Formació d'escales i requeriments d'aigua d'alimentació
Juntament amb l'aigua d'alimentació, diverses impureses minerals entren a la caldera. Totes les impureses de l'aigua es divideixen en difícils i fàcilment solubles. Les sals i els hidròxids de Ca i M^ es troben entre les impureses poc solubles. Els principals formadors d'escala tenen un coeficient de solubilitat de temperatura negatiu (és a dir, a mesura que augmenta la temperatura, la seva solubilitat disminueix). Acumulant-se a la caldera a mesura que l'aigua s'evapora, aquestes impureses, després de l'inici de l'estat de saturació, comencen a caure-ne. En primer lloc, l'estat de saturació es produeix per a les sals de duresa Ca(HC03)2, Mg(HC03)2, CaCO2, M^C02 etc. Els centres de cristal·lització són la rugositat a la superfície de calefacció, així com les partícules en suspensió i col·loïdals a l'aigua de la caldera. Les substàncies que cristal·litzen en el volum d'aigua formen partícules en suspensió: fangs. Les substàncies que cristal·litzen a la superfície de calefacció formen dipòsits densos i duradors - escala. L'escala, per regla general, té una conductivitat tèrmica baixa de 0,1-0,2 W/(m-K). Per tant, fins i tot una petita capa d'escala condueix a un fort deteriorament de les condicions de refrigeració del metall de les superfícies de calefacció i, com a resultat, a un augment de la seva temperatura, que pot provocar una pèrdua de resistència de la paret de la canonada i la seva destrucció. A més, l'escala comporta una reducció important de l'eficiència de la caldera com a conseqüència d'una disminució del coeficient de transferència de calor i l'augment associat de la temperatura dels gasos de combustió.
La concentració de sals de sodi a l'aigua superficial evaporada sempre està per sota del seu límit de saturació. Tanmateix, aquestes sals també es poden dipositar a les superfícies d'escalfament en aquells casos en què les gotes d'aigua que es troben al vapor i cauen sobre les superfícies d'escalfament s'evaporen completament, fet que té lloc en sobreescalfadors.
Els compostos de ferro, alumini i coure, que es troben a l'aigua en forma de suspensions col·loïdals i ultrafines dissoltes, també es poden dipositar a les superfícies d'escalfament i formar part de l'escala. Les escates d'òxids de ferro i coure es formen a les zones amb càrregues tèrmiques locals elevades de les superfícies d'escalfament, més sovint a les canonades de pantalla.
A les calderes d'alta pressió a pressions superiors a 7 MPa, l'àcid silícic H25 Yu3 adquireix la capacitat de dissoldre's en vapor, i amb l'augment de la pressió, aquesta capacitat augmenta significativament. Entrant al sobreescalfador juntament amb el vapor, l'àcid silícic es descompon amb l'alliberament de H20. Com a resultat, 8U apareix al parell2, que, pujant a les pales de les turbines de vapor, forma compostos insolubles sobre elles, que empitjoren l'eficiència i la fiabilitat de la turbina.
Un efecte negatiu en el funcionament de les superfícies d'escalfament és el contingut d'olis minerals i productes petroliers pesats a l'aigua d'alimentació, que pot venir amb el condensat dels consumidors industrials. La deposició d'una pel·lícula de baixa conductivitat tèrmica d'oli o productes petroliers empitjora les condicions de refrigeració de les superfícies de calefacció i té el mateix efecte que l'escala.
El funcionament de la caldera es veu afectat negativament per l'augment de l'alcalinitat de l'aigua, que provoca l'escuma de l'aigua al tambor. L'escuma de l'aigua es facilita pel contingut de compostos orgànics i amoníac. En aquestes condicions, els dispositius de separació no garanteixen la separació de les gotes d'aigua del vapor, i l'aigua del tambor que conté diverses impureses pot entrar al sobreescalfador, creant un risc de contaminació. A més, l'augment de l'alcalinitat pot causar corrosió alcalina del metall, així com esquerdes als llocs on les canonades s'enrotllen als col·lectors i al tambor.
Gasos agressius dissolts a l'aigua d'alimentació 02, С02 provoquen diverses formes de corrosió del metall, provocant una disminució de la seva resistència mecànica.La reduïda alcalinitat de l'aigua accelera la corrosió i s'ha de mantenir un cert nivell a l'aigua d'alimentació. A les calderes de baixa pressió, el nivell de pH requerit es manté introduint sosa a l'aigua d'alimentació, i a les calderes d'alta pressió, fosfats o amoníac.
D'acord amb l'anterior, s'estandarditza el contingut màxim admissible d'impureses nocives a l'aigua d'alimentació.
Circulació d'aigua en el cicle de funcionament d'una central tèrmica
Aigua
i el vapor d'aigua són portadors de calor
a les vies d'aigua i vapor d'aigua de les centrals tèrmiques, centrals tèrmiques
i centrals nuclears.
A les
solució del problema de l'aigua TPP gran
el que importa és que la transició a l'alt
i pressió supercrítica significativament
canvia les condicions de vaporització,
transferència de calor durant l'ebullició, hidrodinàmica
barreja de vapor a les canonades de la caldera, així com
propietats del propi cos de treball.
A
Per exemple, amb un augment brusc de la pressió
augmenta la densitat del vapor d'aigua
la velocitat de la mescla vapor-aigua disminueix
a les canonades de vapor, disminueix
tensió superficial i viscositat
aigua, que contribueix a la formació
escala i corrosió.
AMB
augment de la densitat del vapor d'aigua
augmenta la seva capacitat
dissolució de diversos productes químics
compostos continguts a la caldera
aigua, donant lloc a importants
eliminació de substàncies inorgàniques presents a l'aigua
impureses.
Aigua
S'aplica el TPP:
-
per
producció de vapor en calderes, evaporadors; -
per
condensació de vapor d'escapament
condensadors de turbines de vapor i
altres intercanviadors de calor; -
per
refredament de l'aigua de purga i dels coixinets
extractors de fum; -
v
com a refrigerant de treball
xarxes de calefacció de cogeneració
i xarxes d'aigua calenta.
Aigua
vapor obtingut a les calderes, i després
gastat en turbines està sotmès a
condensació o en forma de vapor reduït
paràmetres utilitzats
industrial i municipal
empreses per a la tecnologia
processos, calefacció i ventilació.
Arròs.
1.1. Esquema IES:
1
- caldera de vapor; 2
- turbina de vapor; 3
- generador elèctric; 4
- planta de tractament d'aigües; 5
- condensador; 6
- bomba de condensats; 7
— tractament de condensats (BOU); 8
- HDPE; 9
- desaireador; 10
- bomba d'alimentació; 11
- PVD.
DISH.V.—
font d'aigua.
DD.V.
- s'envia aigua addicional al circuit
per reposar les pèrdues de vapor i condensats
després del processament amb
Mètodes de neteja físics i químics.
dT.K.
—
condensat de turbina, conté un petit
la quantitat de dissolt i suspès
impureses - el component principal
aigua d'alimentació.
DVC.
- retorn del condensat des de l'exterior
consumidors de vapor, utilitzats després
neteja en planta de neteja inversa
condensat (7)
des de
contaminants introduïts. És un compost
part de l'aigua d'alimentació.
Dp.c.
- aigua d'alimentació, subministrada a les calderes,
generadors de vapor
o
reactors
per substituir l'aigua evaporada en aquests
unitats. És una barreja
DT.K,
DD.V.,
DVC.
i es condensa en els elements de l'indicat
agregats.
Arròs.
1.2. Esquema TPP:
1
- caldera de vapor; 2
- turbina de vapor; 3
— generador elèctric;
4
- condensador; 5
- bomba de condensats; 6
– instal·lació per a la neteja del retorn
condensat; 7
- desaireador; 8
- bomba d'alimentació; 9
- escalfador d'aigua addicional; 10
— tractament d'aigua per a calderes d'alimentació; 11
- bombes de condensació inversa; 12
— dipòsits de retorn de condensats; 13
— consumidor industrial de vapor;
14
— consumidor industrial de vapor; 15
— Tractament de l'aigua per alimentar el sistema de calefacció.
DETC
- aigua de purga - es descarrega de la caldera,
generador de vapor o reactor per netejar
o al desguàs per mantenir-se en l'evaporació
(caldera) aigua de concentracions determinades
impureses. Composició i concentració
impureses a la caldera i aigua de purga
són el mateix.
DO.V.
—
aigua de refrigeració o circulació,
utilitzat en condensadors de vapor
turbines per a condensació gastades
parella.
DV.P.
— Aigua d'aportació de la xarxa de calefacció, per
compensar les pèrdues.
Mètodes i maneres de preparar l'aigua
Molts factors negatius s'eliminen mitjançant el tractament tèrmic i la filtració preliminars. En altres casos, la preparació de l'aigua per al sistema de calefacció inclou diverses etapes de neteja amb additius, reactius per donar al refrigerant les característiques desitjades.
Mètodes que es poden utilitzar abans d'omplir el sistema de calefacció:
- Addició de reactius. Aquests són certs productes químics que redueixen l'excés de contingut de determinats components que afecten negativament el sistema.
- oxidació catalítica. Necessari per a alts nivells d'impureses de ferro. El procés oxidatiu uneix les impureses i les elimina com a precipitat.
- Filtració. S'instal·len diversos filtres mecànics per al procés. L'ompliment de les unitats depèn de la composició química de l'aigua.
- Suavització mitjançant l'aplicació d'ones electromagnètiques.
- Congelar, bullir o decantar l'aigua durant un període de temps determinat. Resulta aigua destil·lada per a la calefacció, que es considera el millor portador de calor.
- procés de desaireació. Això és necessari amb un excés d'oxigen, diòxid de carboni i altres gasos.
Etapes del tractament d'aigua de la sala de calderes
Els passos de neteja de la sala de calderes es poden dividir en els següents tipus:
- Passos obligatoris:
- Neteja mecànica brusca.
- Suavització i dessalinització amb resines intercanviadores d'ions, osmosi inversa.
- Passos addicionals: s'utilitzen quan augmenta el contingut de ferro i manganès:
- Aireació.
- Eliminació de ferro.
Les etapes del tractament de l'aigua per a una sala de calderes difereixen segons el tipus de caldera. Posem alguns exemples.
Tractament de l'aigua per a calderes de vapor mitjançant el mètode de cationització de Na en dues etapes amb eliminació preliminar del ferro:
Tractament d'aigua per a calderes de vapor per osmosi inversa:
Tractament d'aigua per a calderes d'aigua calenta amb una capacitat superior a 1 m3/h:
filtre mecànic
Es tracta d'un filtre gruixut, la seva tasca no és només netejar partícules grans, sinó també protegir la resta del sistema: els filtres posteriors de la matèria en suspensió. Un filtre mecànic és la primera línia de protecció per a un sistema de tractament d'aigua, que evita que la sorra gruixuda, les pedres i l'escala entrin al sistema.
Columna d'eliminació de ferro
L'estació d'aireació i la columna de retirada de ferro funcionen conjuntament. Per a l'eliminació del ferro, s'utilitzen càrregues catalítiques especials. El rebliment oxida el ferro dissolt i fa passar l'aigua filtrada.
estació d'aireació
Si l'aigua conté un alt contingut d'elements com ara ferro, manganès, es necessita una estació d'aireació: una columna i un compressor. El principi de l'aireació és el subministrament d'oxigen, que provoca el procés d'oxidació dels contaminants.
Filtre d'intercanvi iònic o osmosi inversa
L'última etapa és el suavització i la dessalinització de l'aigua. Segons el grau de purificació requerit, s'utilitza un filtre d'intercanvi iònic o osmosi inversa.
L'ús de resina d'intercanvi iònic serà més barat. Si només cal suavitzar en aquesta etapa, la columna iònica farà la feina.
Si l'aigua té un alt contingut de sal, s'utilitza un sistema d'osmosi inversa. Elimina el 99% de les sals minerals i els contaminants de l'aigua. El principal desavantatge és l'alt cost de l'equip i l'elevat consum d'aigua: aproximadament la meitat s'aboca al desguàs durant la filtració.
Cada etapa del tractament de l'aigua de la caldera és important per netejar i protegir les calderes de la formació de dipòsits minerals que provoquen avaries.
Per evitar aquests problemes i despeses innecessàries, es recomana que el correcte manteniment del sistema de tractament d'aigua sigui obligatori.
Tractament d'aigua per a una sala de calderes. Aigua de la caldera. Instal·lació i manteniment de plantes de calderes.
L'aigua en l'enginyeria tèrmica.Termes i definicions.
L'aigua utilitzada per a les calderes de vapor i aigua calenta, segons l'àmbit tecnològic, té diferents denominacions fixades en els documents normatius:
L'aigua bruta és aigua d'una font d'aigua que no ha estat purificada i tractada químicament.
Aigua d'alimentació: aigua a l'entrada de la caldera, que ha de complir els paràmetres especificats pel projecte (composició química, temperatura, pressió).
L'aigua d'aprofitament és l'aigua destinada a compensar les pèrdues associades a la ventilació de la caldera i les fuites d'aigua i vapor a la ruta del condensat de vapor.
L'aigua d'aprofitament és l'aigua destinada a compensar les pèrdues associades a la purga de calderes i les fuites d'aigua a les instal·lacions i xarxes de calor consumidores de calor. L'aigua de la caldera és l'aigua que circula per l'interior de la caldera.
Xarxa directa d'aigua - aigua a la canonada de pressió de la xarxa de calefacció des de la font fins al consumidor de calor.
Aigua de la xarxa de retorn: aigua de la xarxa de calefacció des del consumidor fins a la bomba de la xarxa.
Classificació de la caldera. Termes i definicions.
Segons el mètode d'obtenció d'energia per escalfar aigua o generar vapor, les calderes es divideixen en: - Tecnologia energètica - calderes, als forns de les quals es realitza el processament de materials tecnològics (combustible); - Calderes de calor residual: calderes que utilitzen la calor dels gasos residuals calents del procés o dels motors; - Elèctriques: calderes que utilitzen energia elèctrica per escalfar aigua o produir vapor.
Segons el tipus de circulació del medi de treball, les calderes es divideixen en calderes amb circulació natural i forçada. Depenent del nombre de circulacions, les calderes poden ser de flux directe, amb un sol moviment del medi de treball, i combinades, amb circulació múltiple.
Pel que fa al moviment del medi de treball a la superfície de calefacció, hi ha: - Calderes de tub de gas, en què els productes de combustió del combustible es mouen dins de les canonades de les superfícies de calefacció, i la barreja d'aigua i vapor-aigua - fora de les canonades. - Calderes de tubs d'aigua, en les quals l'aigua o una barreja d'aigua-vapor es mou a l'interior de les canonades, i els productes de la combustió del combustible - fora de les canonades.
A més de la documentació normativa, cal tenir en compte les recomanacions del fabricant de la caldera, especificades a les instruccions d'ús / manual d'usuari.
L'aigua de la xarxa d'ACS ha de complir les normes "SanPiN 2.1.4.1074-01. Bebent aigua. Requisits higiènics per a la qualitat de l'aigua dels sistemes centralitzats de subministrament d'aigua potable. Control de qualitat".
impureses de l'aigua bruta. Mètodes de tractament d'aigua per a la sala de calderes.
Per a l'aigua d'un pou, és característic que se superi el contingut de ferro i manganès, que també afecten el mode de funcionament de l'equip de la caldera. L'elecció del mètode de desplanxat està determinada per molts factors, des de la productivitat de la instal·lació fins a les impureses associades.
Hi ha un gran nombre de reactius dissenyats per inhibir els processos de descamació i corrosió. Tradicionalment, les estacions de dosificació automàtiques s'utilitzen per introduir un reactiu a l'aigua pretractada. En alguns casos, els reactius són compatibles i es poden dosificar des d'un recipient de solucions de treball, en altres, es requereixen diverses estacions de dosificació. Quan s'utilitza un tractament correctiu químic, cal controlar la preparació de solucions de dosificació i controlar constantment les concentracions de substàncies dosificades a l'aigua de la caldera.
L'empresa AquaGroup garanteix un enfocament individualitzat en la selecció i càlcul de la depuradora per a cada objecte.