Водоподготовка

В настоящее время много говорится об энергосбережении и о применении технологий, позволяющих улучшить тепловосприятие поверхностей нагрева водогрейных и паровых котлов, уменьшить загрязненность труб теплотрасс и тем самым сэкономить топливные ресурсы.

На многих котельных в качестве водоподготовки устанавливаются дозирующие устройства с применением комплексонов. Это обусловлено небольшими затратами, простотой монтажа, малыми размерами и кажущейся простотой эксплуатации. Контролировать происходящие при этом процессы возможно только при постоянном наблюдении. Периодичность и места отбора проб должны быть такими, чтобы специалист, наблюдающий за динамикой процессов, получал полную и достоверную информацию для своевременного изменения дозировки. Здесь важно иметь опыт работы не только в химии, но и в теплоэнергетике. Мало правильно выполнить химические анализы, необходимо знать, какие данные нужно получить и как их интерпретировать.

В 2007 – 2008 году нашим предприятием осуществлялось обслуживание десяти котельных - и модульных и районных. Целью работ являлась защита водогрейных котлов, трубопроводов тепловой сети и подогревателей от образования накипи и протекания кислородной коррозии. В котельных используются как жаротрубные, так и водотрубные  котлы производства предприятий Удмуртии.

Выводы, сделанные после обобщения результатов:
1. Важно учитывать конструктивные особенности защищаемого оборудования и режимы его работы. Всесторонний анализ поможет правильно определить причины нарушений в работе котлов и теплосети. Например, в одной из котельных производился еженедельный контроль за дозированием комплексона в водотрубные котлы. Режимы их работы поддерживались в заданных заводом-изготовителем пределах. В середине отопительного периода произошло локальное образование отложений на экранных трубах,  их перегрев и образование свищей.

На фотографии видно, что наиболее толстый слой отложений расположен со стороны топочной камеры.  Это говорит о том, что определяющим фактором при их образовании явился температурный перегрев трубы.

В идеале при применении комплексонной технологии жесткость сетевой воды должна равняться жесткости исходной воды. Скачкообразное изменение жесткости сетевой воды объясняется изменением режимов работы котла. При переходе на большое горение увеличивается тепловой поток и в местах перегрева начинается образование отложений. При этом жесткость сетевой воды уменьшается. При снижении нагрузок комплексон отмывает часть образовавшихся отложений и жесткость сетевой воды увеличивается. Но процесс накипеобразования в местах повышенного нагрева ускоряется, так как при увеличении толщины отложений увеличивается и температура стенки металла.

В котельной осуществлялось постоянное дозирование аппаратом «Комплексон-7». Содержание комплексона соответствовало указанному в режимной карте.

То же самое в этот же период происходило с котлами этой же марки в другой котельной, применяющей автоматическую умягчительную установку. В котельной производился контроль качества питательной воды. Подробно рассмотрев оба эти случая, мы пришли к следующему выводу: при использовании данного типа котлов необходимо большое внимание уделять скорости циркуляции воды и давлению.

2. Необходимо изначально производить заполнение теплосети и котлов водой, обработанной комплексоном. При заполнении необработанной водой позже невозможно поднять концентрацию комплексона в сети до нормативного уровня не превышая пределов дозирования. Даже кратковременное прекращение дозирования при незаконченном процессе адсорбции комплексона на стенках труб способствует резкому снижению его содержания в сети. (При долговременном дозировании в нормативных пределах при его прекращении содержание комплексона довольно долго не падает.) В этом случае увеличить содержание комплексона в сети до значения, указанного в режимной карте, можно, повысив норму дозирования. Это может повлечь за собой быструю отмывку ранее образовавшихся отложений.

 3. В большинстве модульных котельных используются жаротрубные котлы. Их особенностью является наличие зон с малой скоростью циркуляции, где происходит наиболее интенсивное осаждение взвеси. Процесс отмывки сети может продолжаться годами. Обычные грязевики и сетчатые фильтры могут защитить котлы только от крупных фракций взвеси. Остальные загрязнения, находящиеся в мелкодисперсной или коллоидной форме,  оседают в котлах.  Рекомендуется использовать насыпные механические фильтры, очищающие от 3 до 5 %  расчетного расхода обратной сетевой воды. Это достаточно для эффективной ее очистки.

4. Величина подпитки тепловой сети может достигать 50 – 100 и более %. При этом в систему попадает большое количество кислорода. Таким образом, степень защиты от коррозии котлов и теплосети снижается обратно пропорционально величине подпитки.

5. В котельных были установлены различные дозирующие устройства – «Комплексон-НТ», «Комплексон-6», «Импульс-2», «Комплексон-7». Была возможность сделать  выводы об особенностях их применения в различных условиях.

Результат проверки равномерности дозирования аппарата «Импульс-2»: он достаточно стабильно производит дозирование на всем цикле от одной заправки до другой. Допускается его применение в котельных, где нет значительных изменений качества исходной воды при четком соблюдении режимной карты, наличии запаса комплексона, налаженной дисциплине его заправки.
В то же время при смене качества исходной воды нет возможности изменить дозировку. В таких условиях следует отдавать предпочтение устройствам «Комплексон-6», «Комплексон-НТ» и др.

Иллюстрацией могут служить диаграммы изменения содержания комплексона и жесткости в сетевой и исходной воде (диаграмма 1,2):

Причиной снижения жесткости сетевой воды стало резкое падение ее в исходной. При этом выросло и содержание комплексона.

6. При проектировании котельных следует особое внимание уделять следующему:
- количеству используемых источников водоснабжения и качеству воды в них,
- сезонным изменениям качества исходной воды.
Желательно использовать многолетнюю статистику, чтобы отследить изменение контролируемых показателей во времени.

7. Дозирующие устройства «Комплексон-НТ», «Комплескон-6», осуществляющие впрыск реагента в воду, нуждаются в техническом обслуживании. Водосчетчики тоже часто являются причиной непропорционального дозирования из-за поломок или несоответствия своих  характеристик реальным расходам подпиточной воды.

8. Проводился контроль работы водо-водяных теплообменников по приборам СПТ - снятие показаний с архива прибора, их обработка, построение наглядной диаграммы изменения температур, расходов  и давлений. Проведение анализа работы теплообменников таким способом - процесс трудоемкий и непригодный для быстрого определения степени их загрязнения. Применение же прибора контроля степени чистоты теплообменников СМЗТ-05 существенно облегчает мониторинг и позволяет оценить качество водно-химического режима, применяемого в котельной.

9. Необходимо производить контроль скорости коррозии металла по установленным на обратной линии теплосети индикаторам. Это позволяет получить достоверную информацию о сохранности оборудования.

10. Защита от коррозии трасс ГВС с помощью комплексона не приводит к должному результату. Радикальным способом решения проблемы является замена стальных труб на пластиковые.

11. Водогрейное оборудование находится в работе только в отопительный период. Летом оно подвергаются стояночной коррозии, увеличивающей затраты на ежегодные ремонты. Практически во всех котельных при выведении в резерв котлы остаются заполненными водой. Кислород, проникая через неплотности арматуры и с исходной водой, разрушает незащищенный металл. Существует возможность надежно защитить котлы с помощью современных методов консервации. Это актуально  и после проведения химических промывок. Металл, освобожденный от отложений и от защитных оксидных пленок, образованных во время работы котла, подвергается активной коррозии.

Таким образом, организация, эксплуатирующая котельную, должна позаботиться о принятии необходимых мер по предотвращению образования отложений, своевременному удалению их с поверхностей нагрева и предупреждению стояночной коррозии. Грамотное применение таких мер позволит снизить затраты на топливо, ремонт и повысить надежность и экономичность работы предприятия в целом.

Наилучший результат даст комплексное обслуживание котельных всеми службами - КИПиА, теплотехнической и химической.
Все эти вопросы нужно обсуждать в рамках специальных семинаров, на которых будут присутствовать представители котельных заводов, проектирующих, контролирующих и наладочных организаций.

г.Ижевск, Зарека, ул. 14-я, 135а, тел/факс: (3412) 71-17-14,
моб. 8-912-858-80-77, 9-912-760-01-04, e-mail: vodprom@udmnet.ru