последующим его высушиванием до постоянной массы. Выражают в мг/кг.