Внутрикотловая обработка воды

Вода, прошедшая докотловую обработку, все же содержит некоторое количество примесей. При генерировании пара эти примеси накапливаются в котловой воде и, достигнув своего предела растворимости, выпадают из раствора в виде накипи или шлама. Накипь оседает на внутренних стенках поверхностей нагрева, а шлам представляет собой нерастворимую взвесь в толще воды. Концентрация солей в котловой воде может быть снижена с помощью продувок воды из котла. Но организация продувки не может полностью предотвратить образование накипи.

Для предотвращения накипеобразования совместно с продувкой котлов применяется внутрикотловая обработка воды. Она осуществляется введением в котловую воду работающего котла химических реагентов, которые позволяют переводить соли жесткости, образующие накипь, в соли, образующие нерастворимый осадок - шлам. Шлам не прикипает к стенкам поверхностей нагрева котлов и легко удаляется с помощью продувания котла.

При эксплуатации паровых котлов могут проводиться следующие режимы внутрикотловой обработки воды;

Фосфатно-щелочной режим (ФЩР)

Этот режим применяют для котлов с давлением пара не выше 2 МПа (20 кгс/см ). При ФЩР обработки предусматривается введение в котловую воду следующих реагентов;

- едкого натра - ЫаОН;

- кальцинированной соды - Ыа2С03;

- и тринатрийфосфата - Ыа3Р04.

Обычно эти реагенты подаются в виде смеси постоянного состава, называемой противонакипином. Щелочи, содержащиеся в присадке, реагируют с солями жесткости котловой воды и выпадают в шлам, который удаляется с помощью периодической продувки котла системой продувания.

Фосфатно-нитратный режим (ФНР) работы котла

Излишняя щелочность котловой воды при рабочих давлениях пара свыше 2,0 МПа (20 кгс/см ) может вызвать коррозию металла поверхностей нагрева котла. Поэтому для котлов, имеющих рабочее давление пара 2 ^ 6 МПа (20 ^ 60 кгс/см ) применяется ФНР обработки воды.

Сущность фосфатно-нитратного режима заключается в переводе солей жесткости, поступающих в котел с питательной водой, в шлам посредством введения в котловую воду тринатрийфосфата Ыа3Р04 и предотвращения агрессивного воздействия котловой воды на котелный металл добавкой нитрата натрия - ЫаЫ03.

Введение нитрата натрия создает защитную пленку на внутренних стенках поверхностей нагрева, предотвращая в определенной степени их коррозию. Фосфатно-нитратный режим снижает общую коррозию металла котла, но не предохраняет в полной мере его от кислородной коррозии. Поэтому основным средством борьбы с кислородной коррозией является глубокая деаэрация воды и поддержание количества растворенного кислорода в пределах установленной нормы.

При проведении ФНР работы котла помимо основных показателей воды контролируются также фосфатное число, характеризующее избыток тринатрийфосфата в котловой воде (мг/л фосфорного ангидрида Р205), нитратное число, характеризующее избыток в котловой воде нитрата натрия (мг/л НаЫ03) и щелочной число, составляющее сумму свободной и связанной щелочи в котловой воде.

Таким образом, ФНР работы котла характеризуется определенными нормами фосфатного, щелочного и нитратного чисел котловой воды и обеспечивается поддержанием этих норм.

Фосфатный режим работы котла (ФР)

В котлах, работающих с давлениями пара свыше 6,0 МПа (60 кгс/см ) было замечено, что излишнее содержание в котловой воде нитрата натрия вызывает нитратную коррозию. Поэтому для котлов, работающих при давлении пара свыше 6,0 МПа используют фосфатный режим работы, предусматривающий введение в котловую воду только тринатрийфосфата - Ыа3Р04.

При проведения этого водного режима предъявляются повышенные требования к питательной воде по содержанию кислорода, хлоридов, солей жесткости и иных примесей. В противном случае в котле образуется очень много шлама, из-за чего увеличивается число продувок котла и тем самым снижается КПД котла и увеличивается расход добавочной воды.

Присадки при проведении режимов внутрикотловой обработки воды вводятся в паровой котел с помощью дозерной установки системы ввода присадок непосредственно в паровой коллектор котла. Количество вводимых в котел присадок и периодичность ввода определяются по результатам периодических анализов проб котловой воды, взятой через систему отбора проб.

Для ВНК типа КВГ-3 проводится фосфатный режим работы. При этом запрещается питание котла помимо ионообменного фильтра. Контроль проведения водного режима работы котла осуществляется по показателям качества котловой воды - щелочному и форфатному числам, а также другим показателям качества воды. Введение фосфатов в котел приводит к увеличению щелочного числа, а продувание котла - к его уменьшению.

Образование шлама и нижнее продувание парового котла.

Для предотвращения чрезмерного возрастания в котловой воде концентрации Растворенных и взвешенных веществ применяют продувку, т. е. вывод из котла Части воды и замену ее питательной водой.

Продувка является одним из важных мероприятий, обеспечивающих правильную техническую эксплуатацию паровых котлов, позволяющих поддерживать в них заданные параметры качества воды.

Излишняя продувка недопустима, т. к. она сопровождается потерей тепла, добавочной воды и реагентов.

На каждом котле предусмотрены устройства для нижней и верхней продувки

Назначение верхней продувки заключается в регулировании солесодержания котловой воды, в удалении с ее поверхности масла и плавающего шлама, а также удаление излишней воды при перепитке котла. Верхняя продувка может быть непрерывной или периодической. Проводить ее необходимо каждые сутки.

Назначением нижней продувки является периодическое удаление из котла выпадающего шлама, а также единовременный вывод больших количеств воды при необходимости резкого изменения ее состава. Если показатели качества котловой воды находятся в пределах норм водно-химического режима, то нижнее продувание котла проводится 1 раз в 5-7 дней. На ходу продувание котлов (особенно нижнее) надо выполнять очень осторожно, не допуская сотрясений котла и резкого падения давления пара. Во время продувания прекращается питание котла. Каждое продувание котла отмечается в журнале.

Продувание котла должно осуществляться не реже одного раза в сутки. Перед продуванием котла необходимо убедиться в исправности водоуказательных устройств и питательных насосов.

При нижнем продувании уровень воды в котле нужно довести до уровня, предусмотренного инструкцией, а нагрузку котла снизить во избежание нарушения процесса циркуляции. Клапаны продувания нужно открывать постепенно для предотвращения гидравлических ударов. В случае наличия двух последовательно установленных клапанов сначала открывают второй клапан от котла, а после продувания его закрывают последним.

Во время продувания необходимо постоянно вести контроль уровня воды в котле. Если в трубопроводах продувания возникают гидравлические удары и вибрация, продувание необходимо прекратить. После каждого продувания котла нужно проводить химический анализ котловой воды.

Обычно нижнее продувание производят перед очередным верхним продуванием. Если химический анализ котловой воды показал, что верхнее продувание проводить не нужно, то после окончания нижнего продувания следует на пять минут открыть клапан верхнего продувания для удаления шлака с зеркала испарения.

После окончания продувки котла, для поддержания фосфатного и нитратного чисел в нужных пределах, нужно приготовить и ввести в котёл растворы необходимых присадок.

В случае повышения солёности или щелочного числа котловой воды, а также перед выводом котла из действия проводят внеочередное верхнее и нижнее продувание.