ВОДОПОДГОТОВКА И ВОДОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ КОТЕЛЬНОЙ
5.1.Водоподготовка имеет большое значение для безопасной и экономичной работы котельных установок. При неудовлетворительной водоподготовке на поверхности нагрева котлов, тепловых сетей и водоподогревателей откладываются твердые отложения, и происходит коррозия поверхности нагрева.
5.2.Водоподготовка подпиточной воды включает в себя умягчение жесткой воды в натри-катионитовых фильтрах и удаление агрессивных газов, кислорода и свободной углекислоты, в вакуумных деаэраторах.
5.3.Вода из городского водопровода мимо или через повысительные насосы холодной воды поступает на охладитель рабочей жидкости. Затем на подогреватель сырой воды (I ступень ХВО) /12/. Нагревается до температуры не выше 40 С и поступает в натрий-катионитовый фильтр /1/. Повышение воды выше 40 С вызывает коксование сульфоугля, что снижает его обменные способности. Умягченная вода после фильтра /1/ поступает на подогреватель химочищенной воды II ступени /13/, где нагревается до температуры 70-80 С, а затем подается на вакуумные деаэраторы /6,7/. Де аэрированная умягченная вода свободно сливается в баки подпиточной воды /10/. Смотри схему №5.
5.4.Натрий-катионитовый фильтр представляет собой вертикальные цилиндрические напорные баки, работающие с давлением выше атмосферного. Нижняя часть фильтра заполнена слоем бетона, на котором расположено нижнее дренажное устройство.
Дренажное устройство предназначено для равномерного распределения поступающей воды по всей площади фильтра. Оно состоит из коллектора с системой дренажных трубок со щелями, щели которых меньше диаметра наименьших зерен сульфоугля /катионита/.
Выше дренажного устройства располагается катионит /сульфоуголь/ высотой 2,2м.
В верхней части фильтра расположено распределительное устройство для воды и солевого раствора. Оно предназначено для равномерного распределения воды и солевого раствора по всей поверхности сульфоугля.
Фильтр имеет два лаза: верхний – для загрузки катионита и для доступа во внутрь фильтра; и нижний – для ревизии нижней дренажной системы.
Катионитовые фильтры обвязаны трубопроводами с арматурой и измерительными приборами – расходомерами, манометрами, термометрами, устройствами для отбора проб воды.
5.5.К вспомогательному оборудованию водоподготовки относится устройство для подготовки раствора соли, необходимого для регенерации фильтра, устройство ''мокрого хранения'' соли /14/, перекачивающие солевые насосы /15/, бак мерник /3/. бак подсоленной воды /8/, солерастворитель /4/.
5.5.1.Установка ''мокрого хранения'' соли представляет собой четыре железобетонных бака-хранилища, рассчитанных на трех-четырех месячную потребность соли.
Сухая соль автотранспортом засыпается в ямы. В верхней части ям имеется коллектор с отверстиями для равномерного размыва соли холодной/1/ или горячей водой /2/подаваемой из котельной. Смотри схему №5.
На дне ямы ''мокрого хранения'' соли имеется всасывающая труба (в коробе со щебнем – для фильтрации солевого раствора), по которой раствор насосом /5/ подается в бак мерник /3/ котельной.
5.5.2.Всасывающие трубы из ям ''мокрого хранения'' соли входят в рядом стоящую насосную, где расположены два насоса /5/ для перекачки солевого раствора и трубопроводы с запорной арматурой обвязывающие солевые ямы. Обвязка солевых ям позволяет перекачать солевой раствор из любой ямы в любую, а так же подавать горячую и холодную воду в ямы, как через размывочный коллектор, так и через заборную трубу.
5.5.3.Из ямы ''мокрого хранения'' соли солевой раствор перекачивающими насосами подается в бак мерник. В баке мернике насыщенный раствор разбавляется до 7-10% концентрации и подается в регенерируемый фильтр солевым насосом /15/.
5.5.4.Солевой раствор для регенерации фильтра может быть приготовлен и в проточном солерастворителе /4/. Соль ''сухого хранения'' засыпается в солерастворитель и пропускают через него холодную воду. Полученный солевой раствор может быть подан как непосредственно в фильтр, так и на бак мерник. Этот способ приготовления солевого раствора применяется при выходе из строя перекачивающих насосов /5/ или солевого насоса /15/.
5.6.Цикл работы фильтра состоит из операций взрыхления, регенерации, контакта, отмывки, умягчения.
5.6.1.Цель взрыхления – устранить уплотнения слежавшейся массы катионита, для обеспечения более свободного доступа регенерационного раствора к зернам катионита. Взрыхление производится отмывочной водой подаваемый насосом взрыхления /9/ из бака подсоленной воды /8/. В случае отсутствия отмывочной воды, взрыхление производится холодной водой.
При взрыхлении сначала открывается задвижка на линии подвода взрыхляющей воды, а затем задвижку на линии сброса воды в верхней части фильтра в канализацию. Взрыхление должно производится до тех пор, пока вода, отходящая от фильтра вода, не станет прозрачной. При взрыхлении не допускается полное опорожнение промывочного бака, во избежание засоса воздуха в фильтр.
5.6.2.Регенерация катионита в фильтре производится раствором соли, приготовленным в баке мернике. Раствор соли 7-10% концентрации подается солевым насосом в фильтр, он проходит сверху вниз сквозь слой катионита и выходит в канализацию. При помощи дренажной задвижки на фильтре устанавливаем скорость подачи раствора 3-4м3/час. В процессе регенерации необходимо следить, чтобы в фильтре был все время подпор жидкости. После пропуска раствора соли, закрывается дренаж, фильтр ставится на контакт.
5.6.3.Контакт катионита с раствором соли длится 5-10 минут. Он необходим для дополнительного обменного процесса между катионами натрия и солями жесткости. При увеличении времени контакта свыше 15 минут эффект регенерации возрастает незначительно.
5.6.4.После окончания контакта производится отмывка сульфоугля от регенерационного раствора и продуктов регенерации. Для отмывки фильтра холодную воду пропускаем сквозь катионит сверху вниз 25-45 минут. Сбрасываем воду в канализацию. Сброс производится до тех пор, пока отмывочная вода станет соленой на вкус. Тогда фильтр переключается на отмывку в промывочный бак. Отмывка в бак заканчивается тогда, когда отмывочная вода становится прозрачной и ее общая жесткость не превышает 200мкг.экв/кг, а концентрация хлоридов превышает их содержание в исходной воде не более чем на 30мг/л.
Если бак отмывочной воды заполнится раньше, чем отмоется фильтр, отмывка продолжается в канализацию.
Катионитовый фильтр, поставленный после регенерации в резерв, в избежания пептизации катионита отмывается от регенерационного раствора только частично. В этом случае отмывка в бак не ведется, и фильтр оставляется в резерве со слабым регенерационным раствором. Окончание отмывки и отмывка на бак производится непосредственно перед включением фильтра в работу.
5.6.5.Закончив отмывку, фильтр включается в работу. Умягченная вода поступает через задвижку на входе в верхнее распределительное устройство, проходит через фильтр, через катионит и далее через дренажную систему, через задвижку на выходе отводится на подогреватель II ступени ХВО /13/.
При включении фильтра в работу необходимо еще раз произвести химический контроль выходящей воды, которая должна отвечать следующим показателям: жесткость не более 200мкг.экв/л.; хлориды – 30мг/л больше, чем их содержание в исходной воде.
Во время умягчения следует периодически /один-два раза в смену/, открывать воздушный вентиль для выпуска скопившегося в фильтре воздуха.
По достижении остаточной жесткости в умягченной воде 200мкг.экв/л. фильтр отключают и повторяют цикл операций.
5.6.6.Для подготовки питательной воды паровых котлов ДЕ-10-14ГМ применяется двухступенчатое умягчение. При двухступенчатом умягчении: исходную воду вначале умягчают в основных катионитовых фильтрах (фильтры I ступени) /1/ до остаточной жесткости 1000мкг.экв/л., а затем доумягчают в катионитовых фильтрах II ступени /2/ до конечной жесткости 20мкг.экв/л.
5.7.Химически очищенная вода после натрий-катионитовых фильтров I ступени /1/ поступает на подогреватель ХВО II ступени /13/, где нагревается до температуры 70-80 С. На вход подогревателя ХВО II ступени поступает еще и подпиточная вода после подпиточных насосов /11,17/ на повторную деаэрацию. Ее количество регулируется в ручную.
5.7.1.Греюшая вода поступает сразу на подогреватель ХВО II ступени, а затем последовательно на подогреватель I ступени и на регулятор ''Температуры ХВО''. В случае работы без подогревателя ХВО I ступени, теплоноситель после подогревателя II ступени ХВО поступает на регулятор ''Температуры ХВО'' через байпас.
5.7.2.Регулятор ''Температуры ХВО'' регулирует температуру на выходе воды с теплообменника ХВО II ступени. Температуру на выходе воды с подогревателя ХВО I ступени, регулируется в ручную. В случае ее повышения до 38 С в операторской срабатывает звуковая и световая сигнализация.
5.7.3.Греющая и нагреваемая вода на подогревателе ХВО II ступени подключены противотоком, а на подогревателе ХВО I ступени – прямотоком.
5.7.4.Для аварийной подпитки тепловых сетей напрямую, минуя деаэрацию необходимо:
- закрыть задвижку на входе в подогреватель ХВО II ступени
- открыть перемычку между трубопроводами (выход натрий-катионитовых фильтров и нагнетательный коллектор подпиточных насосов /11,17/).
Эта линия подпитывает тепловые сети химически очищенной водой давлением исходной воды, без подпиточных насосов (пуск после остановки со сливом воды, выход из строя подпиточного насоса).
5.8.После подогревателя ХВО II ступени химически очищенная вода поступает на вакуумную деаэрационную установку подпитки. Она включает в себя вакуумные деаэрационные колонки производительностью 25 т/час /7/, 50 т/час/6, охладитель выпара колонки /16/, бак деаэрированной воды /10/, эжектора – общие с колонками ГВС. Смотри схему №15. Одна из деаэраторных колонок подпитки находится в работе, а другая в резерве, в зависимости от нагрузки на узел ХВО.
5.9.Режимная карта натрий-катионитовых фильтров I и II ступеней котельной по ул. Товарищеская
| № пп | Показатели | Ед. изм. | Значение |
| Фильтры I ступени. | |||
| Диаметр фильтра | мм | ||
| Катионит | Сульфоуголь | ||
| Высота загрузки | мм | ||
| Площадь фильтра | м2 | 3,14 | |
| Объем катионита | м3 | 6,9 | |
| Рабочая обменная способность | гр-экв/м3 | ||
| Умягчение | |||
| Жесткость воды при включении в работу | мкг-экв/ кг | 1000-200 | |
| Жесткость при срабатывании фильтра | мкг-экв/ кг | 1500-200 | |
 9 |
Среднее количество воды за фильтроцикл Ер. * Gк. G ум.= Жисх. - Жум. | м3 | |
| Взрыхление | |||
| Время взрыхления | мин | 20-30 | |
| Регенерация | |||
| Удельный расход соли на 1м3 сульфоугля | кг | ||
| Расход технической соли на регенерацию | кг | ||
| Процент содержания соли в растворе | % | ||
| Расход раствора соли на регенерацию | м3 | 4,14 | |
| Скорость пропуска раствора соли | м3/ч | 3-5 | |
| Время пропуска солевого раствора | мин. | ||
| Время контакта | мин. | ||
| Фильтры II ступени. | |||
| Диаметр фильтра | мм | ||
| Катионит | Сульфоуголь | ||
| Высота загрузки | мм | ||
| Площадь фильтра | м2 | 0,23 | |
| Объем катионита | м3 | 0,23 | |
| Рабочая обменная способность | г-экв/м3 | ||
| Жесткость воды при включении в работу | мкг-экв/кг | 15-20 | |
| Жесткость при срабатывании фильтра | мкг-экв/кг | 15-20 | |
| Среднее количество воды за фильтроцикл | м3 | ||
| Взрыхление | |||
| Время взрыхления | мин. | 10-15 | |
| Регенерация | |||
| Удельный расход соли на 1м3 сульфоугля | кг | ||
| Расход технической соли на регенерацию | кг | ||
| Процент соли в растворе | % | ||
| Расход раствора соли на регенерацию | м3 | 0,138 | |
| Скорость пропуска соли | м3/час | 3-5 | |
| Время контакта | мин. | 10-15 |
| Экспликация оборудования ХВО | |||
 №
пп |
Наименование оборудования | Характеристика оборудования | Кол-во |
| Натрий катионитовый фильтрI | D=2000мм | ||
 2 |
Натрий катионитовый фильтрII | D=1000мм | |
| Бак-мерник раствора соли | V=3 м3 | ||
| Солерастворитель С-0.2-0.5 | D=1000мм | ||
| Насос перекачки раствора соли К-20-30 | G=20м3/ч, Н=30м.в.ст, n=2900об/мин,N=4кВт | ||
| Вакуумный деаэратор ВД-50 | G=50м3/час | ||
| Вакуумный деаэратор ВД-25 | G=25м3/час | ||
| Бак промывки фильтров ОСТ-34-42-395-77 | V=30 м3 | ||
| Насос промывки фильтра К-45-30 | G=45м3/ч, Н=30м.в.ст, n=2900об/мин,N=5кВт | ||
| Бак подпиточной воды БП-200 | V=200 м3 | ||
| Насос подпиточной воды К-90-35 | G=90м3/ч, Н=35м.в.ст, n=2900об/м, N=15кВт | ||
| Подогреватель холодной воды 3-12-ОСТ.34-588-68 | Q=1,1Гкал/ч,tmax=40СGт/н=10т/ч,F=30м2. | ||
| Подогреватель хим.очищенной воды 3-13-ОСТ.34-588-68 | Q=2,2Гкал/ч,tmax=81С Gт/н=50т/ч,F=60м2 | ||
| Солевая яма | |||
| Насос раствора соли 8/15ДСУ4 | G=8м3/ч, Н=15м.вюст, n=2900об/м,N=3кВт | ||
| Охладитель выпари ОВВ-8 | F=8м2 | ||
| Насос подпиточной воды К-20-50 | G=20м3/ч, Н=50м.в.ст, n=2900об/м, N=15кВт |