Коррекционный метод обработки воды

Всякая диссоциированная в растворе соль начинает выпадать из него тогда, когда для данных условий произведение концентрации ионов этой соли достигнет некоторой константы, определяемой для каждой пары ионов, главным образом, температурой. Эта константа и определяет предел растворимости данной соли при данной температуре. Если, например, выразить концентрацию ионов кальция, сульфатного иона и карбонатного иона

Задача сводится, следовательно, к созданию таких физико-химических условий, которые благоприятствовали бы скорейшему достижению предела растворимости карбонатов и фосфатов кальция и магния при концентрациях их ионов, возможно более разнящихся от тех, при которых начинают выделяться сульфаты и силикаты кальция и магния.

Вводят РО4″ в котлы чаще всего в виде тринатрийфосфата Na3P04 IOH2O и динатрийфосфата Na2HP04 12Н20.

При обычной жесткости питательной воды в пределах 0,1-0,2° нем. потребная дозировка фосфата составляет величину, равную примерно 4-8 мг/л.

В процессе эксплуатации котлов выявилось, что для осаждения кальция в виде фосфата нужно израсходовать значительно меньше тринатрийфосфата, чем этого требует стехиометрический подсчет, так как в котле образуется не трикальцийфосфат, а соль, по своему составу близкая к гидроксилапатиту, содержащая окиси кальция больше, чем это соответствует Саз(РС4)2. Точную дозировку фосфата устанавливают эмпирически путем изучения режима фосфатирования и непрерывного контроля за состоянием поверхностей нагрева и качеством пара.

В котловой воде необходимо постоянно поддерживать избыточное количество фосфата натрия для предупреждения образования накипи в котле при случайных нарушениях дозировки. Практика эксплуатации союзных электростанций показала, что Для котлов, работающих с давлением 30-35 ат, можно ориентироваться на поддержание избытка фосфата в котловой воде в пределах 5-15 мг/л Р205 или 7-20 мг/i PCV”.

Практика эксплуатации

Ниже этой величины избыток нерационален, так как при незначительном повышении жесткости питательной воды он может исчезнуть, а выше 20 мг/л избыток бесполезен, если концентрации SOi” н 5Юз” не превышают обычных величин.

Осуществление режима фосфатирования для котлов, питающихся недостаточно глубоко умягченной водой, обладающей жесткостью 0,3° нем. и выше, может привести к загрязнению питательных насосов, подогревателей, трубопроводов и экономайзеров, т. е. всей питательной системы, образующейся при этом в больших количествах высоко дисперсным фосфатным шламмом, а также накипью. Повышенное содержание фосфатного шламма в котловой воде, кроме того, способствует вспениванию последней и загрязнению пара увлекаемыми при парообразовании капельками воды и пены.

Фосфат, вводимый в котел, поверхности которого загрязнены накипью, расходуется на взаимодействие с последней и в результате наряду с образованием больших количеств шламма исчезает тот минимальный избыток растворенного в котловой воде фосфата натрия, который постоянно необходим для предотвращения отложений накипи на поверхностях нагрева. Вот почему нельзя без тщательной предварительной очистки котлов от старой накипи вводить режим фосфатирования.

Немаловажное значение для успешности фосфатирования имеет выбор места ввода фосфатов, а также способа их дозировки. В практике получили применение индивидуальная периодическая дозировка фосфатов непосредственно в котлы и центральная непрерывная дозировка фосфатов в общую питательную магистраль. Индивидуальный дозатор фосфатов представляет собой цилиндрический сосуд небольших размеров и работает по принципу вытеснения концентрированного раствора фосфата непосредственно в питательное корыто котла либо в питательную магистраль перед котлом.

Способы дозировки фосфатов

На питательной магистрали устанавливается шайба, создающая нужный перепад давления. При наличии диференциального регулятора давления, устанавливаемого обычно перед регулятором питания, применение шайбы является излишним.

Зарядка дозатора и опорожнение его производятся периодически. Обычно при расчете индивидуальных дозаторов размеры их ограничивают 5-8 час. работы котла. Недостатком индивидуальной дозировки является необходимость частого манипулирования вентилями высокого давления, приводящая к усиленному их износу. При малейшей же неплотности вентилей дозаторы не допускают зарядки и фосфатирование прекращается. Вторым недостатком является периодичность их работы, обусловливающая повышенную концентрацию фосфата в начале междозировочного периода и недостаточную к концу. Кроме того, при местном вводе фосфатов в котел нельзя получить хорошего размешивания их по всей длине барабана и действие фосфата распространяется лишь на часть котла. В одной части котла в этом случае образуется фосфатный шламм, в другой же вследствие недостатка фосфатов идет отложение накипи, образуются отдулины и пр. Для того чтобы всегда был обеспечен должный избыток фосфат иона в котловой воде, а самый ввод фосфата в котлы был равномерным и автоматически пропорциональным количеству поступающей в котлы питательной воды, применяют центральную дозировку фосфатов.

На питательной линии перед питательным насосом устанавливается шайб. По обе стороны к линии присоединены две трубки. Из них трубка, расположенная перед шайбой, считая по движению воды, соединена с верхней частью корпусов дозаторов, трубка, находящаяся позади шайбы, служит для отвода раствора фосфата натрия из нижней части дозатора в питательную линию. Раствор заготовляется заранее в открытом баке В обычного типа. Поступающая вода благодаря ее меньшему удельному весу не смешивается с раствором.

Зарядка дозатора

Количество подаваемого раствора регулируется установочным вентилем и проверяется с помощью водомерных стекол, которыми снабжены дозаторы, с плавающими в них эбонитовыми поплавками, удельный вес которых подбирается так, что они тонут в воде, но плавают на растворе.

Для уничтожения влияния разности весов столбов воды и раствора на работу дозатора участок трубы с шайбой должен быть расположен на уровне середины дозаторов.

Для уменьшения загрязнения питательной магистрали и насосов выпадающим при фосфатировании воды шламмом целесообразно вводить реагенты как можно ближе к всасывающим патрубкам питательных насосов. Следует, однако, отметить, что осуществление центральной шайбовой дозировки в практических условиях встречает известные затруднения, так как шайба, будучи расположенной на всасывающей трубе питательных насосов, создает известное торможение, в результате чего подпор к насосам может оказаться недостаточным.

Дозаторы при этом со стороны подвода питательной воды приключаются параллельно к деаэраторам. Раствор фосфата из дозаторов подводится через общий коллектор во питательных насосов. Количество подаваемого раствора фосфата устанавливается по анализу питательной воды, отбираемой на напорной стороне насосов.

При центральной системе дозировки фосфатов нередко в различных котлах, работающих при разных режимах продувок, создаются отличные друг от друга избытки фосфатов в котловой воде.

В целях упрощения режима эксплуатации необходимо так наладить работу основной центральной автоматической дозировки фосфатов, чтобы к индивидуальной дозировке приходилось прибегать возможно реже.

Фосфатная коррекционная обработка должна рассматриваться как вспомогательная операция, дополняющая, а никак не заменяющая глубокое умягчение питательной воды. Наряду с осуществлением режима фосфатирования и глубокого умягчения должна быть также обеспечена надлежащая плотность конденсаторов и подогревателей сырой воды.

Растворение тринатрийфосфата должно производиться на химически очищенной воде или на конденсате. Раствор приготавливается обычно крепостью 10%. Для ускорения растворения желательно иметь горячую воду или же подвести к реагентному баку пар. Растворение производится в баках, емкость которых обычно берется равной двойной емкости дозатора. В случае большого расхода питательной воды и больших количеств дозируемого фосфата натрия (свыше 0,25 т в сутки) для приготовления раствора фосфата используют гидравлические мешалки. Мешалка названа гидравлической потому, что вода засасывается насосом и затем по другой трубе нагнетается