Защита котельного оборудования и сетей
- Дозирование реагентов.
- Дозирование сульфата натрия.
Принципы защиты водогрейного котельного оборудования и сетей от внутренней коррозии и отложений.
Экономико-социальные проблемы жизни общества нашей страны заставляют пересматривать наше отношение к использованию природных ресурсов в коммунальной схеме. Требования к экономии топлива, водных и других ресурсов обусловливают поиск и переход к новым технологиям в теплоэнергетике.
Централизованное отопление в Украине существует уже более 80-ти лет. За это время улучшалось оборудования тепловых сетей. На смену котламводотрубнои схемы приходят котлы с жаровыми трубами, улучшается контроль теплоснабжения и автоматизации работы котельных, улучшается строительство и эксплуатация тепловых сетей.
В настоящее время наименее надежным звеном систем теплоснабжения является транспорт тепла, что связано, в основном, с утечкой теплоносителя через поврежденные трубопроводы тепловых сетей. Основная причина повреждений - коррозионные разрушения металла. [1].
По литературным данным 50-97% повреждений трубопроводов является следствием внешней коррозии (Фото 1.)
Фото 1. Результат повреждения тепловой сети в результате наружной коррозии.
Но, в силу того, что установить причину коррозии при обследовании часто бывает достаточно сложно, следует не отвергать возможность усугубления проблемы внутренней коррозии трубопроводов, тем более, что в настоящее время все чаще замену трубопроводов проводят предизолированные трубы, что рассчитывают на 25-30 лет эксплуатации и это практически единственный способ борьбы с внешней коррозией труб. Усиление внутренней коррозии чаще всего связано с наличием отложений на внутренней поверхности труб, в состав которых входят, в основном, продукты коррозии стали, сцементированные карбонатами кальция и магния.
Фото 2. Отложения в трубах конвективной части котла ТВГ-8м
Фото 3. Отложения накипи в трубе экранной части котла ТВГ-8м
Проведенный расчет сравнительных затрат от коррозии и расходов на ее предотвращение (Диаграмма 1) однозначно показывает выгоду внедрения химической деаэрации воды.
Діаграма 1. Технико-економические расчеты.
На диаграмме показано, что потери от коррозии значительно превышают затраты на внедрение технологий защиты. При расчетах оказалось, что затраты на химическую деаэрацию значительно ниже чем на термическую, по этому, экономический эффект от внедрения технологий химической защиты трубопроводов должен быть выше от термической деаэрации. Кроме этого, с помощью термической деаэрации решается только проблема защиты от кислородной коррозии но не решаются проблемы противодействия отложениям. Еще одним аргументом в пользу химической деаэрации было то, что тепловые сети в настоящее время работают при низких температурах (40-60оС), чего недостаточно для проведения процесса вакуумной деаэрации.
С этого, после оценки этих факторов, на нашем предприятии было выбрано направление на использование химических методов противодействия коррозии и отложений.
По оценкам специалистов по коммунальной энергетики и независимых экспертов, износ оборудования котельных и трубопроводов тепловых сетей составляет 80 -85%. То есть, все поверхности котлов и трубопроводов тепловых сетей имеют многолетние отложения различного происхождения. Исходя из этого факта, мы допускаем, что основным механизмом коррозионных процессов является образование гальванических элементов дифференциальной аэрации. То есть, коррозия, в основном, проходит под слоем отложений (подшламовая коррозия), где концентрация кислорода гораздо меньше чем в воде которой заполнен трубопровод. [2] (Див. Рис. 1, 2).
Фото 1. Упрощенная схема гальванического элемента дифференциальной аэрации
Фото 2. Схема образования элемента дифференциальной деаэрации на поверхности стали
Таким образом была разработана концепция защиты от коррозии и отложений, а именно:
- В першу чергу, необхідно зруйнувати гальванічні елементи диференціальної аерації;
- По-друге - відмити старі відкладення;
- Створити захисну плівку на поверхні чистої труби.
Для реализации этой концепции, нашим предприятием создано несколько технологий защиты котельного оборудования и трубопроводов тепловых сетей от отложений и коррозии. Выбор той или иной технологии зависит, в первую очередь, от состава воды, характеристики котлов и режимов работы тепловой сети. Техническая реализация технологий защиты котельного оборудования и трубопроводов тепловых сетей может быть на базе установок, разработаны и выпускаются нашим предприятием. Установка химической деаэрации и стабилизационной обработки воды Redox- KM. Установка химической деаэрации Redox-КМ успешно конкурирует со всеми известными видами деаэраторов. Принцип работы основан на каталитическом окислении сульфита натрия кислородом, растворенным в воде. Дозирования реагентов проводится насосами дозаторами Этатрон автоматически пропорционально расходу воды. Сегодня установка Redox-KM, которая Комбинированные модульные водоподготовите установки КМИУ-М1.
Установка состоит из трех основных блоков:
- блок смягчения воды,
- блок химической деаэрации воды;
- и блок коррекционной противонакипной обработки воды.
КМИУ-М1 объединяет комплекс технологий:
- химическую деаэрацию;
- безнакипний режим работы паровых и водогрейных котлов;
- отмывание старых отложений.
Для малых котельных возможна реагентная обработка воды без предварительного смягчения с помощью специально подобранной смеси реагентов, индивидуальных для конкретного состава воды. Процесс реализуется станциями дозирования на базе насосов дозаторов Этатрон в полностью автоматическом режиме. При отмывании старых отложений, образуется большое количество вторичного шлама, который загрязняет трубопроводы тепловой сети и котлы, особенно с жаровыми трубами, в которых скорость потока воды значительно уменьшается. Поэтому необходимо удалять шлам из трубопроводов, для чего устанавливаются грязеотделителем СМШ с автоматическим удалением шлама.
