Изобретение относится к технике получения насыщенного водяного пара для технологических нужд различных производств и может быть использовано в химической, деревообрабатывающей, пищевой, нефтедобывающей промышленности, производстве стройматериалов и других отраслях экономики; устанавливается на месте потребления пара. В настоящее время на промышленных предприятиях все большее применение находят змеевиковые парогенераторы (ПГ) низких давлений (ниже 3,8 МПа). Широкому внедрению этих котлов способствовали их преимущества: пар генерируется через несколько минут после включения котла, экономный расход топлива, малые габариты, простота эксплуатации и технического обслуживания т.п. Однако вопросу организации надежного водно-химического режима змеевиковых парогенераторов как зарубежные, так и отечественные производители не уделяют достаточного внимания. При этом требования к качеству питательной и котловой воды ПГ, предъявляемые различными производителями, так же подчас не обоснованы и не могут обеспечивать надежную работу парогенераторов.
Известен способ работы змеевикового парогенератора низкого давления, заключающийся в том, что в кольцевом пространстве модуля низкого давления, образованного цилиндрическими обечайками, питательная вода подогревается продуктами сгорания до 85-95°С; при температуре 100°С питательная вода закипает и дегазируется, при этом из нее выпадает накипь (см. патент RU №2515877, кл. F22B 27/00, опубл. 20.05.2014).
Этот технологический прием может быть применен в тех случаях, когда конденсат возвращается в котельную. Однако данный способ не позволяет проводить подготовку питательной воды, которая обеспечивала бы работу парогенератора без образования накипи.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки питательной воды для змеевиковых парогенераторов низкого давления, заключающийся в том, что в питательную воду добавляют химические реагенты (см. патент RU №2029880, кл. F02G 5/04, опубл. 27.02.1995).
Сравнительно низкий температурный напор в змеевиковой части и объемное парообразование с последующим перегревом пара в камере пароперегревателя, сравнительно низкий температурный режим (200-400°С) проточной части турбины в сочетании с моющими способностями пара создают условия применения питательной воды с более низкими качествами. В описываемой в патенте установке выпускные газы захватывают в заданном количестве гранулы сыпучего материала, смешиваются с ними и нагревают их и затем гранулы вдуваются на высокой скорости в воду, вызывая парообразование на поверхности гранул и отложение как накипеобразующих, так и растворимых соединений, при этом и в объеме нагреваемой воды выделяются накипеобразующие соединения. Перепад сопряженных давлений для растворов с различным потенциалом рН дает возможность использовать работу парообразования раствора с большим рН для привода клапанов, дозирующих щелочной раствор с заданной рН в последующем процессе нейтрализации.
Однако данный способ подготовки воды с применением гранул и подачей щелочных растворов достаточно сложен, что сужает область его использования.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.
Технический результат заключается в предотвращении процессов накипеобразования и коррозии на теплопередающих поверхностях змеевиковых парогенераторов низкого давления.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ подготовки питательной воды для змеевиковых парогенераторов низкого давления заключается в том, что в питательную воду добавляют химические реагенты, при этом в питательную воду добавляют два химических реагента: АМИНАТ™КО-2 для дообескислороживания питательной воды и АМИНАТ™КО-3п для предотвращения накипеобразования и корректировки рН питательной воды, при этом дозу химического реагента АМИНАТ™КО-2 рассчитывают по формуле:
DКО-2=8×О2+i, мг/дм3
где О2 - содержание кислорода в питательной воде в мг/дм3;
i - избыток реагента АМИНАТ™КО-2, мг/дм3, который составляет в питательной воде - в пределах 5-15 мг/дм3, а в котловой воде - в пределах 10-25 мг/дм3,
а дозу химического реагента АМИНАТ™КО-3п рассчитывают по формуле:
DКО-3П=186×(Жпит.в-Жост.)+6,7CFe, мг/дм3,
где Жпит.в. - жесткость питательной воды, мг-экв/дм3;
Жост. - остаточная жесткость, мг-экв/дм3;
CFe - содержание железа в питательной воде в мг/дм3.
В отличие от барабанных котлов в змеевиковых паровых котлах нагрев и испарение воды осуществляется за один проход среды по тракту, т.е. питательная вода, пройдя последовательно все поверхности нагрева, целиком превращается в пар. Движение теплоносителя - воды, пароводяной смеси и пара - осуществляется за счет принудительной циркуляции, создаваемой насосом.
При этом примеси, поступающие с питательной водой, не могут быть выведены из котла с продувкой части котловой воды, как у барабанных паровых котлов. Поэтому часть примесей может осаждаться на внутренней поверхности труб, а часть уноситься с паром. В связи с этим требования к качеству питательной воды должны быть более жесткими, обеспечивая получение чистого пара и ограничение образования отложений в змеевиках котлов. Поэтому для змеевиковых парогенераторов необходимо разрабатывать коррекционные водно-химические режимы, обеспечивающие безнакипные условия их работы.
Анализ различных химических реагентов для коррекционной обработки питательной воды змеевиковых парогенераторов показал, что в качестве реагентов для связывания кислорода может быть использован химический реагент на основе метабисульфита натрия АМИНАТ™КО-2.
Было также установлено, что для предотвращения накипеобразования в змеевиковых ПГ может быть использован химический реагент АМИНАТ™КО-3п на основе натриевых солей органических комплексообразователей с различной степенью замещения. Реагент обеспечивает безнакипный режим работы ПГ за счет перевода катионов жесткости и продуктов коррозии в растворенное состояние. Доза реагента рассчитывается на основании значений жесткости и содержания железа в питательной воде.
Использование реагента позволяет не ограничивать коэффициент упаривания воды в котловой воде ПГ при любой схеме водоподготовки (ВПУ). Дозирование реагента возможно как постоянно, так и периодически в зависимости от компонентного состава ионов-накипеобразователей. Единственным ограничением применения АМИНАТа™КО-3п является присутствие в контуре ПГ элементов оборудования, выполненных из медьсодержащих сплавов.
Корректировка степени замещения комплексообразователя в составе АМИНАТа™КО-3п позволяет поддерживать значение рН питательной воды в нормируемых пределах 8,5-10,0.
В процессе реализации описываемого способа подготовки питательной воды для змеевиковых парогенераторов низкого давления в питательную воду добавляют два химических реагента: АМИНАТ™КО-2 (ТУ 2149-098-17965829-2013) для дообескислороживания питательной воды и АМИНАТ™КО-3п (ТУ 2149-099-17965829-2013) для предотвращения накипеобразования и корректировки рН питательной воды, при этом дозу химического реагента АМИНАТ™КО-2 рассчитывают по формуле:
DКО-2=8×О2+i, мг/дм3
где О2 - содержание кислорода в питательной воде в мг/дм3;
i - избыток реагента АМИНАТ™КО-2, мг/дм3, который составляет в питательной воде - в пределах 5-15 мг/дм3, а в котловой воде - в пределах 10-25 мг/дм3,
а дозу химического реагента АМИНАТа™КО-3п рассчитывается по формуле:
ВКО-3п=186×(Жпит.в-Жост.)+6,7CFe, мг/дм3,
где Жпит.в. - жесткость питательной воды, мг-экв/дм3;
Жост. - остаточная жесткость, мг-экв/дм3;
СFe - содержание железа в питательной воде в мг/дм3.
Приведенные формулы составлены на основании стехиометрических соотношений химического связывания кислорода и комплексообразования катионов жесткости и железа при дозировании реагентов и подтверждаются результатами внедрения.
При этом использование приготовленной предлагаемым способом питательной воды на действующих парогенераторах показало возможность надежной работы змеевиковых парогенераторов в условиях ограничения процессов коррозии и накипеобразования на теплопередающих поверхностях. В таблице 1 приведены результаты испытаний ПГ при различной жесткости питательной воды и содержании кислорода в воде. Для оценки эффективности предлагаемого способа обработки воды использовалась величина интенсивности накипеобразования, допустимое значение которой не должна превышать значения 0,1 г/м2ч.
При расчете дозы реагента АМИНАТа™КО-2 величина избытка принималась - 5 мг/дм3. Доза АМИНАТ™КО-3п рассчитывалась из условия, чтобы величина интенсивности накипеобразования не превышала допустимой величины.
Как показали результаты испытаний, при остаточной жесткости в питательной воде не более 0,01 мг-экв/дм3 интенсивность накипеобразования не превышает допустимой величины.
Настоящее изобретение может быть использовано на промышленных предприятиях, где используются змеевиковые парогенераторы низких давлений (ниже 3,8 МПа).
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ очистки внутренней поверхности котла | 2017 |
|
RU2640134C1 |
СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ ЗАМОРАЖИВАНИЕМ | 2002 |
|
RU2225847C2 |
Коагулянт титановый для очистки природных и сточных вод, способ его получения и использование в подтоварных водах и потокоотклоняющих технологиях | 2021 |
|
RU2772365C1 |
Барабанный котёл и способ выработки пара в барабанном котле | 2023 |
|
RU2818042C1 |
Способ контроля и регулировки водно-химического режима парового котла | 2020 |
|
RU2724451C1 |
Способ защиты барабанных парогенераторов,преимущественно сверхвысокого давления от накипеобразования и коррозии | 1980 |
|
SU876789A1 |
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ПАРОВОГО КОТЛА | 2008 |
|
RU2378562C1 |
КОАГУЛЯНТ ТИТАНОВЫЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ПЛАСТОВЫХ СОЛЕНЫХ ВОД ДО ВОДЫ ПИТЬЕВОГО КАЧЕСТВА, СПОСОБ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ПЛАСТОВЫХ СОЛЕНЫХ ВОД ДО ВОДЫ ПИТЬЕВОГО КАЧЕСТВА (ВАРИАНТЫ) И КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ПЛАСТОВЫХ СОЛЕНЫХ ВОД ДО ВОДЫ ПИТЬЕВОГО КАЧЕСТВА | 2007 |
|
RU2367618C2 |
СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА МОЧЕВИНЫ | 2000 |
|
RU2160711C1 |
Ингибитор коррозии для обработки внутренних поверхностей труб горячего водоснабжения | 2021 |
|
RU2768819C1 |
Изобретение относится к технике получения насыщенного водяного пара. Способ подготовки питательной воды для змеевиковых парогенераторов низкого давления заключается в том, что в питательную воду добавляют химические реагенты, при этом в питательную воду добавляют два химических реагента: АМИНАТ™КО-2 для дообескислороживания питательной воды и АМИНАТ™КО-3п для предотвращения накипеобразования и корректировки рН питательной воды, при этом дозу химического реагента АМИНАТ™КО-2 рассчитывают по формуле: DКО-2=8×О2+i, мг/дм3, где О2 - содержание кислорода в питательной воде в мг/дм3; i - избыток реагента АМИНАТ™КО-2, мг/дм3, который составляет в питательной воде - в пределах 5-15 мг/дм3, а в котловой воде - в пределах 10-25 мг/дм3, а дозу химического реагента АМИНАТ™КО-3п рассчитывают по формуле: DКО-3П=186×(Жпит.в-Жост.)+6,7СFe, мг/дм3, где: Жпит.в. - жесткость питательной воды, мг-экв/дм3; Жост. - остаточная жесткость, мг-экв/дм3; СFe - содержание железа в питательной воде в мг/дм3. Изобретение направлено на предотвращение процессов накипеобразования и коррозии на теплопередающих поверхностях змеевиковых парогенераторов низкого давления.
Способ подготовки питательной воды для змеевиковых парогенераторов низкого давления, заключающийся в том, что в питательную воду добавляют химические реагенты, отличающийся тем, что в питательную воду добавляют два химических реагента: АМИНАТ™КО-2 для дообескислороживания питательной воды и АМИНАТ™КО-3п для предотвращения накипеобразования и корректировки рН питательной воды, при этом дозу химического реагента АМИНАТ™КО-2 рассчитывают по формуле:
DKO-2=8×O2+i, мг/дм3
где О2 - содержание кислорода в питательной воде в мг/дм3;
i - избыток реагента АМИНАТ™КО-2, мг/дм3, который составляет в питательной воде - в пределах 5-15 мг/дм3, а в котловой воде - в пределах 10-25 мг/дм3,
а дозу химического реагента АМИНАТ™КО-3п рассчитывается по формуле:
DКО-3П=186×(Жпит.в-Жост.)+6,7CFe, мг/дм3,
где: Жпит.в. - жесткость питательной воды, мг-экв/дм3;
Жост. - остаточная жесткость, мг-экв/дм3;
СFе - содержание железа в питательной воде в мг/дм3.
ПОЛИМЕРНЫЕ ДИСПЕРГАТОРЫ И СПОСОБЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПАРОГЕНЕРАТОРЕ АЭС | 1997 |
|
RU2190630C2 |
ИНГИБИТОР УГЛЕКИСЛОТНОЙ КОРРОЗИИ ДЛЯ ПАРО-КОНДЕНСАТНЫХ УСТАНОВОК АМИНАТ ПК-3 | 2012 |
|
RU2500835C1 |
Штамп для прессовки заготовок оптических линз | 1952 |
|
SU99109A1 |
CN 1557746 A, 29.12.2004 | |||
ЛОПАСТЬ ВИНТА, ВИНТ, ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ И СПОСОБ | 2013 |
|
RU2524757C1 |
Авторы
Даты
2017-03-16—Публикация
2015-12-18—Подача