Рассмотрение значения качественных характеристик воды для обеспечения безаварийной и экономичной работы котельных установок. Принципы выбора эффективных схем, необходимого оборудования и реагентов для грязеотделения, фильтрации и химического смягчения.
Аннотация к работе
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. В результате растет термическое сопротивление стенки, снижается теплопередача, а, следовательно, повышается температура уходящих газов, что ведет к уменьшению КПД котла и перерасходу топлива. 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.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 Для решения этих задач необходимо: 1) обеспечить нормы качества питательной воды паровых котлов путем подготовки добавочной воды и очистки конденсатаСодержащиеся в воде примеси различают: А) по степени дисперсности: · Истинорастворимые - в виде отдельных ионов, молекул и их небольших агломератов размером d<1нм. Они не выделяются из воды под действием сил тяжести. 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.К физико-химическим показателям относятся: 1) Концентрация ГДП (СГДП) Определяют фильтрованием пробы через бумажный фильтр с последующим его высушиванием до постоянной массы. При СГДП<3мг/кг определяют мутность воды, сравнивая пробу с соответствующей пробой мутности (мутнометр). Ионный состав воды определяют, измеряя концентрацию отдельных видов ионов, методами химанализа или с помощью специальных приборов. Суммарная концентрация всех ионов воды показывает общее солесодержание (минерализацию) воды.Согласно главе 10 "Водоподготовка и водно-химический режим" СНИП II-35-76 "Котельные установки" водно-химический режим работы котельной должен обеспечивать работу котлов, пароводяного тракта, теплоиспользующего оборудования и тепловых сетей без коррозионных повреждений и отложений накипи и шлама на внутренних поверхностях, получение пара и воды требуемого качества. Технологию обработки воды следует выбирать в зависимости от требований к качеству пара, питательной и котловой воды, воды для систем теплоснабжения и горячего водоснабжения, количества и качества сбрасываемых стоков, а также от качества исходной воды. Показатели качества исходной воды для питания паровых котлов, производственных потребителей и подпитки тепловых сетей закрытых систем теплоснабжения необходимо выбирать на основании анализов, выполненных в соответствии с ГОСТ 2761-57* "Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Показатели качества пара и питательной воды паровых котлов должны соответствовать ГОСТ 20995-75 "Котлы паровые стационарные давлением до 4 МПА. Нормы качества воды для заполнения и подпитки тепловых сетей, систем отопления и контуров циркуляции водогрейных котлов должны удовлетворять требованиям норм и правил по проектированию тепловых сетей, а также требованиям инструкций заводов изготовителей по эксплуатации водогрейных котлов.Многообразие примесей в природной воде приводит к тому, что подготовка воды осуществляется в несколько этапов.В растворе, вокруг коллоидной частицы образуется двойной электрический слой, состоящий из потенциалообразующих ионов и противо ионов. Такой комплекс электронейтрален, но при движении частица увлекает за собой только часть противо ионов, что приводит к появлению электрокинетического потенциала между частицей и раствором. Для коагуляции в теплоэнергетике к коллоидному раствору добавляется раствор с противоположно заряженными частицами. В качестве коагулянтов могут использоваться растворы, образованные труднорастворимыми гидроксидами металлов, но для удешевления процесса применяют технические продукты - коагуляторы (глинозем, купорос), из которых коагулянты образуются в процессе гидролиза. Предварительную очистку на водоподготовительной установке ведут при совмещении в одном аппарате, называемом осветлителем, процессов коагуляции и отстаивания воды, а при необходимости добавляют известкование и магнезиальное обескремниевание.Для удаления из воды истинорастворимых примесей применяют ионный обмен, дегазацию, а также термический и мембранный методы в сочетании с ионным обменом. Обработка воды методом ионного обмена основана на способности некоторых практически нерастворимых в воде веществ, называемых ионообменными материалами или ионитами, изменять в нужном направлении ионный состав воды. При помещении ионита в раствор функциональные группы либо адсорбируют из раствора, либо отдают в раствор в р
План
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.