Иван Тихонов - Сборник статей по организации водно-химического режима теплоэнергообъектов

Пример расчета экономического эффекта от использования технической соли в системах умягчения воды вместо таблетированной соли.

Исходные данные

Паровая котельная с установленной системой умягчения воды производительностью 1,5 м 3/час. Суточное количество умягченной воды – 36 м 3.

Исходная вода – питьевой водопровод г. Саратова. Общая жесткость исходной воды – 4,0 мг-экв/л ( 0Ж).

При такой жесткости исходной воды удельный расход соли на 1 м 3исходной воды составит 0,45 кг. Т.е. суточный расход соли составит 0,45*36=16,2 кг.

Затраты в сутки на таблетированную соль – 16,2*18=291,6 руб/сут.

Затраты в сутки на техническую соль – 16,2*4=64,8 руб/сут.

18 – стоимость 1 кг таблетированной соли, руб.

4 – стоимость 1 кг технической соли, руб.

Экономия при применении технической соли составит 291,6—64,8=226,8 руб/сут.

Стоимость дополнительно устанавливаемого оборудования для использования технической соли:

1. Емкость насыщенного раствора (1000 л) пластиковая – 10 000 руб.

2. Насос с реле давления и обратным клапаном – 4000 руб.

3. Фильтр осветления с ручным управлением – 12000 руб.

4. Соленоидный клапан (н.о.) ½ “ – 3000 руб.

5. Трубопроводы, КиП и Монтажные работы – 11000 руб.

Итого: 40 000 руб.

Срок окупаемости 40000/226,8= 176 суток

Вывод: использование технической соли вместо таблетированной в котельных с производительностью по умягченной воде более 1,0 м 3/час является оправданным и создающим значительный экономический эффект за счет использования более дешевой соли. Оборудование, применяемое при модернизации стандартной схемы, окупается менее чем за год. Режимная наладка установки умягчения при использовании предлагаемой схемы становится более эффективной в процессе регулирования расхода соли для регенерации катионита, что позволит избежать необоснованного перерасхода соли.

В статье рассмотрено, как одновременно с обратноосмотическим обессоливанием воды можно произвести ее дегазацию.

Содержание растворенных агрессивных газов СО 2и О 2в воде является причиной коррозии оборудования и трубопроводов. При повышении температуры воды подвижность молекул кислорода увеличивается и коррозионная агрессивность воды растет.

Проблему удаления кислорода и диоксида углерода из воды решают преимущественно двумя способами. Это термическая и химическая дегазация (деаэрация).

При термической дегазации происходит удаление растворенных газов из воды в деаэрационной колонке. Вода в состоянии насыщения растекается по тарелкам деаэрационной колонки тонкой пленкой. При этом часть воды выпаривается, унося с собой растворенные газы, которые выделяются с поверхности воды при ее кипении. Чем больше поверхность испарения воды и чем выше температура насыщения, тем эффективнее происходит дегазация воды.

При химической дегазации удаления газов не происходит. Происходит только их связывание в неорганические соединения.

При использовании сульфита натрия

2Na 2SO 3+O 2→ 2Na 2SO 4 ⠀⠀ (1)

При использовании гидразингидрата

N 2H 4*H 2O+O 2→ 3H 2O+N 2 ⠀⠀ (2)

Связывание углекислого газа в бикарбонат-ион (подщелачивание) происходит по реакции:

NaOH+H 2СO 3 = NaHCO 3+H 2O ⠀⠀ (3)

Химическая деаэрация и подщелачивание имеет ряд существенных недостатков:

1. При проведении химической деаэрации значительно (для поверхностных вод до 50 и более процентов) увеличивается солесодержание питательной воды и, соответственно, растет непрерывная продувка парового котла. Для связывания 1 мг кислорода тратится 10 мг сульфита натрия. Необходимо отметить, что при использовании гидразингидрата солесодержание воды не увеличивается, но сам реагент чрезвычайно токсичен (относится к первому классу опасности), пожароопасен и требует специфических условий хранения, что исключает его применение для паровых котельных, особенно работающих на пищевых производствах.

2. При проведении химической деаэрации в воде остаются сульфиты (SO 3), что связано с их избыточным дозированием для гарантированного связывания кислорода. Как правило, производители котлов достаточно жестко регламентируют содержание сульфитов в котловой воде (5—10 мг/л), что представляет значительную сложность в организации процесса дозирования сульфита натрия в питательную воду. Сульфит-ион (SO 3) является сильным восстановителем и значительно усиливает коррозионные процессы, протекающие в котле и пароконденсатном тракте путем разрушения пассивирующего слоя на поверхности металла. Контакт сульфит-иона, находящегося в паре, с продуктом недопустим. Сульфит натрия относится к веществам 3-го класса опасности. Сульфит натрия наиболее применим для связывания незначительного остаточного содержания кислорода в питательной воде после термического деаэратора.