Коррекционные методы обработки воды

Нитратирование

Нитратирование питательной или химически обработанной воды проводится для защиты металла котла от межкристаллической коррозии. В качестве реагента используется 5÷10% раствор NaNO₃.

Расход 100% NaNO₃ определяется по формуле: NaNO₃=16∙Щ_хтр,

где Щ_хтр – щелочность химически очищенной воды.

,

где S_к.в – сухой остаток котловой воды; р – процент непрерывной продувки.

Щелочность питательной воды требуемая определяется, исходя из условия равенства относительной щелочности котловой воды равная 20%.

k – коэффициент возврата конденсата в котельную; Щ_к-та = 0,05÷0,1 (мг-экв)/кг.

Схема нитратирования

Кроме нитратирования используется амминирование питательной воды в двух случаях:

1. если необходимо в питательной воде связать свободную углекислоту для защиты питательного тракта от углекислотной коррозии;

2. если необходимо связать углекислоту, выделяющуюся в пар, из-за термического распада и гидролиза бикарбонатной и карбонатной щелочности. В этом случае вводя 1% раствор NH₄OH – аммиака.

В практике водообработке фосфатирование применяется как доумягчение, корректирующее прослойки солей кальция в питательную воду и рекомендуется для котлов с давлением больше 30 бар.

Обоснование схемы обработки воды

Выбор схемы обработки воды для питания паровых котлов производится в зависимости от качества исходной воды, требуемых норм качества питательной, котловой воды и пара.

Основные критерии: процент непрерывной продувки котлов, относительная щелочность котловой воды и концентрация СО₂ в паре. Выбор схемы начинают с проверки возможности применения наиболее простой схемы ХВО - двухступенчатого Na-катионирования по перечисленным выше критериям.

; , S_к-та = 5 м²/л.

, м²/л; .

Относительная щелочность , %.

Щ_х.в – щелочность Na-катионированной воды, равная щелочности исходной воды, а Щ_п.в = [HCO^-₃] (мг-экв)/л.

Для котлов с давлением больше 10 ати величина относительной щелочности должна меньше 20% во избежание межкристаллической коррозии.

Концентрация СО₂ в паре при термической деаэрации с барботажным устройством определяется по формуле

, м²/кг

σ_g ≈ 0,6 – доля разложения Na₂CO₃ в деаэраторе с барботажем. σ – доля разложения Na₂CO₃ в котле в зависимости от давления. р = 13 ати, σ ≈ 0,7.

СО₂ < 20 м²/кг – предельно допустимая концентрация СО₂ в паре для предотвращения углекислотной коррозии пароконденсатного тракта и пароиспользующего оборудования не должна быть более 20 м²/кг.

Выбор схемы хво

Рекомендации по выбору схемы химводоочистки:

а) P_s, Щ_от.к.в, СО₂ не превышают допустимых значений, то применяют двухступенчатое Na-катионирование.

б) если P_s < 10%; СО₂ < 20 м²/кг, а 50% > Щ_от.к.в > 20%, то следует принять схему Na-катионирования с дозировкой 5÷10% раствора NaNO₃ в обработанную воду для снижения щелочности котловой воды.

в) P_s < 10%; Щ_от.к.в < 20%; СО₂ > 20 м²/кг. Следует применить Na-катионирование с дозировкой 1% раствора NH₄OH в обработанную воду для уменьшения в паре свободной углекислоты. Проводят амминирование питательной воды из расчета 0,4 мг NH₃ на 1 м²/кг свободной углекислоты. Условие: потребители пара допускают в нем наличие NH₃.

г) P_s > 10%; Щ_от.к.в > 20%; СО₂ > 20 м²/кг. Применяют схему H-Na-катионирования с “голодной” регенерацией Н-к фильтров или схему NH₄-Na-катионирования, если допускается присутствие аммиака в паре.

д) P_s < 10%; Щ_от.к.в > 20%; СО₂ > 20 м²/кг, то применяют Na-Cl-ионирования при отсутствии в воде органических соединений и железа при выполнении условий: и SO^2-₄+NO^-₃+NO^-₂ ≤ 2.