Подготовка воды для энергетических объектов

Основными целями подготовки воды для тепло-электро-энергетики являются – предотвращение негативного влияния растворенных веществ, приводящих к накипеобразованию (Mn, Ca, Fe и проч.) и растворенных газов (кислород, углерод), способствующих повышению агрессивности воды и ускоренному коррозийному разрушению теплообменных аппаратов и трубопроводов.

Для обеспечения надёжной работы теплоэнергетического оборудования необходимо:

  • предотвращать образование отложений на теплопередающих поверхностях и трубопроводах
  • максимально замедлять процессы коррозии теплоэнергетического оборудования, трубопроводов и арматуры.

Неэффективное решение этих проблем приводит к быстрому выводу из строя теплоэнергетического оборудования.

Наше предприятие предлагает широкий спектр современных и высокоэффективных технологий для создания на объекте необходимого водно-химического режима:

  1. Предочистка воды – освобождение воды от грубодисперсных и коллоидных примесей.
  2. Умягчение воды – избавление от солей жесткости, предотвращение накипеобразования.
  3. Дегазация – предотвращает отрицательное влияние растворенных газов (кислород, углекислота), тем самым, замедляя процессы коррозии теплоэнергетического оборудования.

Для водоснабжения энергообъектов в большинстве случаев используются природные воды как поверхностные, так и подземные. Поверхностные воды требуют предварительной обработки (предочистки) в результате которой вода освобождается от грубодисперсных и коллоидных примесей. Для решения этой задачи применяют коагуляцию, известкование, фильтрацию:

  • при введении в воду коагулянта происходит его гидролиз с образованием трудно растворимых гидроксидов, которые способствуют слипанию коллоидных частиц и появлению в объёме воды хлопьевидной крупной взвеси. Соблюдение нормальных условий коагуляции должно обеспечивать достаточное снижение окисляемости воды и её осветление;
  • известкование подпиточной воды осуществляется для снижения щёлочности, декарбонизации, частичного умягчения и снижения солесодержания воды. При совмещении процессов известкования и коагуляции полнее удаляются взвешенные и органические вещества, соединения кремния и железа;
  • осветлительные фильтры служат для удаления взвешенных веществ после процессов коагуляции и известкования.

Мы используем химические методы обработки воды для поддержания определённого вводно-химического режима, которые приводят:

  • к связыванию солей жесткости в нерастворимые комплексные соединения. В этом случае создаются условия, при которых твёрдая фраза образуется не на поверхности нагрева, а в толще воды, благодаря чему предотвращается их отложение на теплообменных поверхностях аппаратов;
  • к связыванию или выделению из воды растворённых газов (кислорода, углекислоты), что предотвращает коррозионное разрушение оборудования.

К коррекционным способам обработки воды относятся фосфатирование, сульфитирование, трилонирование, силикатирование и др. Во внедряемых технологиях активно используются реагенты современных разработок:

  • СК-110, реагент не только эффективно связывающий ионы Са и Мg в широком диапазоне рН, но и устраняющий ранее образовавшиеся отложения;
  • ИОМС- ингибитор отложения солей, который способен образовывать на внутренней поверхности теплоэнергетического оборудования защитные плёнки предотвращающие коррозионное разрушение.

Использование при химической обработке воды точной и надёжной дозирующей техники, делает данный метод водоподготовки высокоэффективным и экономичным и может внедряться как на вновь вводимых объектах, так и на существующих.

Применяемая нашим предприятием обработка воды методами ионного обмена (обмен катионами и анионами) основана на пропуске исходной или частично обработанной воды через фильтрующий слой ионообменного материала, практически нерастворимого в воде, но способного взаимодействовать с содержащимися в обрабатываемой воде ионами.

По своей химической природе все катиониты являются кислотами, все аниониты – основаниями. В зависимости от состава функционально активных групп предприятие использует типы ионитов по кислотности (или основности); катиониты - сильно-, средне- и слабокислотные; аниониты- соответственно сильно-, средне- и слабоосновные.

Ионообменная технология используется в целях удаления солей жесткости из питающей воды. Установки ионного обмена полностью автоматизированы и экономичны.

В отдельных случаях применяется мембранная технология (обратный осмос). Обратно осмотическое обессоливание подпиточной воды замкнутых систем, особенно паросилового оборудования, является в настоящее время перспективным методом водоподготовки.

Процесс основан на пропускании воды через полупроницаемые мембраны, способные задерживать катионы и анионы содержащихся в воде солей, в случае если процесс ведётся при повышенном (превышающим осмотическое) давлении.

Современные композитные обратноосмотические мембраны имеют низкое удельное сопротивление что позволяет проводить разделение при давлении 6-8 кг с/см2 . При этом солесодержание подпиточной воды снижается на 80-95 %. Задержанные соли удаляются с концентратом, объём которого не превышает 10-15 % от объёма обессоленной воды и может использоваться в хозяйственно-бытовых или технологических целях.

Установки мембранного разделения компактны и полностью автоматизированы. Срок службы мембран составляет не менее 5 лет при условии наличия предподготовки воды, направляемой на обратноосмотическое разделение.

Применение обратноосмотического разделения при обработке подпиточной воды приводит к сокращению стадии ионного обмена в 7-10 раз. Соответственно сокращаются эксплуатационные расходы и платежи за сброс регенерирующих растворов.

Всё это значительно сокращает срок окупаемости затрат на внедрение данной технологии.

В каждом конкретном случае наше предприятие для оптимизации инженерного решения применяет наиболее подходящий способ или комбинацию вышеуказанных способов обработки воды.

Основной подход реализации любой технологии – это максимальная автоматизация всех процессов путем использования современной дозирующей техники, автоматических ионообменных и мембранных аппаратов, датчиков качественного состава воды, регистрирующих и управляющих контроллеров, обеспечивающих автоматизированное управление в режиме «оn line».