Дозирующее устройство в котел

Обновлено: 17.05.2024

Дозировочные насосы «Ареопаг» в энергетике

Широкий выбор дозировочного оборудования для водоподготовки на ТЭЦ, ГРЭС и не только

Дозировочные насосы, наряду с другими видами насосного оборудования ─ составляют важную часть технического оснащения предприятий электроэнергетики. Одна из важнейших решаемых с их помощью задач ─ подготовка воды.

Если для гидроэлектростанций движущаяся вода является источником энергии, то тепловые электростанции используют значительные количества H₂O в технологических целях.

В конденсаторах паровых турбин вода служит для конденсации отработавшего пара и восполняет его потери. Она в качестве хладагента (либо охладителя другого хладагента ─ воздуха или водорода) нормализует температуру электрических машин (обмоток генераторов, например), охлаждает подшипники, масло в питательных турбонасосах и турбогенераторах, используется для промывки технологического оборудования и т. д.

Во всех экономически развитых странах энергетика является самой «водоемкой» отраслью в сегменте «промышленное водоснабжение», потребляя до половины используемой в нем свежей и оборотной воды. В государствах Евросоюза на долю ГЭС, ГРЭС, ТЭС (они производят 2/3 электроэнергии в мире), ТЭЦ, АЭС, АЭЦ и других энергетических объектов приходится 44 % всей потребляемой промышленностью пресной воды; в США ─ 41 %. Т. е. промышленная подготовка воды (обработка технической воды) в значительной степени ориентирована на потребности энергетики.

На первый взгляд это неочевидно, но между энергией и водой существует тесная связь. Чем больше требуется воды, тем больше энергии приходится затрачивать для ее получения (при добыче подземных вод доля энергозатрат в себестоимости одного кубометра может составлять до 90 процентов). И, чем больше энергии производится, тем больше воды расходуется. Поэтому не только с технологической, но и с экологической точки зрения все связанное с водоподготовкой в энергетике ─ установки подготовки воды, реагенты, технологии ─ имеет принципиальное значение.

Подготовка воды может выполняться различными методами: физическими (например, магнитная обработка воды) и химическими (реагентная обработка воды). На сегодняшний день наибольшее распространение получила химическая обработка воды.

Подготовка технической воды, ─ и большей частью это химическая подготовка воды (обработка воды реагентами), или другими словами водно-химический режим (ВХР) ─ напрямую влияет на надежность, качество и экономическую эффективность работы предприятий тепловых сетей, тепло- и электростанций.

Система подготовки воды для котлов, питательных трактов, внутренних поверхностей теплоэнергетического и сетевого оборудования обеспечивает их надежную защиту от таких неблагоприятных явлений как:

накипь ─ образование отложений силикатов, окислов железа, карбонатов и т. д.;
шлам;
коррозия (углекислотная, хлоридная, кислородная и проч.).

Накипь приводит к росту затрат на очистку и промывку котлов, провоцирует резкое повышение температуры стенок кипятильных и экранных труб, перерасход топлива, существенно сокращает срок службы энергетического оборудования. Шлам необходимо удалять, а затем утилизировать. Следствие коррозии ─ поломки, аварии, выход техники из строя.

Обеспечить точное дозирование химических реагентов в процессах водоподготовки, можно, используя устройства обработки воды, важнейшей частью которых являются узлы дозирования и входящие в их состав насосы-дозаторы.

Насосы-дозаторы, обеспечивающие нужное давление и точное дозирование, выполняют не только функции дозирующих устройств, но одновременно способны служить элементами замкнутых систем автоматического регулирования. Их использование не только упрощает конструкцию реагентного узла, но и регулирование расхода реагента.

Выбор способа докотловой обработки воды определяется, исходя из параметров основного технологического оборудования (котлы, турбины), состава питательной воды, типа электростанции.

В энергетической отрасли применяют различные системы обработки воды. В зависимости от того, какой водно-химический режим принят (ГАВР ─ гидразинно-аммиачный водный режим, ГВР ─ гидразинный водный режим, КАВР ─ кислородно-аммиачный водный режим, НКВР ─ нейтрально-кислородный водный режим и др.) тепловые станции оснащаются соответствующими узлами приготовления и дозирования, а значит, соответствующими дозировочными насосами.

Для максимального эффективного осуществления водоподготовки на предприятиях энергетики выделены специальные структурные подразделения, ─ химический цех, цех химводоочистки, участок по эксплуатации ВПУ, функционирующие в тесной координации с руководством и персоналом котлотурбинного цеха. (ВПУ ─ водоподготовительная установка, в настоящее время все чаще ─ автоматическая станция дозирования реагентов).

Оборудование, изготавливаемое ведущим российским производителем дозировочных насосов «Заводом дозировочной техники «Ареопаг» можно использовать во всех основных процессах электроэнергетики, требующих надежного и точного дозирования.

Насос-дозатор щелочи для подщелачивания воды,

насос-дозатор кислоты в составе ВПУ подготовки котлов и теплосетей

Важную роль в процессах водоподготовки играют кислоты и щелочи, периодическое добавление которых позволяет поддерживать требуемое значение pH. Так, серная кислота, нейтрализуя эквивалентное количество бикарбонатной щелочности, помогает снизить повышенную щелочность исходной воды. Если щелочность низкая, выполняется подщелачивание воды, например, едким натром, что способствует уменьшению внутренней коррозии теплотехнического оборудования.

Объем и периодичность добавления реагентов зависят от качества воды. Следует учитывать сезонные изменения ее состава, например, из-за весенних паводков.

Строгое поддержание установленных дозировок невозможно без использования точного и надежного оборудования. Именно таким являются дозировочные насосы для щелочей и кислот «ЗДТ «Ареопаг» .

Кислоты и щелочи ─ химически активные агрессивные жидкости и поэтому ─ сложные для перекачивания. Как по причине потенциальной опасности для человека, окружающей среды, соседствующего с перекачивающим их насосом оборудования и узлов самого насоса, для контакта с ними не предназначенных (подшипники, привод). Так и в силу агрессивного воздействия на рабочую камеру насоса. От насосов для щелочей и кислот, требуется герметичность. Для серной кислоты абсолютно противопоказано появление искр и дыма, источником которых могут стать подшипники или клеммы. Насосы для кислоты должны уметь перекачивать плотные среды (у концентрированной серной кислоты плотность почти вдвое выше, чем у воды). Увеличение давления сверх допустимого насосом-дозатором, перекачивающим кислоты или щелочи, может рассматриваться как ситуация близкая к аварийной.

Широкое распространение получили герметичные плунжерные насосы для кислот и щелочей. Их достоинства ─ высокая точность и производительность.

Дозировочные мембранные насосы для кислот и щелочей отличает обусловленная особенностями конструкции (наличие двух мембран) надежность.

Дозировочные перистальтические насосы успешно справляются с вязкими жидкостями. У них с рабочей средой контактирует только эластичная трубка или шланг. Поэтому они герметичны, и даже сравнительно быстрый износ являющейся сменной деталью трубки не влияет на общую продолжительность эксплуатации. Дозировочные перистальтические насосы «ЗДТ «Ареопаг» оснащаются рукавами из комбинации изопренового и бутадиенового каучуков (СКИ+СКД) или из синтетического тройного этилен-пропиленового каучука (СКЭПТ), что позволяет перекачивать даже концентрированные кислоты и щелочи.

Насос-дозатор в составе блочной обессоливающей установки для дозирования едкого натра в барабан котла, питательную воду, на фильтры регенераторы,

насос для дозирования серной кислоты в составе регенерирующей установки БОУ

Блочные обессоливающие установки (БОУ) предназначены для очистки и обессоливания конденсата сетевых подогревателей и выходящего из конденсатора турбин турбинного конденсата. Это позволяет поддерживать требуемые значения параметров питательной воды котлов-утилизаторов ─ содержание натрия, железа, кремниевой кислоты; удельная электропроводность. Для регенерации (отсюда название ─ регенерационные установки), участвующих в этом процессе ионообменных смол ─ катионитов (сильнокислотных, карбоксильных) и анионитов (слабоосновных, сильноосносновных) ─ в качестве реагентов используются, соответственно, серная кислота и едкий натр.

Поэтому в состав БОУ наряду с фильтрами, баками, приспособлениями для перегрузки материалов из фильтров и в фильтры, входят насосы-дозаторы серной кислоты и насосы-дозаторы едкого натра, представленные в ассортименте «ЗДТ «Ареопаг» .

Насосы для дозирования раствора фосфата

Дозирование фосфатов позволяет обеспечить условия, при которых в котловой воде накипеобразователи будут выделяться в форме неприкипающего шлама. Кальций образует твердую фазу в толще воды, а не на поверхности нагрева. Это предупреждает формирование на ней твердой кальциевой накипи. Именно кальциевой, а не любой накипи вообще.

Здесь от насоса-дозатора требуется очень точное дозирование. Избыточное фосфатирование провоцирует увеличение накипи из фосфатов железа и магния, а недостаточное способствует увеличению концентрации силикатов кальция, гидроокиси магния, сульфатов.

Для фосфатирования котловой воды используют соли фосфорных кислот. Например, тринатрийфосфат. Другое название ─ двенадцативодный трехзамещенный фосфорнокислый натрий; химическая формула ─ Nа₃PO₄•12H₂O.. Его подают в барабан котла в виде обладающего щелочной реакцией 0,5-процентного водного раствора.

Применяют также натрий полифосфат или гексаметафосфат натрия (Na₆P₆O₁₈, в перерасчете на Р₂О самый концентрированный из выпускаемых промышленностью фосфатов), триполифосфат (Nа₅Р₃О₁₀), тетраполифосфат натрия (Na₆P₄O₁₃).

Дозатор фосфата (дозатор полифосфатов) необходим для барабанных котельных агрегатов, работающих под давлением свыше 1,6 МПа.

Насос для дозирования раствора аммиака

Обработка котловой воды фосфатами, а питательной воды гидразином и аммиаком принадлежит к числу традиционных технологий обеспечения водно-химического режима барабанных котлов. Дозирование аммиака (NH₃) в виде водного раствора в питательный тракт энергоблока направлено на поддержание заданного значения рН питательной воды. Оно осуществляется объемными насосами-дозаторами. Устанавливаются рабочий и резервный дозировочный насос аммиака, управляемые импульсами от датчика, определяющего удельную электропроводность обработанной воды. О предельных отклонениях уровня рН сигнализирует рН-метр.

Насосы для дозирования раствора гидразингидрата в процессе консервации энергетических и паровых котлов теплосети

Дозирование гидразина в конденсатно-питательный тракт энергоблока приводит к связыванию содержащегося в питательной воде и конденсате кислорода (соединения гидразина обладают ярко выраженными восстановительными свойствами) и формированию в тракте восстановительной среды. Восстанавливаются окислы железа и меди, нитриты. Это способствует созданию на стальных и медьсодержащих металлических поверхностях защитной пленки.

Какой бы не была точка ввода, устанавливаются два насоса (рабочий дозировочный насос и резервный), попеременно включаемые в работу. Соединения гидразина токсичны, и чтобы обеспечить необходимую герметичность насосов, их необходимо периодически останавливать для контроля, а при необходимости ─ для замены сальниковых уплотнений.

Учитывая специфику работы энергетического оборудования, в частности, свойственную производству тепловой энергии сезонность, ответственным этапом его эксплуатации является периодическая консервация. Если она проведена правильно, даже при попадании в котел и трубопроводы влаги, вредный эффект от коррозии будет сведен к нулю. Тогда как всего лишь суточный простой неконсервированного котла ТЭС может обернуться килограммами ржавчины.

При мокром способе консервации водогрейных и паровых котлов их заполняют консервирующими растворами, в т. ч. раствором гидразин-гидрата.

Для дозирования растворов гидразингидрата и аммиака применяются плунжерные насосы с дистанционным изменением подачи с помощью электрических исполнительных механизмов.

Насос-дозатор раствора хеламина в барабан котла в составе установки коррекционной обработки питательной и котловой воды

Хеламин (HELAMIN® или ХЕЛАМИН®) ─ ингибитор коррозии и отложений ─ смесь поликарбоксилатов и поверхностно-активных насыщенных алкилполиаминов, а также других аминов различной степени летучести. Жидкость желтоватого цвета, неограниченно растворимая в воде. По плотности и температуре замерзания почти не отличается от воды. Химическая формула ─ C_12…20-[NH-(CH₂)₂]_1…7–NH₂.

Продукт разработан швейцарской компанией Helamin Technology Holding SA. Производится французской компанией Helamin France SaRL. Используется с середины 80-х годов XX столетия. Первые опыты по использованию аминов для подготовки питательной воды были проведены еще в сороковых годах.

По информации фирмы-разработчика, не повышает солесодержание теплоносителя и не оказывает отрицательного воздействия на ионообменные смолы. Позиционируется на рынке как альтернатива традиционным технологиям водоподготовки с применением гидразина, аммиака и фосфатов. Дозирование хеламина в пароводяной тракт может быть организовано по аналогичным для дозирования аммиака, гидразина и фосфатов схемам. Как на котлах, где ранее применялся традиционный ВХР, так и на котлах, вновь вводимых в эксплуатацию.

Хеламин используется для консервации энергетического оборудования при его остановке на срок до полугода.

Установки для дозирования рабочих растворов комплексонатов

Комплексонаты ─ комплексные соединения цинка с фосфорорганическими кислотами. В России применяют несколько видов комплексонатов ─ ОЭДФ-Zn (23-25-процентный водный раствор цинкового комплекса ОЭДФ), НТФ-Zn (21-23-процентный водный раствор цинкового комплекса НТФ), «ОПТИОН-313» («OPTION-313»), «ЭКТОСКЕЙЛ-450» («EKTOSCALE-450»). С их помощью осуществляется стабилизационная коррекционная обработка воды систем теплоснабжения, горячего водоснабжения и водогрейных котлов. Они могут рассматриваться как альтернатива стандартной водоподготовке ─ Na-катионированию, H-катионированию и деаэрации.

Использование комплексонатов позволяет добиться улучшения технологических характеристик теплоносителя и качества водоподготовки в целом при снижении ее стоимости. При этом одновременно решается комплекс задач ─ уменьшается или фактически исключается накипе- и шламообразование, снижается вредный эффект коррозии.

Объем дозирования комплексонатов зависит от количества жидкости, прошедшей через расходомер.

Требования к дозировочным насосам установок дозирования комплексоната (УДК) ─ точность и давление.

Создаваемое насосом-дозатором давление должно быть выше давления циркуляционных насосов. А о том, насколько важна точность, говорит один из пунктов соответствующего нормативного документа МУ 1-322-03 «Методические указания по стабилизационной обработке подпиточной воды систем теплоснабжения, водогрейных котлов комплексонатами…» ─ «Контроль за работой установки дозирования должен осуществляться не менее двух раз в смену».

Из окислительных веществ наиболее широкое применение в водоподготовке получили жидкий хлор, хлорная известь и гипохлорит. В большей степени раствор гипохлорита натрия (NaOCl) ─ вещество, с изменчивым, от 12 до14, рН. В меньшей ─ раствор гипохлорита кальция (Ca(ClO)₂).

Дозирование гипохлорита натрия в воду осуществляют мембранными, перистальтическими и плунжерными насосами.

Дозатор гипохлорита натрия применяют на установках обработки воды для хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения (например, обеззараживания подпиточной воды, подаваемой в теплосеть открытым водозабором), а также для обработки сточных вод от фенолов, цианистых соединений и санации оборудования на станциях подготовки воды.

Все чаще неопасный гипохлорит приходит на смену высокотоксичному жидкому хлору. А станции дозирования хлора сменяют станции дозирования гипохлорита натрия.

«Завод дозировочной техники «Ареопаг» предлагает предприятиям электроэнергетики блоки приготовления и дозирования реагентов. Пример такого оборудования подготовки воды ─ блок непрерывного дозирования реагентов БНДР-О-П 10/100-К1-91, осуществляющий дозировку растворов фосфата, аммиака, гидразина в барабаны высокого и низкого давления парогазовых установок. Он снаряжен дозировочным плунжерным насосом. Максимальная производительность – 10 л/ч; предельное давление – 100 кгс/см 2 .

Блоки приготовления и дозирования реагентов для ведения водно-химического режима

Блоки дозирования реагентов (БДР) производства «ЗДТ «Ареопаг» , используемые в электроэнергетике, и прежде всего, в теплоэнергетическом сегменте отрасли, оснащены плунжерными или мембранными электронасосными агрегатами, осуществляющими непрерывную или периодическую подачу химического реагента.

Блоки дозирования реагентов для установки обработки сбросных вод

Сбрасывать сточные воды водоподготовительных установок без их обработки в водоемы ─ нельзя. В них высока концентрация солей ─ NaCl, MgSO₄, MgCl₂, CaSO₄ CaCl₂. Показатель рН сбросных вод может значительно отличаться от оптимальных для внутренних водоемов pH=6,5-8,5. Для нейтрализации кислых сбросных вод применяют щелочные реагенты. Для нейтрализации щелочных (а они опаснее для окружающей среды, чем кислые) ─ кислотные.

Блоки дозирования реагентов для установок обработки охлаждающей воды системы оборотного охлаждения

Обработка воды реагентами ─ эффективный способ предупреждения накапливания минеральных отложений в оборотных системах охлаждения. В процессе работы таких систем в охлаждающей воде наблюдается повышение солесодержания, рост pH, увеличение числа ионов СО_2-. Это может способствовать образованию отложений по тракту охлаждающей воды.

Основные химические методы обработки охлаждающей воды ─ рекарбонизация, фосфатирование, подкисление с использованием серной кислоты.

Дозирование химикатов в системе водоподготовки ТЭЦ. И другие технологические процессы.

ДОЗИРУЮЩИЕ СТАНЦИИ ДЛЯ ПАРОВЫХ КОТЕЛЬНЫХ

Дозирующие станции для паровых котельных АСДР Пульс П

Назначение дозирующих станций

Коррекционная обработка питательной воды паровых котлов реагентами, наряду с умягчением, обессоливанием, деаэрацией необходима для защиты оборудования котельной и парокондесатного тракта от накипи, коррозии и отложений.

Дозирующие станции серии Пульс П предназначены для подачи и поддержания необходимых концентраций реагентов в питательной и котловой воде в автоматическом режиме, для поддержания необходимого водно-химического режима.

Для коррекционной обработки используют следующие типы реагентов:

Нейтрализаторы растворенного кислорода - "химическая деаэрация", защита от кислородной коррозии, "сульфитирование".
Фосфатные реагенты - защита теплопередающих поверхностей от накипи, "фосфатирование".
Щелочные реагенты - коррекция рН и щелочности котловой воды до нормативных значений.
Нейтрализующие летучие амины - защита пароконденсатного тракта от углекислотной коррозии, "аминирование".
Комплексные многофункциональные реагенты.

Типы дозирующих станций

В зависимости от выбранной технологии обработки и химической программы в состав станции могут входить от одного до трех рабочих насосов-дозаторов с комплектами необходимых материалов, арматуры и дополнительного оборудования.

В зависимости от способов управления и автоматизации процессов дозирования реагентов можно выделить следующие типы станций:

Управление насосами-дозаторами в режиме вкл/выкл одновременно с работой котла, питательного насоса и пр., по сигналу от автоматики котельной. Применимо на котлах с небольшой и неизменной производительностью.
Дозирование пропорционально сигналам от импульсного счетчика на питательной, подпиточной или паровой линии.
Управление насосами с помощью аналогового сигнала от счетчика с токовым выходом.
Коррекция рН по датчику, измеряющему реальное значение рН питательной воды.
Нейтрализация растворенного кислорода по датчику, измеряющему реальное значение О₂ в питательной воде.

В составе одной станции эти варианты могут комбинироваться, например: нейтрализация кислорода по счетчику, а коррекция рН - по датчику.

В зависимости от характеристик паровой котельной (производительность пара, возвратный конденсат, продувка, качество деаэрации) станции разделяются по производительности. Обычно, чем больше паропроизводительность, тем больше производительность насосов-дозаторов, больше объем реагентных баков.

В зависимости от готовности к монтажу и пуско-наладке станции могут поставляться в следующих исполнениях:

Максимальная готовность к монтажу и пуско-наладке. По возможности все оборудование и комплектующие смонтированы на раме.
Средняя готовность. Насосы установлены на реагентных баках. Все необходимое входит в комплект. Все кабели и трубки промаркированы для безошибочных соединений. Имеется схема и инструкция по монтажу.
Минимальная готовность. Поставляется комплект оборудования и материалов для самостоятельной сборки и подключений.

В зависимости от выбранной схемы, условий системы и мест ввода реагентов могут быть такие варианты:

Дозирование в питательную линию между деаэратором и питательными насосами.
Дозирование в подпиточную линию.
Дозирование в деаэратор или подпиточный бак.
Дозирование в котел.
Дозирование в паропровод.

В составе одной станции эти варианты могут комбинироваться.

Состав дозирующих станций Пульс П

В состав дозирующих станций Пульс П входят следующие элементы:

современные мембранные и плунжерные дозирующие насосы, производительность от 1 до 1027 л/час, противодавление до 20 бар,
счетчики питательной и подпиточной воды с импульсным или токовым выходом от DN15 до DN200,
контроллеры и датчики рН, анализаторы растворенного кислорода,
устройства отбора и подготовки пробы,
полиэтиленовые баки для реагентов от 60 до 1000 л, датчики уровня реагентов,
мешалки ручные и с электроприводом, клапана забора и впрыска реагентов и другие необходимые комплектующие,
комплект реагентов для пуско-наладки.

Преимущества дозирующих станций Пульс П

Автоматическое пропорциональное дозирование реагентов обеспечивает полное соблюдение выбранной химической программы обработки.
Для Проектировщика - простой выбор из номенклатуры по каталогу.
Современное, надежное, компактное, легкое оборудование.
Максимальная готовность к пуску и эксплуатации.
Нет элементов подверженных коррозии.
Низкое энергопотребление.
Конкурентоспособная цена.
Станции в стандартной комплектации на складе.
Гарантия - 24 месяца.

Кодировка дозирующих станций Пульс П

Серия дозирующей станции Пульс
П	Для паровой котельной
Тип установки дозирования фосфатных, щелочных или многофункциональных реагентов
1	по счетчику питательной воды с импульсным выходом
2	по счетчику питательной воды с токовым выходом
3	вкл/выкл одновременно с работой котла, питательного насоса и пр., по сигналу от автоматики котельной
4	по датчику рН, насос-дозатор со встроенным контроллером рН
5	по датчику рН, контроллер рН
9	по специальному заказу
0	нет установки дозирования фосфатных, щелочных или многофункциональных реагентов
Тип установки дозирования нейтрализатора кислорода
1	по счетчику питательной воды с импульсным выходом
2	по счетчику питательной воды с токовым выходом
3	вкл/выкл одновременно с работой котла, питательного насоса и пр., по сигналу от автоматики котельной
4	по анализатору кислорода
9	по специальному заказу
0	нет установки дозирования нейтрализатора кислорода
Тип установки аминирования, защита пароконденсатного тракта от коррозии
1	по счетчику подпитки с импульсным выходом
2	по счетчику подпитки с токовым выходом
3	вкл/выкл одновременно с работой котла, питательного насоса и пр., по сигналу от автоматики котельной
9	по специальному заказу
0	нет установки аминирования
Исполнение
1	насосы установлены на реагентных баках, все необходимое входит в комплект, все кабели и трубки промаркированы для безошибочных соединений
2	максимальная готовность к монтажу и пуско-наладке, оборудование и комплектующие смонтированы и обвязаны на раме
9	по специальному заказу
0	комплект оборудования и материалов для самостоятельной сборки и подключений, без реагентных баков
Производительность по питательной воде
- 2,0	м 3 /час
- 5,0
- 8,0
- 12
- 20
- 30
- 50
- 100
- xxx	по специальному заказу
/ дополнительные опции
П	2	4	0	1	- 20	Пример кодировки дозирующей станции

Схемы дозирующих станций

Выбор схемы дозирующей станции и подключения ее к оборудованию котельной зависит от выбранной химической программы обработки.

Предлагаем для примера схему для следующих условий:

Технологическая паровая котельная от 10 до 30 т/час. Рабочее давление пара 1,4 Мпа.
Деаэратор атмосферный ДА 25/15.
Возврат конденсата от 20 до 70 %. Непрерывная продувка до 7 %.
ХВО - двухступенчатое Na-катионирование.
Значение рН добавочной воды - 7,5.
Высокая концентрация углекислоты в паре - повышенная коррозия пароконденсатного тракта.
Пищевое предприятие. Нет прямого контакта пара с пищевой продукцией.
Дозирующая станция коррекционной обработки, дозирование многофункционального реагента (фосфатирование, коррекция рН нейтрализация кислорода) и нейтрализующих аминов Пульс П1011-50.

Важно.

При коррекционной обработке питательной и котловой воды паровых котлов необходимо:

Для чего нужен экономайзер котла и можно ли сделать своими руками

Экономайзер котла — это такое устройство, которое имеет большую историю эксплуатации. Название свое он берет от английского слова «economize» — «сберегать», а развитие получил в 1893 году месте с созданием в России первого водотрубного парового котла Шухова.

Сегодня такие агрегаты применяются повсеместно, когда вода подогревается в регенеративном цикле, начиная от индивидуального отопления до крупных энергетических систем генерации. Без использования этого простейшего устройства невозможно получить КПД котлоагрегатов на уровне 90-95 %.

Содержание Показать

Для чего нужен экономайзер

Экономайзер экономит расход топлива, за счет использования тепла уходящих газов из топочного пространства котлоагрегата, при этом они теряют свою температуру на нагрев воды поступающей в котел. Чем больше температура питательной воды и меньше температура уходящих газов, тем выше КПД котла.

Рассчитывают поверхности нагрева экономайзера таким образом, чтобы температура газов на выходе из него была не ниже 55 С, во избежание образования конденсата в хвостовой части котла. Это очень негативное явление, поскольку при наличии воды из дымовых газов выделяется агрессивная серная кислота, разрушающая металлические поверхности нагрева.

Для увеличения теплосъема с единицы площади экономайзера, его трубную часть располагают в шахматном порядке или в виде пакетов змеевиков. Такая конструкция замедляет скорость движения уходящих газов, в связи, с чем увеличивается теплоотдача и газовая среда лучше нагревает воду.

Принцип работы

Для того чтобы максимально забрать теплоту дымовых газов разработчики решают две задачи:

Замедление скорости движения газов в межтрубном сечении поверхности нагрева.
Увеличение контакт дымовых газов через развитую поверхность нагрева экономайзера.

Для этого конструкционно экономайзер выполняют из пакетов труб с продольным оребрением. Такие трубы соединяются между собой по движению воды дугами. Пакеты устанавливаются в металлическом каркасе на расстоянии, достаточном для прохода газов.

Во фланцах оребренных труб устроены специальные канавки, в которые закладываются шнуровой асбест для защиты от перетоков газа. Движение уходящих газов принудительное и обеспечено разряжением, создаваемое дымососом.
Виды экономайзеров и их конструкция

В теплоэнергетике применяют различные виды экономайзеров, которые различаются по виду нагрева среды, материалу поверхности и вариантами компоновки:

Кипящего и некипящего типа.
Газовые промышленные, установленные в паровых или водогрейных котлах.
Изготовленные из стали или чугуна.
По взаимодействию с дымовыми газами — контактные и поверхностные.
По форме труб — ребристые и гладкотрубные.

Кипящие (стальные) и некипящие (чугунные) экономайзерные устройства различаются максимальной температурой нагрева питательной воды. Чугун отличается стойкими антикоррозионными и износостойкими качествами и способен вынести сильные гидроудары и механические усилия.

Но в нем нельзя нагревать воду до температуры кипения. Чугунные трубы при кипении воды лопаются. Процесс сопровождается резким снижением давления в паросиловом тракте котла, интенсивном парообразовании оставшейся воды, что приводит к взрыву парогенератора.

Стальные пакеты формируются трубами с диаметрами от 32 до 40 мм, установленных в шахматном порядке на общем каркасе, который не только закрепляет пакеты с необходимым просветом для прохода дымовых газов, но и несет весовую нагрузку многотонной конструкции.

На практике такая система способно выдержать повышенное давление и высокие скорости среды. Единственным недостатком, мешающим повсеместному использованию — является, низкие антикоррозионные свойства стали.

Поэтому для этого типа используются дорогостоящие марки нержавейки, их применение выбирают только, когда это экономически оправдано.

Как сделать своими руками

Монтаж экономайзера в домашних условиях вполне оправдан, поскольку в индивидуальных отопительных устройствах не используют среды с высокими параметрами по давлению и температуре, а значит, нет жестких требований по материалам и конструкции установки.

Технические условия для устройства экономайзера для автономного отопления:

Выбирают тип металла для конвекторной системы. Лучший вариант — пищевая сталь, которая увеличивается КПД и срок эксплуатации экономайзера. Не рекомендуется к использованию оцинкованной стали, поскольку при температуре свыше двухсот градусов, начинается процесс выделения токсических веществ.
Учитывают диаметр трубы, который обязан соответствовать размерам дымоотвода.
На внешней поверхности наваривают газовые карманы, для циркуляции. Их обычно выполняют из труб малого диаметра, пластин профиля.

Для выполнения монтажных работ используют сварочный агрегат и делают нарезку труб:

Основная труба для корпуса, с диаметром равным дымоходу – 0.5 м;
Труба вспомогательная диаметром 32-50 мм, длиною на 10 см короче основной, до 8 штук.

Порядок выполнения работ:

Трубы с меньшим диаметром приваривают по кругу на равном расстоянии внутри основной трубы.
Основную трубу термостойким герметиком соединяют с дымоходом и«надевают» для защиты базальтовый кожух.
Поверхность обрабатывают чёрной жаропрочной краской, для повышения теплоотдачи.
Можно для корпуса использовать трубу - 1 мм и лист металла — 0,5 мм. К трубе прикрепляют карманы из листа, сформировав равные волны и закрепив их клёпками. Работы проводят без использования сварочного агрегата.
Устройство размещают у основания дымохода.
Рядом с экономайзером не должны находиться легковоспламеняющиеся предметы.

Установка экономайзера в системе

Поставка заводских экономайзеров происходит блоками. Перед монтажом изготавливают усиленный фундамент, способный нести нагрузку не только от трубных пакетов, но и от водяной среды. Блоки соединяют между собой по водному потоку калачами, а каркас закрепляется сваркой.

Импульсные камеры соединяются приваренными патрубкам. Безопасность газового короба усиливают взрывными предохранительными клапанами. Системы импульсной очистки устанавливается согласно проекту и расчетным схемам обвязки.

Во время монтажа между фундаментом и корпусом прокладывают асбест для плотности конструкции от поступления дымовых газов. Сверху приваривают по контуру стальную полосу, для противодействия выдувания уплотнений.

Порядок крепления экономайзера. Нижнюю раму приваривают к закладным элементам, установленным от камер газоимпульсной очистки. По окончанию монтажа устройства, проводят гидравлическое испытание.

Параметры давления в МПа и технология испытаний регламентируются заводом-изготовителем и должны соответствовать государственным нормам и правилам безопасной эксплуатации, предъявляемых к подобным сосудам.

Таким образом, подводя итог, можно отметить, что экономайзер служит для повышения эффективности котлоагрегата, конструкционно он не является сложным для изготовления его своими руками в домашних условиях.

Небольшие экономайзеры получили широкое распространение в отопительных бытовых системах бань, прачечных комплексах, больницах и общественных учреждениях.

Дозирующее устройство в котел

Дозирующие станции для паровых котельных АСДР Пульс П

Назначение дозирующих станций

Для коррекционной обработки используют следующие типы реагентов:

Типы дозирующих станций

Управление насосами-дозаторами в режиме вкл/выкл одновременно с работой котла, питательного насоса и пр., по сигналу от автоматики котельной. Применимо на котлах с небольшой и неизменной производительностью.
Дозирование пропорционально сигналам от импульсного счетчика на питательной, подпиточной или паровой линии.
Управление насосами с помощью аналогового сигнала от счетчика с токовым выходом.
Коррекция рН по датчику, измеряющему реальное значение рН питательной воды.
Нейтрализация растворенного кислорода по датчику, измеряющему реальное значение О2 в питательной воде.

В зависимости от готовности к монтажу и пуско-наладке станции могут поставляться в следующих исполнениях:

Максимальная готовность к монтажу и пуско-наладке. По возможности все оборудование и комплектующие смонтированы на раме.
Средняя готовность. Насосы установлены на реагентных баках. Все необходимое входит в комплект. Все кабели и трубки промаркированы для безошибочных соединений. Имеется схема и инструкция по монтажу.
Минимальная готовность. Поставляется комплект оборудования и материалов для самостоятельной сборки и подключений.

В зависимости от выбранной схемы, условий системы и мест ввода реагентов могут быть такие варианты:

Дозирование в питательную линию между деаэратором и питательными насосами.
Дозирование в подпиточную линию.
Дозирование в деаэратор или подпиточный бак.
Дозирование в котел.
Дозирование в паропровод.

В составе одной станции эти варианты могут комбинироваться.

Состав дозирующих станций Пульс П

В состав дозирующих станций Пульс П входят следующие элементы:

современные мембранные и плунжерные дозирующие насосы, производительность от 1 до 1027 л/час, противодавление до 20 бар,
счетчики питательной и подпиточной воды с импульсным или токовым выходом от DN15 до DN200,
контроллеры и датчики рН, анализаторы растворенного кислорода,
устройства отбора и подготовки пробы,
полиэтиленовые баки для реагентов от 60 до 1000 л, датчики уровня реагентов,
мешалки ручные и с электроприводом, клапана забора и впрыска реагентов и другие необходимые комплектующие,
комплект реагентов для пуско-наладки.

Преимущества дозирующих станций Пульс П

Кодировка дозирующих станций Пульс П

Схемы дозирующих станций

Предлагаем для примера схему для следующих условий:

При коррекционной обработке питательной и котловой воды паровых котлов необходимо:

Водоподготовка для котельной

Вода, даже из самого чистого природного источника, требует особой подготовки для использования на предприятиях и, в частности, в котельной. Для освобождения от солей и приведения воды к требуемому качеству, подготовка воды для котельных и тепловых сетей осуществляется в несколько этапов с использованием комплексного оборудования. Одним их ключевых этапов водоподготовки для котельной является химическая обработка воды.

Основные этапы водоподготовки для котельной

1. Отстаивание и фильтрация На этапе отстаивания и фильтрации воды происходит ее осветление. Прежде всего, на этом этапе вода освобождается от механических загрязнений и органических примесей. 2. Умягчение Умягчение воды, или катионирование, заключается в удалении из нее солей жесткости, таких как кальций (Ca) и магний (Mg). Эти соли заменяются, например, на натрий (Na), который является легкорастворимой солью щелочных металлов. 3. Обессоливание Обессоливание воды осуществляется посредством выпаривания. Вода проходит через особые выпарные установки. Соль оседает, а вода в выпарных установках переходит в состояние конденсата. 4. Обескремнивание Как правило, освобождение воды от кремниевых соединений не выделяется в отдельную стадию, поскольку очищение воды от кремния протекает на стадии, например, умягчения воды, или обессоливания, когда при конденсате кремний вместе с солями оседает. 5. Дегазация Для дегазации, или очищения воды от газов, ее подогревают в специальных установках, которые называются деаэраторы.

Специальное предложение

Необходимо оборудование для водоподготовки? Получите индивидуальное коммерческое предложение, заполнив форму.

Также проектируем и производим системы дозирования и водоподготовки в соответствии с вашим техническим заданием и/или на основе выбранного оборудования и комплектующих.

Дозирующее оборудование для водоподготовки

В процессе водоподготовки для котельной используется дозирующее оборудование и станции дозирования и приготовления растворов, в частности коагулянтов и флокулянтов. Коагуляция используется для осветления воды.

Станция дозирования коагулянта включает емкость для приготовления раствора. Далее через насос дозатор раствор коагулянта впрыскивается в трубопровод, по которому проходит очищаемая вода. В качестве коагулянта используют сернокислый алюминий Al₂(SO₄)₃*18H₂O. Это соединение при контакте с водой, а именно с посторонними включениями, образует гидроокись алюминия Al(OH)₃, который хлопьями оседает. Хлопья застревают в фильтре, а очищенная вода переходит на следующую стадию водоподготовки.

Схема принципа водоподготовки для барабанных котлов среднего, низкого и высокого давления

Условные обозначения:

1 - насос; 2 - резервуар коагулянта; 3 - насос дозатор коагулянта; 4 - резервуар коагулянта; 5 - насос дозатор коагулянта; 6 - осветлитель; 7 - резервуар осветленной воды; 8 - насос; 9 - механические фильтры; 10 - катионитовый фильтр I ступени; 11 - катионитовый фильтр II ступени; 12 - трубопровод очищенной воды;

13 - водород-катионовый фильтр I ступени; 14 - слабоосновные анионитовые фильтры; 15 - декарбонизатор; 16 - промежуточный резервуар; 17 - насос; 18 - водород-катионовый фильтр II ступени; 19 - сильноосновные анионитовые фильтры.

Представленная схема является принципиальной. Ее звенья, а именно наличие фильтров, насосов дозаторов и резервуаров, могут меняться в зависимости от качества исходной воды, типов котельной и других факторов.

В каталоге продукции Вы можете подобрать необходимое дозирующее оборудование и аксессуары. Мы предлагаем качественные насосы дозаторы любых типов и модификаций, станции дозирования любой комплектации ведущих европейских производителей. Являясь официальным дилером заводов, мы имеем возможность удерживать низкие цены на продукцию.

Если у Вас остались вопросы, или Вам необходима консультация специалиста, позвоните нам или напишите.

Читайте также: