Деаерація води в котельнях без підведення пари
ДЕАЕРАЦІЯ ВОДИ В КОТЕЛЬНИХ БЕЗ ПІДВЕДЕННЯ ПАРА
Автор: Н.М. Громов, головний інженер АП «Тепломережа» Красногірського району
Джерело: Матеріали «Інформаційної системи теплопостачання»
У воді завжди містяться розчинені агресивні гази, насамперед кисень та вуглекислота, які викликають корозію обладнання та трубопроводів. Корозійно-активні гази потрапляють у вихідну воду в результаті контакту з атмосферою та інших процесів, наприклад, іонному обміні. Основний корозійний вплив на метал надає кисень. Вуглекислота прискорює дію кисню, а також має самостійні корозійні властивості.
Для захисту від газової корозії застосовується деаерація води. Найбільшого поширення набула термічна деаерація. При нагріванні води при постійному тиску розчинені у ній гази поступово виділяються. Коли температура підвищується до насичення (кипіння), концентрація газів знижується до нуля. Вода звільняється від газів.
Концентрація розчинених у воді газів дуже мала (порядку мг/кг), тому недостатньо виділяти їх із води, а важливо видалити їх із деаератора. Для цього доводиться подавати в деаератор надмірну пару або випар, понад кількість, необхідну для нагрівання води до кипіння. При загальних витратах пари 15-20 кг/т оброблюваної води, випар становить 2-3 кг/т. Зниження випару може суттєво погіршити якість деаерованої води. Крім того, бак деаератора повинен мати значний об'єм, що забезпечує перебування в ньому води щонайменше 20 . 30 хвилин. Тривалий час необхідний як видалення газів, але й розкладання карбонатів.
Деаератори атмосферного типу з підведенням пари
Для деаерації води в котельнях з паровими котлами застосовуються в основномутермічні двоступінчасті деаератори атмосферного типу (ДСА), що працюють при тиску 0,12 МПа та температурі 104 °С. Такий деаератор складається з деаераційної головки, що має дві або більше перфоровані тарілки, або інші спеціальні пристрої, завдяки яким вихідна вода, розбиваючись на краплі і струмені, падає в акумуляторний бак, зустрічаючи на своєму шляху пару, що рухається протитечією. У колонці відбувається нагрівання води та перша стадія її деаерації. Такі деаератори вимагають установки парових котлів, які ускладнюють теплову схему водогрійної котельні та схему хімводопідготовки.
У котельнях з водогрійними котлами, як правило, застосовуються вакуумні деаератори, які працюють при температурах води від 40 до 90 °С. , необхідність розташування на значній висоті для забезпечення працездатності підживлювальних насосів Головним же недоліком є наявність суттєвої кількості обладнання та трубопроводів, що знаходяться під розрядженням. В результаті через ущільнення валів насосів та арматури, нещільності у фланцевих з'єднаннях та зварних стиках у воду надходить повітря. При цьому ефект деаерації повністю зникає і навіть можливе зростання концентрації кисню в воді підживлення в порівнянні з вихідною.
Атмосферна деаерація без підведення пари
Останнім часом велика кількість парових казанів переводиться у водогрійний режим. Ефективний спосіб деаерації в котельнях з такими котлами розроблено та пройшов тривалу перевірку в АП «Тепломережа» Красногірського району.
Вода після натрій-катіонітної установки підігрівається до 106-110 ° Свпорскується в головку атмосферного деаератора, де краплі води за рахунок зниження тиску закипають. При кипінні з води разом із парою видаляються і корозійно-агресивні гази, причому більш активно, ніж у деаераторах із підведенням пари. Схема реалізована на устаткуванні, яке експлуатувалося у паровій котельні з трьома котлами ДКВр 10/13, при переведенні у водогрійний режим із параметрами теплоносія 115/70 °С. При цьому деаератор типу ДСА не потребує доопрацювань. Для нагрівання підживлювальної води використані парові мережеві підігрівачі, допрацьовані для роботи на воді, що гріє, з температурою 110-113 °С, а не на парі. На технічні рішення, застосовані в котельнях Красногірського району, отримано патент РФ.
Дана схема виключає недоліки вакуумної деаерації та деаерації з підведенням пари. Перевагою нової схеми деаерації є її простота і надійність, що дозволяє їй стійко працювати в будь-якій водогрійній котельні.
При переведенні у водогрійний режим котлів ДКВр 10/13 з параметрами теплоносія 115/70 °С за схемою ЦКТІ ми зіткнулися із зменшенням теплопродуктивності котлоагрегату (вона не зменшується за графіком 150/70). Таке зменшення було неприпустимим за навантаженням на тепломережу, тому нами були розроблені та впроваджені зміни до схеми ЦКТІ. Конструктивно зміни не значні, але дозволили покращити циркуляцію в задніх екранах та збільшити теплопродуктивність котла до необхідної. Схема руху води у контурі котла запатентована. Казани експлуатуються вже 10 років без нарікань.