Разработка схем дозирования реагентов марки "Аминат" для защиты пароконденсатных трактов на предприятиях ОАО Пивоваренная компания "Балтика"

Размещено на http://www.Allbest.ru/

ООО «Интрэй Северо-Запад»

Разработка схем дозирования реагентов марки «Аминат» для защиты пароконденсатных трактов на предприятиях ОАО Пивоваренная компания «Балтика»

Черкаев Г.В., к.т.н.,

г. Санкт-Петербург

Хорошо известно, что надежность работы теплообменного оборудования, и в первую очередь паровых и водогрейных котлов, обеспечивается водно-химическим режимом (ВХР). Общими задачами организации водно-химических режимов являются предотвращение образования отложений на теплообменных поверхностях и уменьшение коррозии конструкционных материалов на всех участках пароводяного тракта объектов паро- и теплоснабжения. Требования к ВХР находят свое выражение в нормировании содержания различных примесей в паре и воде цикла паровых котлов и в водах тепловой сети водогрейного оборудования. Перечень и значения нормируемых показателей зависят от конструкции и рабочих параметров оборудования.

Оптимальным водно-химическим режимом паровых котлов считается такой режим, при котором обеспечивается:

- получение чистого пара;

- отсутствие на поверхностях нагрева котлов отложений труднорастворимых солей (накипи);

- предотвращение всех типов коррозии металла котлов и пароконденсатного тракта.

Вышеперечисленные требования удовлетворяются путем организации мероприятий в двух основных направлениях:

1) при подготовке питательной воды;

2) при регулировании качества котловой воды.

Регулирование качества котловой воды осуществляется, как правило, путем продувки котлов. Подготовка питательной воды в основном проходит на водоподготовительных установках (ВПУ) с последующей деаэрацией. В случае отклонения показателей качества воды, пара и конденсата по тракту от нормируемых значений рекомендуется проводить коррекционную обработку питательной воды.

В настоящее время в состав ОАО «Пивоваренная компания «Балтика» входят 11 пивоваренных заводов. Первый из них был открыт в Санкт-Петербурге еще в 1990 году, последний - в Новосибирске - в мае 2008 года.

В связи с проводимой экономической политикой компании, направленной на снижение финансовых затрат на водоподготовку в ноябре 2005 года между компаниями ООО «НПФ «Траверс», ООО «ИНТРЭЙ» и ОАО «ПК «Балтика» было принято соглашение о проведении «пилотных» испытаний реагентов марки Аминат на двух заводах компании (в Санкт-Петербурге и Туле).

Первые испытания проводились в Санкт-Петербурге.

Пивоваренный завод «Балтика» был построен по проекту института «Гипропищепром-2» как один из пивных заводов Ленинградского производственного объединения пивоваренной и безалкогольной промышленности «Ленпиво».

Строительство нового завода началось в 1978 году. Государственное предприятие «Пивоваренный завод «Балтика» было образовано в 1990 году сразу после завершения строительства.

30 ноября 2000 года состоялось открытие крупнейшего в России «Солодовенного завода Суффле-Санкт-Петербург». Завод построен ОАО «Пивоваренная компания «Балтика» совместно с французской фирмой "Groupe Soufflet". Производственная мощность «Солодовенного завода Суффле-Санкт-Петербург» составляет 105 тысяч тонн солода в год.

Для обеспечения технологических нужд и системы отопления филиала ОАО «ПК «Балтика» в Санкт-Петербурге предназначена производственная котельная, в которой установлено два паровых котла компании LOOS Internatuional с рабочим давлением не более 22 бар и один котел-утилизатор компании OMNIKAL. Пар, вырабатываемый котлами, поступает на технологические нужды в цеха предприятия и в бойлеры и теплообменники системы теплоснабжения.

Добавочная вода для подпитки котлов проходит обработку на водоподготовительной установке (ВПУ) по схеме двух-ступенчатого Na-катионирования. После ВПУ умягченная вода поступает в деаэратор атмосферного типа. В этот же деаэратор по нескольким коллекторам возвращается конденсат с производства, процент возврата которого колеблется в пределах 85-95%.

После деаэратора смесь умягченной воды и конденсата поступает на подпитку паровых котлов.

Для коррекционной обработки воды использовались реагенты Jurby Soft, которые подавались в систему при помощи двух дозирующих комплексов, непосредственно в деаэратор.

В качестве аналога реагента Jurby Soft 12 был предложен реагент Аминат КО-3 на основе неорганических фосфатов, необходимый для предотвращения отложений солей жесткости. Дозирование Амината КО-3 обеспечивает условия, при которых кальций образует твердую фазу не на поверхности нагрева, а в объеме котловой воды. Образующаяся твердая фаза удаляется из котла с продувкой.

С целью предотвращения углекислотной коррозии пароконденсатного тракта в качестве аналога реагента Jurby Soft 36 был предложен реагент Аминат ПК-1 на основе летучих аминов. При кипении котловой воды амины и углекислота переходят в пар, а затем при охлаждении и конденсации пара происходит переход аминов и углекислоты в конденсат. В жидкой фазе (конденсате) протекает реакция нейтрализации углекислоты гидроксил ионами, образующимися в результате гидролиза аминов реагента Амината ПК-1. реагент аминат коррозия пароконденсатный пивоваренный

Была разработана Программа на общую продолжительность испытаний реагентов Аминат КО-3 и Аминат ПК-1 равную 14 календарным дням.

В ходе реализации Программы проводились следующие мероприятия:

1. Проведение контрольных определений показателей качества питательной, котловой воды и конденсата в условиях дозирования реагента Jurby Soft 12, 36.

2. Дозирование реагентов Аминат КО-3 и Аминат ПК-1 в условиях постепенной замены реагентов Jurby Soft 12 и 36 и вытеснения их из тракта паровых котлов. Расход реагентов Аминат КО-3 и Аминат ПК-1 устанавливается равным расходу Jurby Soft 12 и 36. Задача осложнялась неравномерным потреблением питательной воды из-за постоянно меняющихся производственных потребностей завода.

3. Проведение контрольных замеров значений рН в питательной, котловой воде и конденсате на этапе смены реагентов.

4. Контрольное определение показателей качества воды и конденсата при дозировании Аминатов. Корректировка дозы реагента и его расхода в случае значительных отклонений значений рН воды и конденсата от выбранных пределов.

5. Проведение контрольных замеров значений рН в питательной, котловой воде и конденсате на этапе смены реагентов.

6. Контрольное определение показателей качества воды и конденсата при дозировании Аминатов. Обсуждение результатов испытаний для составления Заключения.

Оценкой результатов испытаний по возможности замены реагентов Jurby Soft 12 и 36 и применении реагентов Аминат КО-3 и Аминат ПК-1 являлось поддержание требуемых значений рН конденсата в пределах 9,0 + 0,5. При этом показатели качества конденсата пара, питательной и котловой воды котельной филиала ОАО «ПК «Балтика» «Балтика-СПб» должны были находиться в пределах нормируемых значений.

Проверка анализов воды контролировалась независимой организацией.

Согласно разработанной Программе перед началом проведения испытаний были выполнены контрольные определения показателей качества питательной, котловой воды и конденсата в условиях дозирования реагентов JurbySoft 12, 36. Основными особенностями отобранных проб стали кислый пар (рН в районе 6,5) и недостаток сульфитов в котловой воде (на уровне 1 мг/дм³).

Точку дозирования реагентов марки «Аминат» было решено перенести из деаэратора на всос питательных насосов.

Уже на второй день испытаний, при дозировании реагентов «Аминат», уровень рН пара вырос до 7,5, на третий - до 9,5. За время дальнейших испытаний уровень рН пара больше не падал и держался в районе 9,5-9,7.

Кроме того наблюдалось повышение уровня сульфитов в котловой воде с 1 мг/дм³ до 6-7 мг/дм³.

На протяжении всего срока испытаний наблюдался нулевой уровень свободной углекислоты в паре и питательной воде.

К концу испытаний наблюдалось пониженное содержание железа в конденсате. Перед началом испытаний его уровень был 100-250 мкг/л, к концу испытаний уровень железа снизился в 10 раз.

В ходе испытаний определялось содержание железа в котловой воде, величина которого не нормируется, но является косвенным показателем процесса коррозии пароконденсатного тракта. К концу испытаний уровень железа снизился в 3-4 раза, что свидетельствует о снижении коррозионного процесса по всему котловому и пароконденсатному тракту.

Практически аналогичная картина складывалась при проведении испытаний на заводе в Туле.

Отличительной особенностью было то, что вместо первоначально применявшегося реагента Jurby Soft 36, коррекционная обработка велась с помощью реагента Hydro Chem 710/40.

В 2007 реагент Аминат ПК-1 был внедрен на заводе в Челябинске, а в 2008 году - на заводах в Ярославле и в Новосибирске.

В котельной филиала ОАО ПК «Балтика» - «Балтика-Ярославль» на момент проведения испытаний реагента Аминат ПК-1 коррекционная обработка питательной воды отсутствовала, в связи с чем наблюдалась углекислотная коррозия пароконденсатного тракта и коррозия металла котлов, о чем свидетельствовало пониженное значение рН общего конденсата (на уровне 6,0-6,5) и повышенное содержание общего железа в котловой воде (на уровне 9,0-10,0 мг/дм³) и конденсате (0,9-1,0 мг/дм³).

В ходе испытаний было выявлено периодическое забивание дренажной трубы, что свидетельствовало о том, что продукты коррозионного процесса могут остаться не только на внутренних поверхностях котлов, но и на всем теплообменном оборудовании. В связи с этим была проведена отмывка котлов «на ходу» с помощью реагента Аминат ДМ-50А, раствор которого может дозироваться совместно с Аминатом ПК-1.

При испытаниях Амината ПК-1 на заводе в Новосибирске возникла проблема поиска точки ввода реагента в систему из-за того, что предприятие не имело собственной котельной, и по паропроводу, протяженностью около 4 км, выполненного из углеродистой стали, получало пар из котельной соседнего предприятия.

Приходящий на предприятие пар имел уровень рН = 5,5.

Предприятие - поставщик пара - категорически отказалось ставить у себя комплекс дозирования Амината перед котлами.

В результате была разработана схема дозирования Амината ПК-1 непосредственно в паропровод. Первая точка ввода реагента была выбрана за котлами, откуда подавалось около 70% дозы реагента для защиты паропровода. Второй комплекс дозирования был установлен в теплопункте «Балтики».

Итогом введения Амината в систему стало увеличение уровня рН пара и конденсата до требуемого уровня, что привело к снижению коррозионного процесса по всему тракту, а кроме того это позволило возвращать качественный конденсат, что значительно сократило расходы пивоваренной компании на указанный реагент. И наконец, в 2009 года прошли испытания реагентов марки «Аминат» на заводе в Самаре.

Отличительной особенностью котельной являлось наличие двух деаэраторов, в один из которых возвращается до 95% конденсата с производства. Второй заполняется химочищенной водой, подщелачиваемой раствором гидроксида натрия. В связи с этим существует четыре комплекса дозирования реагентов (по два на каждый деаэратор).

Как и на заводе в Санкт-Петербурге, для коррекционной обработки воды применялись два реагента JurbySoft - 8 и 36.

Точка дозирования реагентов марки «Аминат» была перенесена из деаэратора на всас питательных насосов.

Переход с зарубежных реагентов на отечественные реагенты показал, что показатели качества воды по основным показателям не менялись, при этом предварительный расчет экономии денежных средств при переходе с реагентов Jurby Soft на реагенты Аминат составил порядка 350 тысяч рублей.

Таким образом, в качестве основного вывода по результатам проделанной работы хочется сказать, что разработанные на сегодняшний день отечественные реагенты марки Аминат нисколько не уступают своим зарубежным аналогам по качеству и свойствам, но значительно ниже по цене, что особенно актуально в условиях мирового экономического кризиса.

Размещено на Allbest.ru