VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Аннотация: В статье рассмотрены существующие и перспективные схемы очистки воды в котельных малой мощности на примере Забайкальского края.

The article describes the current and future schemes of water purification in boilers of low power on the example of the Trans-Baikal Territory.

Ключевые слова: котлы, подготовка воды, критерий, катионирование, дозаторная станция.

Keywords: boilers, water treatment, test, cation exchange, batching station.

Эффективность работы систем централизованного теплоснабжения зависит от множества факторов [1-5]. Одним из наиболее важных факторов является надежность.

Надежность работы поверхностей нагрева котельных агрегатов и систем теплоснабжения зависит от качества питательной, сетевой и подпиточной воды [6]. При нагреве и испарении воды из нее выпадают различные растворенные соли, часть из которых осаждается на поверхностях нагрева в виде плотного слоя, называемого накипью, а часть веществ, кристаллизуется в объеме воды, образуя взвешенные в ней частицы, так называемый шлам. Накипь имеет низкую теплопроводность, поэтому даже малый слой накипи приводит к резкому ухудшению условий охлаждения металла поверхностей нагрева и вследствие этого к повышению его температуры, что может привести к потери прочности стенки трубы и ее разрушению. Кроме того, накипь ведет к значительному снижению КПД котла в результате уменьшения коэффициента теплопередачи и связанного с этим повышения температуры уходящих газов. Коррозия поверхности нагрева котлов, подогревателей и трубопроводов тепловых сетей вызывается кислородом и углекислотой, которые проникают в систему вместе с питательной и подпиточной водой. Пониженная щелочность воды ускоряет коррозию, и в сетевой воде должен поддерживаться определенный ее уровень. Таким образом, основной задачей подготовки воды в котельных является борьба с коррозией и накипью. Поэтому сырую воду перед использованием для питания котлов или подпитки тепловых сетей предварительно обрабатывают с целью улучшения ее качества.

Улучшения качества воды на котельных Читинского территориального участка забайкальской Дирекции по тепловодоснабжению ведётся с помощью натрий-катионитовых фильтров. При натрии катионированном плохо растворимые в воде соли переходят в хорошо растворимые, которые даже при большом содержании в воде не выпадают в осадок. При этом общее количество солей не уменьшается. Исходная вода поступает в фильтр под напором и проходит через слой катионита в направлении сверху вниз. При этом происходит умягчение воды путем обмена ионов кальция и магния на эквивалентное количество ионов натрия-катионитовой загрузки.

Цикл работы фильтра состоит из следующих операций: умягчение, взрыхление, регенерация, отмывка

Когда катионит истощится (о чем свидетельствует повышение жесткости умягченной воды), приступают к регенерации фильтра. Катионит регенерирует обратным протоком 10%-го раствора поваренной соли NaCl. Регенерация состоит из взрыхления катионита, пропускания через него раствора поваренной соли и отмывки. При регенерации ионы натрия вытесняют из катионита поглощенные им ионы кальция и магния, которые переходят в раствор. Обработанный таким образом катионит обогащается катионами натрия и вновь обретает способность умягчать жесткую воду. Для удаления продуктов регенерации и остатков раствора поваренной соли катионит отмывают.

Простейшая схема Na-катнонитовой установки показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема Na-катнонитовой установкм

В 2014 году на станции Карымская была введена в эксплуатацию новая модульная котельная типа «Буран», которая заменила две действующих ранее котельных (котельная ТЧ, котельная ПРБ). На котельной ТЧ улучшение качества подпиточной воды, как и на остальных котельных старого типа, происходило с помощью натрий-катионитовых фильтров. На котельной «Буран» для приготовления воды используются автоматические дозаторные станции итальянского производства марки seko с применением химического реагента против образования накипи марки Аминат К, для обескислороживания подпиточной воды марки Аминат КО2.

Принцип действия данной установки: вода, проходя через импульсный водосчетчик установленный на трубопроводе подпиточной воды генерирует импульсы, которые напрямую подаются на насос-дозатор, который в свою очередь включается в работу и начинает с высокой точностью впрыскивать подготовленный раствор в трубопровод, датчик уровня установленный на емкости с приготовленным раствором защищает насос от работы по сухому ходу.

Схема автоматической дозаторной станции показана на рис. 2.

Рис. 2. Схема автоматической дозаторной станции

На основании проведённого анализа экономических затрат на подготовку воды, руководством Читинского территориального участка принято решение о внедрении российских аналогов автоматических дозаторных станций на котельных ВЧД станции Борзя, ТЧП станции Оловянная.

Списоклитературы

1. Batukhtin A.G., Kobylkin M.V., Batukhtin S.G., Safronov P.G. Energy saving measures for public office buildings The Fifth International Conference on Eurasian scientific development Vienna, 2015. С. 115-118.

2. Батухтин А.Г. Применение водяных теплонасосных установок с неклассическим источником низкопотенциальной энергии для компенсации нагрузки горячего водоснабжения / А.Г. Батухтин, С.А. Иванов, М.В. Кобылкин // Промышленная энергетика. –2015. –№ 3. –С. 18-21.

3. Батухтин А.Г. Энергоэффективная система теплоснабжения. Задачи и проблемы математического моделирования / А.Г. Батухтин, С.Г. Батухтин, М.В. Кобылкин, П.Г. Сафронов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. –2015. –№ 2. –С. 157-160.

4. Батухтин А.Г. Современные технологии энергосбережения в комплексе «ТЭС-потребитель» / А.Г. Батухтин, М.В. Кобылкин, С.Г. Батухтин, П.Г. Сафронов // Международный научно-исследовательский журнал. –2015. –№ 5-2 (36). –С. 20-23.

5. Батухтин А.Г. Применение теплонасосных установок в системах горячего водоснабжения и отопления/ А.Г. Батухтин, С.А. Иванов, М.В. Кобылкин // Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов XIV Международная научно-практическая конференция: сборник статей. Заб. гос. ун-т. Чита, –2014. –С. 116-121.

6. Стрельников А.С. Очистка поверхностей нагрева котлоагрегата / А.С. Стрельников, А.Г. Батухтин, А.А. Минаков, М.В. Кобылкин // Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов XIV Международная научно-практическая конференция: сборник статей. Заб. гос. ун-т. Чита, –2014. –С. 155-161.

Код для цитирования: Скопировать