Особливості водного режиму парових жаротрубних котлів
Традиційні підходи до проектування, налагодження та експлуатації котелень із жаротрубними котлами призводять до зниження термінів їх експлуатації та аварій. По-перше, проектувальники традиційно застосовують деаерацію без дозування фосфатів та киснев'язових засобів. Також для обробки вихідної води зазвичай використовують тільки натрій-катіонування, незалежно від складу вихідної води та відсотка повернення конденсату.
Вимоги до водно-хімічних режимів парових жаро- та водотрубних котлів тиском до 20 бар мають суттєві відмінності. Як приклад наведемо вимоги до поживної води для парових жаротрубних котлів, розроблені компанією Loos International (Німеччина):
Щодо котлової води нормативи Loos International встановлюють такі вимоги:
З наведених вище показників видно: норми якості поживної та котлової води для парових жаротрубних котлів жорсткіше, ніж для водотрубних, а контроль водно-хімічного режиму ширший і глибший.
Як правило, підготовка поживної води в котельнях з паровими жаротрубними котлами проводиться на автоматичних установках, що реалізують чисте двоступінчасте натрій-катіонування або зворотний осмос з одноступінчастим натрій-катіонуванням. У разі застосування другої схеми обов'язково підлужування живильної води, оскільки зворотний осмос знижує рН.
Передозування фосфатів може призвести до утворення в котлі відкладень фосфатів заліза (FePO4 NaFePO4), і ця небезпека зростає при зниженому значенні рН котлової води. У свою чергу передозування сульфітів збільшує сухий залишок живильної і, відповідно, котлової води. Звідси виникає необхідність у регулярномумоніторинг вмісту в котловій воді сульфітів і фосфатів, а також відстеження рівня рН.
У зв'язку з цим для забезпечення безаварійної роботи котла бажано мати в котельні експрес-лабораторію, що дозволяє визначати всі нормовані показники якості живильної та котлової води. А якщо ні, то відповідні аналізи потрібно робити в центральній лабораторії.
Неприпустимим є утворення накипу та інших відкладень на жаровій трубі, оскільки вона знаходиться в зоні високої теплової напруги, і її охолодження відбувається тільки за рахунок котлової води. У разі появи відкладень зовнішньої частини жарової труби її подальша експлуатація забороняється. Сучасні котельні все частіше працюють без обслуговуючого персоналу в повністю автоматичному режимі, у зв'язку з чим необхідний ретельний контроль водно-хімічного режиму роботи котлів і якості поживної води.
Зазвичай постачальники імпортних парових жаротрубних котлів рекомендують режим роботи, який визначається з розрахунку безперервного продування в обсязі 5%. Оскільки швидкість циркуляції води в жаротрубних казанах незначна, шлам накопичується в нижній частині пристроїв. Тому рекомендується частину безперервного продування (від 5 до 100%) скидати через швидкодіючу арматуру видалення шламу.
Витрата котлової води, що підлягає скиданню, підраховується за формулою:
де A ? скидається кількість котлової води, кг/год;
Q ¦ продуктивність котла по парі, кг/год;
S | провідність поживної води, мкСм/см;
K ¦ допустима провідність котлової води, встановлена під час налагоджувальних робіт, мкСм/див.
На відміну від вітчизняних водотрубних котлів, продування яких проводиться з періодичністю один раз на зміну, з досвіду експлуатації жаротрубних котлів з чистимнатрій-катіонування час паузи зазвичай становить від 20 хв до 1 год (точне значення необхідно встановлювати для кожного конкретного котла при налагодженні).
Серед додаткового обладнання, що пропонується виробниками жаротрубних котлів, є автоматичний клапан шламовидалення (продування). Насамперед він необхідний котельним, які працюють у повністю автоматичному режимі.
На закінчення відзначимо, що жаротрубні парові котли безаварійно працюють десятки років, якщо забезпечено водно-хімічний режим, рекомендований заводом-виробником та спеціалізованою організацією налагодження.
Словник термінів
Електропровідність води (одиниця виміру Сіменс, позначення См, S) - чисельний вираз здатності водного розчину проводити електричний струм. Вона залежить від концентрації розчинених мінеральних солей та температури. По електропровідності можна будувати висновки про мінералізації води.
За даними ЦКТІ, питомої електропровідності води 1 мкСм/см (без Н-катионирования) при t = 298 K відповідає концентрація NaСl, що дорівнює 470 мкг/кг.
Журнал «Промислові та опалювальні котельні та міні-ТЕЦ» №1 2009 Видавничий Дім «Аква-Терм»