Котловая вода (химводоподготовка для котельных)


Вода – единственное широко распространенное в природе вещество, которое существует при обычных температурах в трех формах – лед, вода и пар. При ровном приращении температуры она поглощает теплоты больше, чем любое другое вещество. Во время испарения при атмосферном давлении вода увеличивается в объеме в 1600 раз, образуя пар, способный переносить большие количества теплоты. Эти уникальные свойства воды делают ее идеальным сырьевым ресурсом для процесса нагревания и получения мощности.

Некоторые растворенные в воде твердые вещества – такие как кальций и магний, являются инверсно растворимыми. По мере роста температуры они становятся менее растворимыми. Соли, являющиеся растворимыми при низких концентрациях и температурах, становятся нерастворимыми и осаждаются.

Растворенные бикарбонаты кальция и магния разрушаются под воздействием тепла с выделением углекислого газа и образованием нерастворимых карбонатов. Эти карбонаты могут осаждаться непосредственно на металлических поверхностях котла или образовывать в кипящей воде накипь, которая может осаждаться на поверхностях котла. Сульфат кальция при нагревании становится менее растворимым. Сульфат и кремнезем осаждаются, главным образом, на металле котла и обычно образуют накипи. По этой причине они являются более твердыми и могут вызывать больше трудностей. Кремнезем обычно присутствует в воде в небольших количествах, но при определенных условиях он может образовывать исключительно твердую накипь. Взвешенное или растворимое железо, поступающее с питательной водой, также может осаждаться на поверхности металла котла. Масло и другие остатки технологических процессов могут образовывать отложения, которые будут способствовать отложению других примесей. Соединения натрия в нормальных условиях не откладываются. Отложения натрия могут образовываться в трубах малой подачи, зоне воспроизводства стабильного пара или при наличии пористых отложений.

При использовании в котле неочищенной воды минералы, по мере осаждения, формируют кристаллические структуры. Отложения обычно являются смесью различных типов минералов, продуктов коррозии и других загрязнений воды. Наиболее распространенные типы отложений в котлах – карбонаты кальция, сульфат или силикат кальция, гидрооксид или силикат магния, окислы железа и меди, а также кремнезем. Если питательная вода содержит фосфаты, то илистые отложения в воде котлов могут также содержать фосфаты магния и кальция. Фосфатные отложения образуются в котлах, использующих реагенты для внутренней очистки от фосфатов. Фосфатные отложения обычно являются мягкими, обладают коричневым или серым цветом и легко удаляются обычными методами очистки. Они являются «предпочтительными» продуктами реакции, когда для воды с высокой жесткостью используются реагенты для осаждения фосфатов. Фосфат кальция (гидроксиапатит) обычно является преобладающим соединением, обнаруживаемым при анализе отложений в котлах. Отложения карбонатов обычно гранулированы и иногда бывают очень пористыми. Кристаллы карбоната кальция крупные, но обычно слипаются с мелкими частицами других материалов, так что отложение выглядит плотным и однородным. Отложения карбоната начинают пениться, если попадают в раствор кислоты (при этом выделяется углекислый газ).

Отложения сульфатов гораздо более прочные и плотные, чем отложения карбонатов, поскольку их кристаллическая структура более мелкая. Отложения сульфатов хрупки, плохо измельчаются и не растворяются в соляной кислоте.

Отложения железа, являющиеся продуктами коррозии или загрязнения железом подпиточной воды, имеют очень темную окраску. Отложения железа в котлах обычно обладают магнитными свойствами. Они растворяются в горячей кислоте, давая раствор с окраской от темно-коричневого до желтого цвета.

Самую большую проблему, которую вызывают отложения, создают разрушения, возникающие из-за перегрева. Отложения действуют в качестве теплоизолятора, а чрезмерно большие отложения препятствуют эффективной теплопередаче через котел циркулирующей воды, что приводит к перегреву металла. Когда перегрев достаточно сильный и длительный, металл разрушается. Отложения в котлах также могут вызывать частичное закупоривание труб, снижающее их пропускную способность и соответственно создающее перегрев труб. Другой опасностью отложений в котлах является то, что коррозия может возникать под поверхностью отложения. Отложения в котлах снижают эксплуатационную эффективность, увеличивают расход топлива, повреждают котел и увеличивают расходы на обработку.

Другими словами, обычная коррозия – это превращение металла в его рудную форму. Железо, например, в результате коррозии превращается в оксид железа. Процесс коррозии представляет собой сложную электрохимическую реакцию. Коррозия может вызвать общее разъедание на большой поверхности металла или привести к точечному разрушению металла. Основная коррозия в котлах – результат, прежде всего, реакции металла с кислородом. Наличие напряжений, условия по показателю pH и химическая коррозия оказывают значительное влияние и создают различные формы разъедания. Коррозия может возникать в системе подачи воды в результате низкого значения pH воды и присутствия растворенного углекислого газа и кислорода. Текущая коррозия котла возникает, когда щелочность слишком высокая или слишком низкая. Когда несущая кислород водаконтактирует с металлом, что часто бывает во время периодов простоя, также может возникать коррозия. Высокие температуры и напряжения в металле котла имеют тенденцию ускорять механизм коррозии. В системе пара и конденсата коррозия обычно является результатом загрязнения углекислым газом и кислородом. Дополнительные загрязнители, такие, как аммиак или серосодержащие газы, могут увеличивать разъедание присутствующих в системе медных сплавов.

Системы водоподготовки для котельных

Все публикации

Вверх