Снижение затрат на производство тепловой энергии при стабилизационной обработке питательной воды паровых котлов комплексонатами

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Снижение затрат на производство тепловой энергии при стабилизационной обработке питательной воды паровых котлов комплексонатами

Ковальчук А.П. - член-корреспондент Академии ЖКХ им. Памфилова, 1-й зам. директора Департамента ЖКХ и энергетики г. Ростова-на-Дону

В настоящей статье дается анализ данных практического опыта по внедрению стабилизационной обработки питательной воды паровых котлов комплексонатом Na₂Zn ОЭДФ - гидроксиэтилидендифос-фанато (4) динатриевая соль.

Ингибирующее действие комплексоната основано на его избирательной адсорбции на активных центрах образующихся кристаллов накипи, что препятствует как росту самих кристаллов, так и тормозит зарождение центров кристаллизации, меняет форму кристаллов. В растворах, пресыщенных по карбонату кальция, комплексонат образует прочный комплекс с ионами Са²⁺. Этот комплекс сорбируется на ранее образовавшихся и образующихся зародышах кристаллов карбоната кальция и препятствует их направленному росту и агломерации. Отсутствие центров кристаллизации, за счет блокирования поверхности кристаллов, обеспечивает поддержание раствора в пресыщенном состоянии без образования накипи и отложений.

Комплексонат цинка динатриевой соли ОЭДФ выпускается по ТУ 2439-001-2420860-97 в виде 25%-го водного раствора желто-зеленого цвета, плотностью 1,2 - 1,3 г/куб.см, рН продукта 8 - 10, массовая доля цинка 4,8 - 5,3%, температура разложения +210 ОС. Комплексонат является эффективным ингибитором солеотложений и коррозии. Применяется согласно перечню материалов, реагентов, разрешенных госкомитетом Санэпидемнадзора РФ для применения в практике хозпитьевого водоснабжения, утвержденного 23.10.92 г. №01-19/32-11.

Эффективность ингибирования по предотвращению накипеобразования (по карбонату и сульфату кальция) достигает 95%, по снижению коррозийной активности воды до 70%.

Стабилизационная обработка питательной воды паровых котлов типа ДКВР- 4/13 комплексонатом Na₂Zn ОЭДФ была внедрена в июне 1996 г. на котельной АООТ «Зерноградгидроагрегат» г. Зерноград Ростовской области. Котельная оборудована тремя котлами ДКВР - 4/13. Исходной водой является вода из артезианской скважины (в основном) и питьевая вода из горводопровода. Химический состав исходной воды представлен следующими показателями:

жесткость общая - 12,0 мг-экв./л

щелочность общая - 5,5 мг-экв./л

хлориды- 52,0 мг/л

рН-7,0

Питательной водой паровых котлов является умягченная вода после Nа-катионитных фильтров водоподготовительной установки, загруженных катионитом КУ-2-8. Исходная вода подается насосными агрегатами на Na-катионитный фильтр I ступени, затем на фильтр II ступени, далее в деаэратор и на подпитку паровых котлов. Возврат конденсата составляет 60%. Подача конденсата производится в деаэратор, температура воды в деаэраторе составляет 70 -90О С.

Химический состав питательной, котловой воды и конденсата представлен следующими показателями (таблица №1):

Таблица 1

вода паровой комплексонат динатриевый

Паровые котлы оборудованы периодической продувкой из нижнего барабана, постоянная продувка не оборудована и не производится.

Топливо котлов - природный газ.

Регенерация Na-катионитных фильтров производится раствором поваренной соли концентрацией 8 -10%. Годовое потребление соли - 30 т.

Химический контроль за водно-химическим режимом котлов производится по показателям: жесткость общая, щелочность общая (питательная вода) с периодичностью 2 часа. В период обследования котельной были отобраны пробы исходной, питательной, котловой воды и конденсата и выполнены их химические анализы, приведенные выше.

При осмотре внутренних поверхностей нагрева котлов выяснилось, что накипи на них практически нет, но наблюдается выход из строя труб конвективного пучка из-за коррозионного разрушения металла. За один отопительный сезон выходят из строя и требуют замены до 20% труб. Коррозионная активность котловой воды составила, по данным лабораторных исследований, 2,13 мм/год. Для подавления коррозионной активности питательной и котловой воды было решено внедрить стабилизационную обработку питательной воды комплексонатом Na₂Zn ОЭДФ.

В лабораторных условиях на модели котла и исходной и питательной воде котельной были проведены испытания по подбору режимов обработки питательной воды комплексонатом Na₂Zn ОЭДФ. При дозе комплексоната в питательной воде 15 мг/л коррозионная активность снизилась в 10 раз и обеспечивался безнакипный режим эксплуатации паровых котлов при величине общей жесткости питательной воды 6400 мкг-экв/л. Такая величина общей жесткости питательной воды достигается подачей в деаэратор исходной воды и возвращаемого конденсата.

В течение первых двух месяцев рабочий паровой котел эксплуатировался по схеме: исходная вода + конденсат подавались в деаэратор и являлись питательной водой. Комплексонат дозой 15 мг/л подавался установкой дозирования в деаэратор. В верхнем и нижнем барабане котла были установлены индикаторные пластинки из стали котловых труб. Продувочный режим был определен 2 раза в смену, продолжительность 50 секунд каждая продувка. Na-катионитные фильтры были полностью выведены из эксплуатации. В процессе эксплуатации рабочего парового котла воднохимический режим был представлен следующими показателями химсостава воды (таблица №2):

Таблица 2

Спустя два месяца эксплуатации рабочий котел был выведен в резерв, вскрыт и было произведено обследование его внутренних поверхностей нагрева и обработка индикаторных пластинок. Накипи на внутренних поверхностях барабанов и конвективного пучка труб не обнаружено. При обработке индикаторных пластинок оказалось, что интенсивность коррозии металла составила 0,11 мм/год (сокращение скорости коррозии в 19,5 раза).

До настоящего времени на паровой котельной АООТ «Зерноград-гидроагрегат» питательная вода готовится по схеме: исходная вода + конденсат + комплексонат. Na-катионитные фильтры полностью исключены из эксплуатации.

Экономия средств за счет сокращения затрат на приобретение соли (30 т), ежегодной досыпки катионита КУ-2-8 (1,0 т), потребления воды и электроэнергии на собственные нужды котельной, ремонта и замены конвективного пучка труб составляет 292000 руб./год. Окупаемость затрат составляет 3 месяца. За счет выполнения указанных работ произошло снижение затратной части тарифов на тепловую энергию на 20,3%.

Размещено на Allbest.ru