Что такое химводоочистка (ХВО)

Вода, являясь универсальным растворителем для большинства соединений, находит применение во всех промышленных направлениях. Важную роль она играет в качестве охлаждающего агента конденсаторов турбин, двигателей внутреннего сгорания, как нагревающее вещество в парогенераторах. В паровых установках водяной пар выполняет работу по преобразованию тепловой энергии в механическую, которая на тепловых электростанциях переходит в электрическую.

Природная вода всегда содержит растворенные или взвешенные органические и минеральные вещества. Водный раствор для паровых установок и ТЭЦ должен содержать минимум примесей. Образование пара при высоких температурах создает в котловых установках условия, при которых даже незначительные примеси в составе питательной воды могут приводить к аварийным поломкам котельных аппаратов и простою оборудования в течение длительного периода.

Химводоочистка - что это такое

Химводоочистка (ХВО) - это получение воды с определёнными качествами, которые устанавливают промышленную отрасль. На производствах используют специальные установки и узконаправленные методы промышленной водоподготовки. Основная задача - получить воду с физическими и биохимическими показателями, необходимыми для бесперебойной работы оборудования.
Для решения проблемы после отделения крупных примесей на фильтре механической очистки применяют Na-катионитовые фильтры умягчения воды в составе ХВО. Коррозионноактивные примеси хлоридов, сероводорода удаляют на фильтрах обезжелезивания или в комплексных системах. Растворенные в водном растворе O₂ и CO₂ убирают методом аэрации и реагентного связывания с регулированием рН.

Назначение химводоочистки - где и для чего используется ХВО

При функционировании систем водяного охлаждения технологических аппаратов промышленных предприятий часто наблюдаются различные виды сбоев из-за неудовлетворительного качества охлаждающей воды. Чаще всего нарушается нормальная работа теплообменных систем из-за нарастания на стенках оборудования накипи, биологических осадков, коррозийных продуктов. Биохимические отложения вызывают снижение напора в трубах и агрегатах, насосы не справляются с подачей нужного для охлаждения количества воды. В результате снижается охлаждающий эффект, нарушаются технологические режимы работы теплоустановок, которые влекут за собой значительные производственные потери. Чтобы этого избежать мы рекомендуем устанавливать промышленную химводоочистку.

В парогенераторах вода тесно соприкасается с металлом котла и рабочими лопастями турбины. Химическое взаимодействие растворенных в воде соединений со стальными элементами приводит к вредным последствиям:

• образованию солевых отложений или накипи на поверхности металлических труб и агрегатов;
• циркуляции взвешенного шлама в пароводяном цикле;
• коррозионному поражению металла.

Для чего нужно ХВО? Особенность водоподготовки для котельных и сфер теплоэнергетики заключается в необходимости свести риск образования накипи (карбонатных отложений) на стенках оборудования и коррозионную активность растворенных элементов к минимуму. Этому способствует специфическое устройство химводоочистки.

Питательная вода парогенераторов должна содержать минимальное количество вредных примесей, которые определяются по следующим параметрам: прозрачность, жесткость, минерализация, кремнийсодержание, растворенные газы, величина рН. Конкретные величины этих показателей устанавливаются в технических документах по эксплуатации оборудования.

Основные проблемы, которые решает химводоочистка и для чего она нужна в теплосетях

Химводоочистка для котельных представляет собой комплекс водоподготовительного гидрооборудования, который обеспечивает устранение основных проблем, возникающих во время эксплуатации тепловых сетей и трубопроводов.

Механические и коллоидные примеси

Поступающая в паровые котлы вода должна быть максимально избавлена от взвешенных примесей, так как они увеличивают процент шламосодержания, способствуют образованию вторичной накипи и ухудшают качество насыщенного пара. Осветление и фильтрование через зернистый материал магистральных фильтров на начальном этапе водоочистки помогает устранить большинство взвешенных веществ. Избирательное добавление ионообменных смол в загрузки фильтров позволяет устранять иные загрязнения, в том числе тяжелые металлы - вот для чего нужна комплексная химводоочистка.

Накипь

Химические отложения появляются в результате нарушения карбонатного равновесия в нагревающейся воде и взаимодействия ионов HCO₃^- и CO₂^- с Ca²⁺. На процесс разложения гидрокарбонат-ионов, изменение карбонатной жесткости оборотной воды и интенсивность отложений CaCO₃ влияют концентрации HCO₃^- и CO₂^-, Ca²⁺ и Mg²⁺, степень нагревания охлаждающей воды и температурный диапазон. А также: содержание в воде взвешенных частиц, концентрация коллоидных и растворенных органических веществ, скорость движения потока, сухой остаток воды. Для предотвращения образования отложений проводят одноступенчатое или двухступенчатое умягчение воды ионным обменом, деминерализацию обратноосмотическим способом, коррекционным реагентным фосфатированием и/или подкислением. Реагенты для химической водоочистки можно купить на нашем сайте.

Коррозия

Еще одна проблема, с которой отлично справляются системы ХВО. Теплоэнергетические системы подвержены процессам электрохимической и химической коррозии. К химической коррозии относят окисление наружной поверхности нагрева горячими дымовыми газами, коррозия стали перегретым паром, разъедание металла смазочными материалами. Электрохимическая коррозия связана со взаимодействием металла с паровой водой - раствором электролитов - и контактированием металлической поверхности с растворенным кислородом и углекислым газом. Разрушение металла начинается с перехода ионов железа в раствор с одних участков стальной поверхности и усвоение электронов ионами водорода на других. В результате ионизации растворенного в воде молекулярного кислорода и разряда ионов водорода у катодов образуются гидроксильные группы OH-, которые вступают в реакцию с ионами железа, образуя нерастворимые гидроксиды.

Fe²⁺ + OH^- → Fe(OH)₂

4Fe(OH)₂ + O₂ + H₂O → 4Fe(OH)₃

Образующийся в результате в толще раствора рыхлый осадок не препятствует дальнейшему переходу атомов железа в раствор. При одновременном присутствии с кислородом угольной кислоты, процесс усугубляется. H₂CO₃ ослабляет связь продуктов коррозии с металлом, способствует их уносу потоком воды и препятствует образованию защитного оксидного слоя. Кроме того, углекислота, являясь буферным раствором, способна поддерживать постоянную концентрацию в воде ионов водорода у поверхности металла, провоцируя коррозию. С увеличением температуры процесс ускоряется. Проблему решает эффективная декарбонизация и удаление растворенных газов на фильтрах смешанной загрузки, для чего и используется ХВО.

Химическая водоочистка воды для котлов

Котловое оборудование делится на водогрейное и паровое. Котлы выполняют разные функции и имеют определенный список требований к подаваемой воде, определяемых мощностью котловой установки и рабочими нагрузками. Качество воды должно обеспечивать эффективное функционирование системы при минимальной вероятности образования коррозии, накипи и других отложений. ХВО, что это такое для котлов - это возможность избежать аварийных ситуаций на производстве и в быту. Соответствующие ПДК прописаны в технических нормативных документах и конкретизированы в инструкциях по эксплуатации котельных установок.

Подбор ХВО для водогрейных контуров

Такие системы имеют замкнутый цикл циркуляции воды и не нуждаются в постоянной подпитке. Исключения составляют потери при неправильной эксплуатации теплосистем. Обязательными контролируемыми параметрами являются цветность и взвешенные вещества. Для водогрейного оборудования, работающего в температурном режиме до 100°С, контролируют общую жесткость, при эксплуатационной величине нагрева выше 100°С лучше применять умягченную или деминерализованную воду с химводоочистки. В зависимости от мощности, назначения агрегатов и рекомендаций производителя, дополнительно может производиться постоянная подпитка водогрейной системы глубоко умягченной водой с регулированием растворенного O₂ и рН.
Для агрегатов мощностью 500 - 1000 кВт проводят внутрикотловую обработку реагентами. Этот процесс осуществим с помощью дозировочных станций с контролируемой концентрацией добавляемых веществ посредством измерения рН в воде. Допустимо также применение физической вакуумной деаэрации.

Химводоочистка и водоподготовка воды для парогенераторов

В паровом котле происходит постоянное упаривание воды, что ведет к увеличению концентрации растворённых солей, оксидов и гидроксидов, а также взвешенных примесей. Питательная вода непрерывно обновляется за счет химводоочистки воды, несущей в себе свое солесодержание, еще больше увеличивая минерализацию котловой.

Если питательная вода с ХВО будет максимально очищена от примесей и солей, то ее добавление будет снижать общее солесодержание в системе, уменьшит риск образования труднорастворимых отложений, особенно кремниевых солей на лопастях турбин парогенератора. Это поможет уменьшить энерго- и времязатраты на профилактическую чистку и продувку оборудования.

К питательной воде котельного оборудования предъявляют жесткие требования. Взвешенные примеси фильтруются на промывных или картриджных фильтрах грубой очистки. Для устранения жесткости применяют дозированное введение реагентов, Na-катионирование, установки обратного осмоса и ультрафильтрацию. При получении исходной воды из скважин может понадобиться дополнительная очистка от железа и марганца на ионообменных установках каталитической загрузки.

Оборудование для химводоочистки

Правильный подбор водоподготовительного комплекса для химической водоочистки сокращает вероятность поломки котлового оборудования и продляет срок его эксплуатации. Количество стадий водоочистки зависит от качества поступающей воды и заявленных требований:

1. Устранение крупных примесей на фильтрах механической очистки, осаждением, коагуляцией;
2. Удаление органических примесей флотационным методом;
3. Промышленные фильтры обезжелезивания связывают коррозионноактивные примеси хлоридов, сероводорода, железа;
4. Химводоочистка ХВО от железа и марганца на ионообменных фильтрах комплексной загрузки;
5. Физическая вакуумная деаэрация и декарбонизация;
6. Непрерывное умягчение воды с помощью ионообменных смол;
7. Деминерализация на обратноосмотических фильтрах тонкой очистки;
8. Дозированная обработка водного раствора реагентами.

В последнее время метод деминерализации с помощью установок обратного осмоса получил распространение при подготовке котловой воды. Это объясняется тем, что в случае применения фильтрации на полупроницаемой мембране пропадает необходимость использовать большое количество реагентов, нет вредных стоков, уменьшается количество продувок котловой системы.

Модульные котельные

Блочно-модульные котельные установки применяются в качестве автономного источника отопления и горячего водоснабжения на объектах хозяйственного назначения и промышленных производств. Могут состоять из одного или нескольких модулей в зависимости от требуемой производительности. Простой и быстрый монтаж, независимость от центральных коммуникаций, экономия на проектных и строительных работах, удобство управления делают такие котельные востребованными на объектах социального, культурно-бытового и промышленного назначения.

Внутри блок-модулей размещается технологическое оборудование, блок управления и диспетчеризации, контрольно-измерительная аппаратура. Котельные укомплектованы мобильными системами химводоочистки для дома и для промышленности, включающими установки предварительной обработки, комплексные системы обеззараживания и обессоливания, насосные станции, отсеки дозирования реагентов.

Долговечность котловых систем - в качестве воды

Качество воды играет ключевую роль для продуктивной работы котлового оборудования и срока его эксплуатации. Грамотный подбор комплекса химводоочистки при обслуживании и проектировании котельных обеспечит в будущем минимальное количество проблем с котловыми установками, сэкономит энергозатраты и время на обслуживание. Чем выше качество химическая водоочистки для котловой, питательной, водогрейной воды, тем с большей теплоотдачей работают парогенераторы и котельные установки. Только комплексное решение при выборе оборудования для ХВО, начиная от фильтров механической очистки и заканчивая обработкой воды внутри котлов, позволяет получить наилучшие показатели производительности котельных.

Мы знаем все о химводоочистке

Наша инжиниринговая компания оказывает полный спектр услуг по подбору эффективной системы химводоочистки для котельных любого профиля. Собственное производство водоподготовительных станций с потребительскими качествами, адаптированными под запрос клиента, позволяют оперативно выполнять работы в соответствии с высокими стандартами качества. Все расчеты и составление проектной документации мы проводим на основании химического анализа воды, режимов работы оборудования, производительности установок, степени автоматизации техпроцесса. Осуществляем сервисное обслуживание и поддержку в течение всего срока эксплуатации системы. Перейдите в раздел "Контакты" и сделайте заказ.