Современные технологии водоочистки значительно уменьшают риск выхода из строя котельного оборудования

Готовность тепловых станций и котельных к зиме, в рамках всероссийской программы подготовки к отопительному сезону, вызывает повышенное внимание. Необходимость проведения работ, обеспечивающих безаварийную работу теплового оборудования, выходит на первый план. Одной из главных проблем, с которой сталкиваются эксплуатационные организации – это образование твердых отложений на внутренней поверхности котлов, теплообменников и трубопроводов тепловых станций. Образование этих отложений приводит к серьезным потерям энергии. Эти потери могут достигать 60%. Рост отложений существенно снижает теплоотдачу. Большие отложения могут полностью блокировать работу системы, привести к закупориванию, ускорить коррозию и в итоге вывести из строя дорогое оборудование.


Все эти проблемы возникают из-за того, что для подпитки тепловых сетей, как правило, либо отсутствуют системы водоподготовки для котельных установок, либо те, что установлены, морально и физически уже устарели. Исходная вода часто подается в отопительную систему без необходимой обработки и подготовки.


При этом надёжность и экономичность работы котельного, теплоэнергетического и другого подобного оборудования в значительной степени зависит от эффективности проведенной водоподготовки. Крайняя изношенность оборудования многих котельных зачастую связана с тем, что последний ремонт котельных и их модернизация проводилась очень и очень давно.


"Капитальный" ремонт для систем водоподготовки, использующих, как правило, системы умягчения с использованием сульфоуглей и сданных в эксплуатацию несколько десятков лет назад лишь откладывает на два-три года их окончательное разрушение и нимало не снижает вероятность возникновения аварийных ситуаций в отопительный период.


Существует ряд способов решения этой проблемы, каждый из которых связан с различными капитальными и эксплуатационными затратами. Из множества известных вариантов предотвращения образования накипи в настоящее время получили распространение лишь несколько.


Сравнительно недавно возникший метод — с помощью электромагнитной обработки воды. Способ связан с относительно высокими капитальными затратами на приобретение приборов для обработки воды типа "Медиагон" при практически полном отсутствии эксплуатационных затрат. Ограничения по использованию таких приборов, в основном, связаны с тем, что их нельзя устанавливать перед устройствами, в значительной степени турбулизующими поток воды (например, насосами), а также в помещениях с высокой интенсивностью электромагнитных полей. Отмечается также недостаточная эффективность приборов такого типа при значении жесткости исходной воды, превышающей 7,0 ммоль/л.


Другой малозатратный способ – дозирование в воду антинакипинов последнего поколения, которые в отличие от таких реагентов, как ИОМС, ОЭДФК и т.п. позволяют обеспечить полную защиту котельных установок от образования отложений. Обработка воды производится с использованием комплексов, включающих дозирующие насосы ёTekna, ProMinent и емкость с рабочим раствором. Определенные трудности вызывает то, что данный метод можно использовать без предварительной обработки воды при карбонатном индексе не более 10 (мг-экв/л)2, кроме того, существует необходимость утилизации сильно загрязненной воды по окончании отопительного сезона. Тем не менее, эта технология достаточно универсальна и апробирована в котельных с расходом подпиточной воды от 0,5 до 50 м3/ч. Расход реагента, в зависимости от значения карбонатного индекса, изменяется от 0,2 до 1,5 мг/ м 3. Во многих случаях данный способ позволяет полностью отойти от технологии умягчения воды, то есть исключить затраты на приобретение соли и необходимость сброса в канализацию стоков с высоким солесодержанием. Химические промывки теплообменников и котлового оборудования при этом можно осуществлять не чаще 1 раза в 3 года.


Несмотря на внедрение других технологий, на предприятиях отрасли не снижается интерес к использованию технологии Na-катионирования. Прежде всего, это связано с отказом от использования сульфоугля, который имеет очень малую эффективность, как ионообменный материал. Сегодня лучшие зарубежные образцы катионообменных смол на основе полимерных материалов имеют в несколько раз большую обменную емкость, чем у сульфоуглей, что позволяет соответственно в 5-7 раз снизить как расходы соли на регенерацию, так и объемы сточных вод. Современные установки умягчения воды непрерывного действия серии GSA, GSХ в отличие от эксплуатировавшихся в течение десятилетий систем полностью автоматизированы и занимают в несколько раз меньшую площадь при сохранении требуемой производительности. Способ защиты оборудования котельных от образования накипи с помощью умягчения воды методом ионного обмена имеет наиболее высокую степень надежности, что и обусловило его широкое распространение.


Особенно хочется отметить технологию обратного осмоса, которая позволяет обойтись без высоких эксплуатационных расходов на реагенты и позволяет сбрасывать в канализацию или очистные сооружения воду с солесодержанием, в большинстве случаев, не превышающем допустимые значения. Основное препятствие для широкомасштабного применения этого способа подготовки воды – достаточно высокая стоимость обратно осмотических установок по сравнению с ионообменными установками той же производительности, а также повышенная коррозионная активность мало минерализованной воды, получаемой в результате обработки. Вопрос о снижении коррозионной активности воды может быть решен путем введения ингибиторов коррозии с использованием универсальных дозирующих комплексов. Использование обратно осмотических установок серии ZauberROS наиболее перспективно на крупных тепловых станциях, где производится не только подпиточная вода, но и вода для парогенераторов.


Необходимо отметить, что для технологий умягчения (натрий-катионирования) и обратного осмоса в большинстве случаев требуется проведение тщательной предварительной подготовки воды с целью удаления из неё железа и органических примесей. При решении проблем осветления и обезжелезивания достаточно широко используются методы хлорирования, озонирования, аэрации и коагуляции с последующим осаждением загрязнений из воды на высокопроизводительных напорных осветлительно-сорбционных фильтрах ZauberKraft серии VFT с каталитическими или смешанными загрузками. Оборудование этого типа характеризуется высокой скоростью протекания процессов очистки, большой полнотой извлечения загрязнений, работой в автоматическом режиме. Другим значительным преимуществом этой технологической стадии является отсутствие промежуточных накопительных ёмкостей большого объёма, что значительно снижает капитальные затраты. Регенерация фильтров осуществляется без применения каких-либо химических веществ путем промывки слоя фильтрующего материала обратным током воды. Если по расчетным данным смешанная контактная масса не может обеспечить необходимую степень очистки от загрязнений, в качестве загрузки фильтра могут быть использованы каталитические сорбенты.


Системы компьютерного моделирования процессов очистки воды позволяют осуществлять выбор технологических схем и оборудования в достаточно короткие сроки и без создания пилотных установок, несмотря на то, что для каждого конкретного производства требуется определенная производительность линии водоподготовки, а каждый источник воды имеет уникальный химический состав. Специалисты компании ЭКОДАР на основании требований к очищенной воде, химического анализа воды и требований к производительности осуществляют весь комплекс работ по созданию, модернизации и расширению систем водоподготовки для котельных установок и тепловых станций — от проектирования и поставки до монтажа оборудования "под ключ".


Насколько же экономически оправданно тратиться на водоподготовку?


Специалисты подсчитали, что мероприятия по водоподготовке дают экономию топлива от 20 до 40%, увеличивается срок работы котлов и котельного оборудования до 25-30 лет, значительно уменьшаются расходы на капитальный и текущий ремонт котельной в целом, так и отдельных элементов, котлов и теплового оборудования. Окупаемость установок водоподготовки зависит от их производительности и составляет от 6 месяцев до 1,5 - 2 лет.


Значительное количество объектов, на которых установлены современные системы водоподготовки различной производительности и назначения, и повышенный интерес эксплуатационных служб к этой проблеме позволяет утверждать о том, что люди от которых зависит тепло в наших домах поняли, что применение установок водоподготовки, созданных на основе современных технологий и конструктивных решений - залог надёжной, бесперебойной, безаварийной работы, как небольших котельных, так и крупных энергоблоков.



Краснов М.С., к.т.н., инженер-технолог компании "Экодар"




Дата публикации: