Щелочность воды котловой: Водно-химический режим котла

Содержание

Водоподготовка

Состав воды, её качество и показатели качества.

Основными показателями качества воды является: жёсткость, щёлочность,
сухой остаток, прозрачность, наличие масел и коррозийно-активных газов.

Жесткостью воды называют сумму концентраций,
растворённых в ней соединений кальция
и магния. За единицу жёсткости принимают мг – экв/кг. Общая жёсткость воды
состоит из временной (карбонатной) и постоянной
(некарбонатной).

При питании котлов жёсткой водой на стенках барабанов, коллекторов и
труб откладывается накипь, составные соединения которой крепко соединяются с
поверхностью металла. Накипь и шлам имеют низкую теплопроводность, в результате
чего ухудшается теплопередача через загрязнённые стенки. Это вызывает следующие
отрицательные явления:

местный
перегрев стенок котла, вследствие чего образуются выпучены и свищи;

разрывы
жаровых, кипятильных, экранных и дымогарных труб и взрывы котлов;

снижение
тепло- и паропроизводительности котлов;

увеличение
процесса коррозии;

перерасход
топлива.

Щёлочность представляет собой суммарную
концентрацию растворённых в воде бикарбонатов, карбонатов, гидратов и гуматов
(солей слабых органических кислот). Щёлочность измеряется теми же единицами,
что и жёсткость. щёлочность
котловой воды характеризуется величиной рН.

Если рН = 7 – вода нейтральная;

рН > 7 – вода щелочная;

рН < 7 – вода кислая.

Сухой остаток – это общее количество растворённых
в воде солей и щелочей, которые остались после выпаривания воды и высушивания
остатка при температуре 110°С к постоянной массе. Он выражает
пригодность данной воды для питания паровых котлов. Сухой остаток выражается в
мг/кг чистой воды.

Масло попадает в питательную воду от
паровых поршневых насосов, а также при использовании для
питании котлов конденсата, загрязнённого маслом в
условиях змеевикового подогрева нефтепродуктов и отсутствия достаточной
плотности паровых змеевиков. Содержание масла выражается в мг/кг чистой воды.

Смягчение воды методом катионирования

Смягчением называется удаление из воды образующих накипь соединений
кальция и магния. Применяют до котловую
и котловую обработку воды.

Наиболее распространённым в отопительно-производственных котельных,
методом смягчения воды, является катионитовый. Он основан на способности
нерастворимых в воде катионитов (сульфоугля, синтетические смолы КУ-1 и КУ-2)
заменять катионы Nа⁺ и Н⁺, что находятся в
них, на катионы Са²⁺ и Mg²⁺, что находятся в воде.

На котельных используется Nа-катионитовый и Н-катионитовый
методы смягчения воды.

После Nа-катионирования получаем щелочной
фильтрат, а Н-катионирования – кислый, и если смешать
оба в определённой пропорции, то можно получить практически полностью
смягчённую воду с заданной величиной щелочности.

В процессе смягчения катионитовый материал насыщается кальцием и магнием
и теряет свою способность к обмену с солями жёсткости. Для возобновления
(регенерации) обменной способности через фильтр пропускают раствор поваренной
соли (8-10%) или соляной кислоты (1,5-2%) в зависимости от способа
катионирования.

Котловая обработка воды

При химическом способе котловой очистки в питательную воду паровых
котлов добавляют антинакипины – вещества, способные образовывать шлам, который
удаляется из котла продувкой. Используют этот метод для неэкранированных котлов
без пароперегревателей, имеющих достаточные объёмы нижних барабанов, с которых
может быть обеспечен отвод образованного шлама.

В роли осадочных веществ используют в основном каустическую соду NаОН, кальцинированную соду Nа₂СО₃, тринатрефосфат Nа₃РО₄. вводят
раствор в питательную воду или непосредственно в барабан котла. Важным условием
успешной обработки воды является дозирование антинакипина,
так как излишек приводит к кристаллизации или вспениванию и выносу воды.

Деаэрация умягчённой воды и нормы качества питательной и подпиточной
воды

Растворимые в воде газы необходимо удалять, поскольку они приводят к
коррозии стенок котла, преждевременному износу, иногда и к аварии. Растворённые
газы (О₂ и СО₂) и воздух удаляют
из воды деаэрацией. Известно несколько её способов: термический,
химический, электромагнитный, высокочастотный и ультразвуковой. Три последние
ещё недостаточно освоены и в котельных с паровыми и водогрейными котлами
наибольшее распространение получил термический.

Растворение в воде газов уменьшается с повышением температуры и совсем прекращается
при достижении температуры кипения, когда растворённые газы полностью удаляются
из воды.

Существует несколько типов термических деаэраторов, но в котельных с
паровыми котлами применятся смешанные, атмосферного
типа. Также существуют вакуумные деаэраторы, основанные на принципе самозакипания
воды.

вернуться

Обработка котловой воды — Моряк

5/5 — (1 голос)

Качественные показатели воды в котле в процессе работы ухудшаются. С питательной водой в котел вносится дополнительное количество химических и механических примесей. Испаряющаяся вода уходит к потребителям в виде пара, оставляя основную часть солей в котле, что вызывает образование накипи и шлама.

Задачей обработки котловой воды является преобразование накипеобразующих веществ в шлам, который удаляется при продувании котла. Основными накипеобразователями являются соли кальция и магния, а для обработки воды используют преимущественно фосфаты натрия.

Эффективное осаждение накипеобразующих солей кальция происходит при введении тринатрийфосфата. При этом необходимо контролировать щелочность воды.

Поддерживая концентрацию ионов фосфата и щелочность котловой воды в определенных пределах, можно в значительной степени защитить поверхность металла от накипи. Например, для вспомогательных котлов с рабочим давлением пара до 2 МПа фосфатное число рекомендуется поддерживать в пределах 10-30 мг/л РО³₄, а щелочное число 150-200 мг/л NaOH. Эти значения рекомендуются при фосфатно-нитратном режиме. Сущность такого режима заключается в обработке воды наряду с фосфатами натриевой селитрой, которая предотвращает агрессивное воздействие на металл избыточной щелочи. При использовании только тринатрийфосфата вода приобретает щелочную реакцию, и щелочность воды постепенно увеличивается.

Увеличение щелочности в результате гидролиза наиболее характерно для котлов с рабочим движением пара в пароводяном барабане выше 2 МПа.

В последние годы в практике эксплуатации котлов для обработки котловой воды применяют препарат ТХ. В его составе около 60 % (по массе) динатрийфосфата примерно 6 % NaOH, также комплексоны (трилон Б) и полимерные добавки. Использование в составе препарата двухзамещенного фосфорнокислого натрия вместо Na₃РО₄ вызвано стремлением предотвратить появление избыточной щелочности.

Полимерные добавки выполняют роль флокулянта и ускоряют процесс осаждения в шлам накипеобразующих солей жесткости. Трилон Б представляет собой двухзамещенную натриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, которая связывает накипеобразующие ионы Са и Mg. При избытке трилона Б в котловой воде идет растворение отложений и создаются условия для образования прочной окисной пленки, состоящей из магнетита Fe₃O₄.

В последнее время во всех пароходствах в большей или меньшей степени в практике эксплуатации котельных установок применяют зарубежные химические вещества для обработки воды и очистки поверхностей нагрева.

В качестве примера таких препаратов могут быть названы следующие:

AGK-100 – специальная смесь активных веществ в жидкой форме, предназначенная для предотвращения образования накипи, отложений и коррозии как в котлах, так и в паропроводах; препарат применяют для обработки котловой и питательной воды во вспомогательных и утилизационных котлах низкого давления, вводят в магистраль после питательного насоса или в теплый ящик; дозировка препарата должна производиться непрерывно с помощью дозировочного насоса и дозирующего бачка, первоначальная дозировка 5 л на 1 т воды, в дальнейшем суточный расход обычно 1-2 л;
перолин БВТ-274 – препарат (сухое вещество), препятствующий образованию накипи и коррозии поверхности нагрева; предназначен для водообработки в котлах с рабочим давлением не выше 1,4 МПа; предварительная дозировка 220 г на 1 т воды; в дальнейшем необходимо ориентироваться на значение щелочного числа, которое в этом случае должно поддерживаться в пределах 250-360 мг/л;
рохэм Уан Шот БВТ – жидкая смесь реагентов, имеющая высокую концентрацию щелочи; используют для обработки воды в котлах низкого давления; первоначальная дозировка 1 л на 1т воды, в процессе эксплуатации вводят в зависимости от фактических значений показателей качества;
веком BWT QC-3 – темно-коричневая жидкость, полученная на основе нейтрализированных органических кислот и предназначенная для обработки воды в котлах с рабочим давлением до 5 МПа; оказывает комплексное воздействие на качественные показатели котловой воды, защищая металл от кислородной и щелочной коррозии, предотвращая образование накипи и шлама; наилучшие результаты дает непрерывная дозировка препарата с помощью дозировочного насоса; начальная дозировка составляет 0,75 л на 1 т воды в котле, чем обеспечивается щелочность 100-200 мг/л; содержание хлоридов надо поддерживать не выше 200 мг/л; при работе с препаратом необходимо предотвращать попадание его на кожу рук и лица, защищать глаза;
веком BWT QC-4 – активный поглотитель кислорода, обычно используемый в сочетании с препаратом QC-3; эффективно удаляет кислород в открытых системах питания и препятствует коррозии поверхностей нагрева, частично уносится с паром и способствует образованию защитной пленки на стенках труб конденсатно-питательных магистралей: при этом водородный показатель конденсата поддерживается в пределах 9-10; начальная дозировка 0,2 л на 1 т котловой воды, при нормальных условиях эксплуатации расход препарата около 0,4 л/сут; критерием оценки необходимого количества препарата для обработки котловой воды является значение рН; меры предосторожности должны быть такими же, как при работе с препаратом QC-3.

Водный режим котлов для судов каждой серии разрабатывает бассейновая теплотехническая лаборатория пароходства на основании результатов теплотехнических испытаний, требований Правил технической эксплуатации судовых технических средств с учетом рекомендаций завода – строителя котлов. Водный режим корректируют в зависимости от условий эксплуатации котла по предписанию теплотехнической лаборатории или по согласованию с ее представителем. За соблюдение водного режима несут ответственность старший и котельный механики.

Соблюдение установленных норм водного режима котлов на каждом судне следует регулярно контролировать при помощи специальных приборов и путем периодических химических анализов средствами судовой лаборатории водоконтроля. Объем и периодичность контроля определяются для каждого судна водным режимом. Рекомендации по объему контроля качества питательной и котловой воды содержатся также в ПТЭ.

Качество воды на судах контролируют с помощью лабораторий водоконтроля ЭЛВК-5 (усовершенствованная модель ЛВК-4), КЛВК-1, СКЛАВ-1. Лаборатория ЭЛВК-5 позволяет определить следующие показатели: жесткость общую и карбонатную, мг-экв/л; содержание хлоридов, мг/л; щелочность котловой воды, мг-экв/л; фосфатное и нитратное числа котловой воды, мг/л.

Для установок, имеющих высокие параметры пара, этих показателей недостаточно. Для главных котлов необходимо определять содержание кислорода, растворенного в воде, и во всех установках следует периодически проверять воду на содержание нефтепродуктов.

Кроме указанных приборов, на судах используют экспресс-методы определения отдельных показателей с помощью наборов препаратов, поставляемых зарубежными фирмами

Руководство по очистке котловой воды; Columbia Boiler Co

Используйте надлежащую обработку воды для предотвращения образования накипи на котле. После того, как на стенках котла образовалась накипь, удалить ее из котла практически невозможно. Категорически не рекомендуется вводить кислоты в сосуд под давлением, поскольку практически любой раствор, который химически воздействует на накипь, также воздействует на металл котла.

pH

Значение pH котловой воды представляет собой число от нуля до четырнадцати. Значения ниже семи — кислые, семь — нейтральные, а значения выше семи — щелочные.

Фактор pH является наиболее важным фактором, влияющим на образование накипи и склонность котловой воды к коррозии. Уровень pH должен поддерживаться в пределах от минимум 10,5 до максимум 11,0, чтобы предотвратить кислотную коррозию труб и пластин котла, а также обеспечить осаждение солей, образующих накипь, до образования накипи.

При pH ниже 5,0 вода достаточно кислая, чтобы растворить стальные плиты котла. В этих условиях сталь постепенно становится все тоньше и тоньше вплоть до ее разрушения. При рН от 5 до 9.4 точечная коррозия листов обечайки будет происходить со скоростью, зависящей от количества растворенного кислорода в котле.

Растворенный кислород

Растворенный кислород возникает из-за растворимости атмосферного кислорода в подаваемой воде. Аэрация городского водоснабжения часто используется для удаления других вредных газов. Эффективная аэрация приводит к насыщению воды кислородом.

Большинство проблем с коррозией напрямую связано с количеством растворенного кислорода в котловой воде. Устранение коррозионного действия растворенного кислорода может осуществляться как прямым, так и химическим путем.

Прямое или механическое удаление растворенного кислорода осуществляется с помощью деаэратора или путем нагревания воды до температуры выше 180 градусов по Фаренгейту. Нагрев воды может осуществляться с помощью подогревателя или барботажной трубки, установленной в обратной системе.

Химическая деаэрация осуществляется путем введения в котел специальных химикатов для реакции с кислородом. Содержание растворенного кислорода должно поддерживаться на минимальном уровне, но ни в коем случае не должно превышать 0,007 мг/л.

Сульфиты

Сульфит натрия обычно используется для химического удаления растворенного кислорода в котловой воде. Для обеспечения быстрого и полного удаления кислорода, поступающего в систему питательной воды котла, концентрация сульфита в котле должна поддерживаться на уровне не менее 20 частей на миллион (частей на миллион).

Твердые вещества

Твердые вещества можно разделить на две категории: взвешенные вещества и растворенные вещества. Взвешенные вещества – это вещества, которые можно удалить фильтрованием, пока растворенные вещества находятся в растворе с водой. Наилучшим тестом для определения содержания твердых частиц в котловой воде является тест на электропроводность.

Значение электропроводности котловой воды зависит от присутствия различных ионизированных солей. Электропроводность может использоваться для измерения общего содержания растворенных твердых веществ в котловой воде и служить точным средством контроля содержания твердых частиц с помощью продувки.

Другой тест, который иногда используется для измерения содержания твердых веществ, заключается в измерении содержания хлоридов в котловой воде. Отношение хлоридов в котловой воде к хлоридам в питательной воде можно использовать в качестве средства для определения количества необходимой продувки. Тест на содержание хлоридов не подходит для питательной воды с низкими концентрациями на входе, и для обеспечения точности концентрации в питательной воде должны быть усреднены во времени.

Высококипящие твердые вещества приводят к пенообразованию, заливке, пульсации и переносу. Эти проблемы можно решить путем правильной ежедневной продувки котла.

Щелочность

Щелочность котловой воды должна быть достаточно высокой, чтобы защитить кожух и пластины от кислотной коррозии, но не достаточно высокой, чтобы вызвать унос. Минимальное значение щелочности для адекватной защиты составляет 200 частей на миллион.

Следует избегать высокой щелочности котла, превышающей 700 частей на миллион. Более высокие значения могут привести к охрупчиванию стали.

Фосфаты

Фосфаты используются для реакции с кальциевой жесткостью в котловой воде. Чтобы эта реакция имела место, важно поддерживать рН на минимальном уровне 9,50. Концентрацию фосфатов в воде желательно поддерживать на уровне 30 – 50 ppm для полной реакции фосфатов с кальциевой жесткостью, поступающей в котел с питательной водой.

Жесткость

Жесткость воды обусловлена ионами кальция и магния, которые сильно различаются по стране в зависимости от источника воды.

Жесткость воды в котлах может привести к образованию накипи, шлама или грязи. Жесткость должна быть удалена в подпиточной воде в систему возврата. Общая жесткость не должна превышать 50 PPM.

Масла

Необходимо принять все меры для предотвращения попадания масел в котловую воду. Масло вызывает пенообразование или соединяется с взвешенными твердыми частицами, образуя шлам, который может вызвать перегрев плит котла. Если масло попало в котел, котел следует немедленно вывести из эксплуатации и тщательно очистить.

Модификаторы щелочности паровых котлов | Контроль рН воды

Контроль уровня рН и щелочности котловой воды является важной проблемой, влияющей на эксплуатацию и техническое обслуживание промышленных котельных и парогенерирующих установок.

Модификаторы щелочности котлов и агенты, регулирующие рН

Контроль уровня рН и щелочности котловой воды является важным вопросом, влияющим на эксплуатацию и техническое обслуживание промышленных котельных и парогенерирующих установок.

Чтобы такие котельные системы содержались в хорошем состоянии и работали с оптимальной эффективностью, важно, чтобы всегда поддерживались правильные параметры воды. Этого можно добиться с помощью тщательно подобранных добавок, повышающих щелочность, специально разработанных для контроля pH в системах котловой воды.

Реселлер?

Если вы специалист по очистке воды, FM или обслуживающая компания, которая регулярно перепродает продукты для очистки воды своим клиентам, почему бы вам не подать заявку на получение статуса зарегистрированного торгового посредника Accepta.

Щелочность воды котловой: Водно-химический режим котла

Водоподготовка

Обработка котловой воды — Моряк

Руководство по очистке котловой воды; Columbia Boiler Co

pH

Растворенный кислород

Сульфиты

Твердые вещества

Щелочность

Фосфаты

Жесткость

Масла

Модификаторы щелочности паровых котлов | Контроль рН воды

Модификаторы щелочности котлов и агенты, регулирующие рН

Реселлер?

Популярные средства для повышения щелочности котлов и средства контроля pH

Функция

Одобрение FDA

Описание

Причины отложения и способы устранения

Кислотная атака

Рассчитайте предельный коэффициент концентрации на основе TDS и щелочности