Паровые и водогрейные котлы. Защита от накипи


Защита от накипи котлов

В последние годы жаротрубные паровые и водогрейные котлы устанавливаются в большинстве вновь строящихся котельных: на реконструируемых объектах ими заменяют водотрубные котлы.

Область их применения — стационарные и транспортабельные отопительные котельные в закрытых системах теплоснабжения.

Компактная конструкция жаротрубных котлов позволяет собирать котлы и котельные полностью в заводских условиях и поставлять заказчику в виде единого блока, что значительно упрощает монтаж оборудования котельной.

Однако из-за высокой плотности теплового потока в жаровой трубе (у жаротрубных котлов она в 3÷4 раза выше, чем у водотрубных) к качеству питательной воды предъявляются более высокие требования.

Образующаяся на внутренних поверхностях нагрева паровых и водогрейных котлов накипь ухудшает передачу тепла к теплоносителю и является основной причиной снижения КПД оборудования и пережога топлива.

Перерасход газа в зависимости от толщины слоя накипи

Тип оборудования Расход газа номинальный, м ³/ч Перерасход  газа, м ³/ч,  в зависимости от толщины слоя накипи
1 мм 5мм
КВГ-4,65 516,0 14,5 40,2
КВГ-6,5 830,0 23,24 64,74
КВГМ-4 515,0 14,42 40,17
КВГМ-6,5 830,0 23,24 64,74
КВГМ-10 1290,0 36,12 100,62
КВГМ-20 2580,0 72,24 201,24
КВГМ-30 3960,0 110,88

При кипении воды, содержащей соли жесткости , на поверхности жаровых труб образуются плотные кальциевые отложения (накипь), которые существенно увеличивают термическое сопротивление стенки.

Наличие кипения на поверхности труб обеспечивает надежное охлаждение стенок поверхностей нагрева котла, так как температура металла труб со стороны газов превышает температуру кипения воды лишь на 15 — 25 °С.

Так, при расчетном давлении в жаротрубном котле 0,6 МПа температура насыщения равна 159 °С, а максимальная температура стенки металла со стороны газа не превышает 183 °С. В таких условиях срок работы углеродистой стали – несколько десятков лет.

Для котлов КСВа, «ВК» один миллиметр накипи при высоких тепловых потоках в жаровой трубе увеличивает температуру стенки — на 100 -120 °С.

Защита от накипи котлов

Зависимость температуры стенки водогрейной экранной трубы, размещенной в топочном пространстве (температура 1100 °С), от толщины слоя накипи при различных коэффициентах теплопроводности λ ( ккал/м час град).

При температуре 500 и более °С углеродистая сталь теряет свою прочность, на жаровых трубах появляются вздутия, трубные решетки поворотной камеры коробятся, а трубы газотрубных пучков перегорают.

По окончании отопительного сезона приходится выполнять трудоемкую и дорогостоящую процедуру удаления накипи с поверхности нагрева котлов и теплообменной аппаратуры.

Очистка от накипи теплообменного оборудования обычно осуществляется химическим (кислотным) или механическим способом.

Оба способа отличаются высокой трудоемкостью и, кроме того, существует опасность повреждения поверхности нагрева теплообменного оборудования.

В период между чистками накипь образуется вновь, что опять приводит к непроизводительным потерям топлива и увеличению эксплуатационных затрат.

Стоимость одной химической очистки котла составляет (в зависимости от мощности и типа котла) от 14 до 40 тыс.руб, при ежеквартальной чистке (х4) — цифры заставляют задуматься.

Кроме того, накипь уменьшает сечение труб, увеличивая их гидравлическое сопротивление, а это влечет за собой дополнительные потери электроэнергии в насосном оборудовании на перекачку воды.

Чтобы исключить возможность аварий и продлить срок службы оборудования между профилактиками, необходимо исключить возможность образования отложений накипи на теплообменных поверхностях. С этой целью производится умягчение воды

Для химического умягчения воды требуются значительные затраты на сооружение и обслуживание химводоподготовки.

Умягчение воды с помощью ионообменных материалов или введения комплексонов в открытых системах теплоснабжения, а также при нагреве воды для горячего водоснабжения, как правило, не экономично и экологически вредно. Кроме того, в большинстве случаев, химические реактивы сами способствуют разрушению металлоконструкций.

Метод радиочастотной водоподготовки (электромагнитное умягчение воды) является наиболее эффективным и универсальным из безреагентных физических методов. Метод экономичен, экологически чист, безопасен для оборудования и персонала.

Умягчитель воды Рапресол предотвращает образование накипи, их применение позволяет увеличить интервал между остановками котла для очистки, а сама очистка выполняется в разы проще и быстрее.

money_calculatorАппараты Рапресол эффективно заменяет затратный метод химической водоподготовки, обеспечивают значительную экономию средств. Снижаются расходы на эксплуатацию (отсутствуют затраты на реагенты, регенерацию, утилизацию, содержание персонала, и т.п.), что обеспечивает наибольший экономический эффект и быструю окупаемость прибора при очень высокой функциональной эффективности. Систему отличает простота монтажа и минимальные эксплуатационные расходы.

Эффективность применения умягчителей воды Рапресол подтверждена многочисленными отзывами эксплуатирующих организаций и результатами независимого инструментального исследования .