Выбор системы обработки воды

Схему водоподготовки выбирают на основе норм питательной и котловой воды в зависимости от состава исходной воды. Качество питательной, котловой и исходной воды принимается по [7].

Для подготовки воды в паровых котельных рекомендуются следующие схемы обработки:

1) натрий-катионирование – если эта схема допустима по продувке, концентрации углекислоты в паре, относительной щёлочности; для экранирования котлов, требующих глубокого умягчения, применяют двухступенчатое натрий-катионирование;

2) натрий-катионирование с дозировкой нитратов в обрабатываемую воду, снижающих щёлочность исходной воды;

3) водород-натрий-катионирование, когда необходимо снизить щёлочность, солесодержание и углекислоту в паре;

4) натрий-хлор-ионирование, когда требуется снизить щёлочность и концентрацию углекислоты в паре, а объём продувки не превышает нормы;

5) амоний-натрий-катионирование, когда требуется снизить щёлочность, солесодержание котловой воды и концентрацию углекислоты в паре.

Из всех схем обработки воды наиболее простым и дешевым способом является натрий-катионирование

1. Продувка по сухому остатку,%:

=

где - доля обработанной воды в питательной,

;

- расход сырой воды, поступающей на ХВО, т/ч;

- расход воды на питание котлов, т/ч;

- сухой остаток котловой воды, принимается по нормам табл.3.1, мг/л;

- сухой остаток обработанной воды (после ХВО), мг/л;

2,96Ж_Ca+ 10,84Ж_Mg=

где - сухой остаток натрий-катионированной воды, мг/л; - сухой остаток исходной воды (по заданию), мг/л; Ж_Ca - кальциевая жёсткость воды, ммоль/л; Ж_Mg – магниевая жёсткость исходной воды, ммоль/л.

Пересчёт анализов воды (содержание катионов в миллиграммах на литр) на содержание вещества (в миллимолях на литр) ведётся по формуле

Ж = С /Э,

где С – концентрация катионов в воде, мг/л (по заданию); Э -
- эквивалентная масса, которая получается делением молекулярной массы вещества на его валентность в данной реакции.

Например:

Ж_Са=Ca²⁺/Э_Са =

Ж_Mg=Mg²⁺/Э_Mg =

где Э_Са =20,04 и Э_Mg = 12,16 – эквиваленты массы Ca²⁺ и Mg²⁺.

2. Относительтная щёлочность котловой воды равна относительной щёлочности обработанной воды:

Щ = Щ =40· Щ ·100/ S _ов=

где Щ - щёлочность обработанной воды, ммоль/л; 40 – эквивалент NaOH.

При Na-катионировании щёлочность исходной воды Щ_ив не изменяется, поэтому щёлочность обработанной воды может быть приравнена карбонатной жёсткости исходной воды, т.е. Щ_ов = Ж_к.

 

Таблица 3.1

Расчётный сухой остаток котловой (продувочной) воды котлов

типа ДКВр

Тип сепарационного устройства	Сухой остаток , мг/кг
Внутрибарабанные сепарационные устройства

 

 

3. Концентрация углекислоты в паре при деаэрации питательной воды с барботажем, мг/кг:

СО₂ =22Щ_ов α_ов (σ₁ +σ)=

где σ₁– доля разложения NaHCO₃ в парогенераторе, равная примерно 0,4; σ – доля разложения Na₂CO₃ в парогенераторе, принимаемая в зависимости от рабочего давления по графику рис.4[7].

Для котлов с избыточным давлением P _и =13 ат σ = 0,7.

Расчётный размер продувки парогенератора p давлением, меньшим или равным 1,4 МПа, не должна превышать 10%, для парогенераторов давлением 2,0 МПа - 7%, и парогенераторов давлением до 4,0 МПа - 5%.

Согласно правилам Гостехнадзора относительная щёлочность котловой воды не должна быть выше 20%. Содержание углекислоты в паре при разветвлённой сети потребителей должно быть не выше 20 мг/кг.

Таким образом, применять Na-катионирование можно при условии

р ≤ 10%; Щ ≤ 20%; СО₂ ≤ 20%.

Если эти параметры превышают допустимые при Na- катионировании, необходимо выбирать другой способ очистки или применять коррекционные способы обработки воды.