Annexe 3. Exigences relatives à la qualité de l'eau d'alimentation et de chaudière

Formation de tartre et besoins en eau d'alimentation

Avec l'eau d'alimentation, diverses impuretés minérales pénètrent dans la chaudière. Toutes les impuretés dans l'eau sont divisées en difficiles et facilement solubles. Les sels et les hydroxydes de Ca et de M^ font partie des impuretés peu solubles. Les principaux agents de formation de tartre ont un coefficient de température de solubilité négatif (c'est-à-dire que lorsque la température augmente, leur solubilité diminue). S'accumulant dans la chaudière au fur et à mesure que l'eau s'évapore, ces impuretés, après le début de l'état de saturation, commencent à en tomber. Tout d'abord, l'état de saturation se produit pour les sels de dureté Ca(HC0₃)₂, Mg(HC0₃)₂, CaCO₂, M^C0₂ etc. Les centres de cristallisation sont la rugosité de la surface chauffante, ainsi que les particules en suspension et colloïdales dans l'eau de la chaudière. Les substances qui cristallisent dans le volume d'eau forment des particules en suspension - des boues. Les substances qui cristallisent sur la surface chauffante forment des dépôts denses et durables - tartre. L'échelle, en règle générale, a une faible conductivité thermique de 0,1-0,2 W/(m-K). Par conséquent, même une petite couche de tartre entraîne une forte détérioration des conditions de refroidissement du métal des surfaces chauffantes et, par conséquent, une augmentation de sa température, ce qui peut entraîner une perte de résistance de la paroi du tuyau et sa destruction. De plus, le tartre entraîne une réduction significative de l'efficacité de la chaudière en raison d'une diminution du coefficient de transfert de chaleur et de l'augmentation associée de la température des gaz de combustion.

La concentration de sels de sodium dans les eaux de surface d'évaporation est toujours inférieure à leur limite de saturation. Cependant, ces sels peuvent également se déposer sur les surfaces chauffantes dans les cas où les gouttelettes d'eau qui se trouvent dans la vapeur et tombent sur les surfaces chauffantes s'évaporent complètement, ce qui se produit dans les surchauffeurs.

Les composés du fer, de l'aluminium et du cuivre, qui se trouvent dans l'eau sous forme de suspensions colloïdales dissoutes et ultrafines, peuvent également se déposer sur les surfaces chauffantes et faire partie du tartre. Les écailles d'oxydes de fer et de cuivre se forment dans les zones de fortes charges thermiques locales des surfaces chauffantes, le plus souvent dans les tuyaux grillagés.

Dans les chaudières haute pression à des pressions supérieures à 7 MPa, l'acide silicique H₂5Yu₃ acquiert la capacité de se dissoudre dans la vapeur, et avec l'augmentation de la pression, cette capacité augmente considérablement. Entrant dans le surchauffeur avec la vapeur, l'acide silicique se décompose avec la libération de H₂0. En conséquence, 8U apparaît dans la paire₂, qui, en pénétrant sur les aubes des turbines à vapeur, forme sur celles-ci des composés insolubles, qui détériorent l'efficacité et la fiabilité de la turbine.

Un effet négatif sur le fonctionnement des surfaces chauffantes est la teneur en huiles minérales et en produits pétroliers lourds dans l'eau d'alimentation, qui peuvent venir avec le condensat des consommateurs industriels. Le dépôt d'un film peu conducteur thermiquement d'huile ou de produits pétroliers détériore les conditions de refroidissement des surfaces chauffantes et a le même effet que le tartre.

Le fonctionnement de la chaudière est affecté par l'augmentation de l'alcalinité de l'eau, ce qui entraîne le moussage de l'eau dans le tambour. Le moussage de l'eau est facilité par la teneur en composés organiques et en ammoniac qu'elle contient. Dans ces conditions, les dispositifs de séparation n'assurent pas la séparation des gouttelettes d'eau de la vapeur, et l'eau du ballon contenant diverses impuretés peut pénétrer dans le surchauffeur, créant un risque de contamination. De plus, une alcalinité accrue peut provoquer une corrosion alcaline du métal, ainsi que des fissures aux endroits où les tuyaux sont enroulés dans les collecteurs et le tambour.

Gaz agressifs dissous dans l'eau d'alimentation 0₂, С0₂provoquent diverses formes de corrosion du métal, entraînant une diminution de sa résistance mécanique.L'alcalinité réduite de l'eau accélère la corrosion et un certain niveau doit être maintenu dans l'eau d'alimentation. Dans les chaudières à basse pression, le niveau de pH requis est maintenu en introduisant de la soude dans l'eau d'alimentation, et dans les chaudières à haute pression, des phosphates ou de l'ammoniac.

Sur la base de ce qui précède, la teneur maximale autorisée en impuretés nocives dans l'eau d'alimentation est normalisée.

Circulation de l'eau dans le cycle de fonctionnement d'une centrale thermique

L'eau
et la vapeur d'eau sont des caloporteurs
dans les voies d'eau et de vapeur d'eau des centrales thermiques, centrales thermiques
et les centrales nucléaires.

À
solution du problème de l'eau TPP grand
ce qui compte, c'est que le passage au haut
et la pression supercritique de manière significative
modifie les conditions de vaporisation,
transfert de chaleur pendant l'ébullition, hydrodynamique
mélange de vapeur dans les tuyaux de la chaudière, ainsi que
propriétés du corps de travail lui-même.

À
Par exemple, avec une augmentation brutale de la pression
la densité de la vapeur d'eau augmente
la vitesse du mélange vapeur-eau diminue
dans les conduites de vapeur, diminue
tension superficielle et viscosité
l'eau, qui contribue à la formation
tartre et corrosion.

AVEC
une augmentation de la densité de la vapeur d'eau
augmente sa capacité à
dissolution de divers produits chimiques
composés contenus dans la chaudière
l'eau, entraînant d'importantes
élimination des substances inorganiques présentes dans l'eau
impuretés.

L'eau
Le TPP s'applique :

pour
production de vapeur dans les chaudières, les évaporateurs ;
pour
condensation de la vapeur d'échappement
condenseurs de turbine à vapeur et
autres échangeurs de chaleur ;
pour
refroidissement de l'eau de purge et des roulements
extracteurs de fumée;
v
comme liquide de refroidissement de travail
réseaux de chaleur cogénération
et les réseaux d'eau chaude.

L'eau
vapeur obtenue dans les chaudières, puis
passé dans les turbines est soumis à
condensation ou sous forme de vapeur réduite
paramètres utilisés sur
industriel et municipal
entreprises de technologie
process, chauffage et ventilation.

Riz.
1.1. Schéma IES :

1
- chaudière à vapeur; 2
- turbine à vapeur; 3
- générateur électrique; 4
- station d'épuration; 5
- condensateur ; 6
— pompe à condensat ; 7
— traitement des condensats (BOU) ; 8
- PEHD ; 9
- désaérateur ; 10
- pompe d'alimentation; 11
-PVD.

ré_ISH.V.—
eau de source.

ré_DV
- de l'eau supplémentaire est envoyée au circuit
pour reconstituer les pertes de vapeur et de condensat
après traitement avec
méthodes de nettoyage physiques et chimiques.

ré_TK
—
condensat de turbine, contient une petite
le montant de la dissolution et de la suspension
impuretés - le composant principal
l'eau d'alimentation.

ré_CV.
— retour du condensat de l'extérieur
consommateurs de vapeur, utilisés après
nettoyage dans une installation de nettoyage inversé
condensat (7)
à partir de
contaminants introduits. est un composé
une partie de l'eau d'alimentation.

Dp.c.
- l'eau d'alimentation, fournie aux chaudières,
générateurs de vapeur
ou
réacteurs
pour remplacer l'eau évaporée dans ces
unités. est un mélange
ré_J_._K,
ré_DV,
ré_CV.
et se condense dans les éléments de l'indiqué
agrégats.

Riz.
1.2. Régime TPP :

1
- chaudière à vapeur; 2
- turbine à vapeur; 3
— générateur électrique;
4
- condensateur ; 5
— pompe à condensat ; 6
– installation pour le nettoyage du retour
condensat ; 7
- désaérateur ; 8
- pompe d'alimentation; 9
— chauffe-eau supplémentaire ; 10
— traitement de l'eau pour l'alimentation des chaudières ; 11
— pompes à condensats inversées ; 12
— réservoirs de retour de condensat ; 13
— industriel consommateur de vapeur ;
14
— industriel consommateur de vapeur ; 15
— traitement de l'eau pour l'alimentation du système de chauffage.

ré_ETC
- l'eau de purge - est évacuée de la chaudière,
générateur de vapeur ou réacteur pour le nettoyage
ou dans le drain pour maintenir dans l'eau évaporée
eau (de chaudière) à des concentrations données
impuretés. Composition et concentration
impuretés dans l'eau de chaudière et de purge
sont identiques.

ré_V.O.
—
eau de refroidissement ou de circulation,
utilisé dans les condenseurs de vapeur
turbines à condensation
paire.

ré_V.P.
— l'eau d'appoint du réseau de chauffage, pour
compenser les pertes.

Méthodes et voies de préparation de l'eau

De nombreux facteurs négatifs sont éliminés par un traitement thermique et une filtration préliminaires. Dans d'autres cas, la préparation de l'eau pour le système de chauffage comprend plusieurs étapes de nettoyage avec des additifs, des réactifs pour donner au liquide de refroidissement les caractéristiques souhaitées.

Méthodes pouvant être utilisées avant de remplir le système de chauffage :

Ajout de réactifs. Ce sont certains produits chimiques qui réduisent la teneur excessive de certains composants qui affectent négativement le système.
oxydation catalytique. Nécessaire pour les niveaux élevés d'impuretés de fer. Le processus oxydatif lie les impuretés et les élimine sous forme de précipité.
Filtration. Divers filtres mécaniques sont installés pour le processus. Le remplissage des unités dépend de la composition chimique de l'eau.
Adoucissement par l'application d'ondes électromagnétiques.
Geler, faire bouillir ou décanter de l'eau pendant une certaine période de temps. Il s'avère que l'eau distillée pour le chauffage, qui est considérée comme le meilleur caloporteur.
processus de désaération. Cela est nécessaire avec un excès d'oxygène, de dioxyde de carbone et d'autres gaz.

Étapes du traitement de l'eau de la chaufferie

Les étapes de nettoyage de la chaufferie peuvent être divisées selon les types suivants :

Étapes obligatoires :
- Nettoyage mécanique grossier.
- Adoucissement et dessalage avec des résines échangeuses d'ions, osmose inverse.
Étapes supplémentaires - utilisées lorsque la teneur en fer, manganèse est augmentée :
- Aération.
- Déferrage.

Les étapes de traitement de l'eau d'une chaufferie diffèrent selon le type de chaudière. Donnons quelques exemples.

Traitement de l'eau pour les chaudières à vapeur par la méthode de cationisation Na en deux étapes avec élimination préalable du fer :

Traitement de l'eau des chaudières vapeur par osmose inverse :

Traitement de l'eau pour les chaudières à eau chaude d'une capacité supérieure à 1 m3/h :

filtre mécanique

Il s'agit d'un filtre grossier, sa tâche n'est pas seulement de nettoyer les grosses particules, mais également de protéger le reste du système - les filtres suivants des matières en suspension. Un filtre mécanique est la première ligne de protection pour un système de traitement de l'eau, qui empêche le sable grossier, les pierres et le tartre de pénétrer dans le système.

Colonne de déferrisation

La station d'aération et la colonne de déferrisation fonctionnent conjointement. Pour l'élimination du fer, des charges catalytiques spéciales sont utilisées. Le remblai oxyde le fer dissous et laisse passer l'eau filtrée.

station d'aération

Si l'eau contient une forte teneur en éléments tels que le fer, le manganèse, une station d'aération est nécessaire - une colonne et un compresseur. Le principe de l'aération est l'apport d'oxygène, qui provoque le processus d'oxydation des polluants.

Filtre échangeur d'ions ou osmose inverse

La dernière étape est l'adoucissement et le dessalement de l'eau. Selon le degré de purification requis, un filtre échangeur d'ions ou une osmose inverse est utilisé.

L'utilisation de résine échangeuse d'ions sera moins chère. Si seul l'adoucissement est nécessaire à ce stade, la colonne ionique fera l'affaire.

Si l'eau est riche en sel, un système d'osmose inverse est utilisé. Il élimine 99% des sels minéraux et polluants de l'eau. Le principal inconvénient est le coût élevé de l'équipement et la forte consommation d'eau - environ la moitié est rejetée dans le drain lors de la filtration.

Chaque étape du traitement de l'eau de chaudière est importante pour nettoyer et protéger les chaudières de la formation de dépôts minéraux qui entraînent des pannes.

Pour éviter de tels problèmes et dépenses inutiles, il est recommandé d'effectuer un entretien correct du système de traitement de l'eau.

Traitement de l'eau d'une chaufferie. Eau de chaudière. Installation et maintenance de chaufferies.

L'eau dans le génie thermique.Termes et définitions.

L'eau utilisée pour les chaudières à vapeur et à eau chaude, selon le domaine technologique, porte différentes appellations fixées dans les documents réglementaires :

L'eau brute est de l'eau provenant d'une source d'eau qui n'a pas été purifiée ni traitée chimiquement.

Eau d'alimentation - eau à l'entrée de la chaudière, qui doit respecter les paramètres spécifiés par le projet (composition chimique, température, pression).

L'eau d'appoint est de l'eau destinée à compenser les pertes associées à la purge de la chaudière et aux fuites d'eau et de vapeur dans le chemin du condensat de vapeur.

L'eau d'appoint est l'eau destinée à compenser les pertes liées aux purges de chaudières et aux fuites d'eau des installations consommatrices de chaleur et des réseaux de chauffage. L'eau de chaudière est l'eau qui circule à l'intérieur de la chaudière.

Eau directe du réseau - eau dans la canalisation sous pression du réseau de chauffage de la source au consommateur de chaleur.

Eau du réseau de retour - eau du réseau de chauffage du consommateur à la pompe du réseau.

Classement chaudière. Termes et définitions.

Selon la méthode d'obtention d'énergie pour chauffer de l'eau ou produire de la vapeur, les chaudières sont divisées en: - Technologie énergétique - chaudières, dans les fours desquelles le traitement des matériaux technologiques (combustible) est effectué; - Chaudières de récupération de chaleur - chaudières qui utilisent la chaleur des gaz résiduaires chauds du procédé ou des moteurs ; - Électrique - chaudières qui utilisent l'énergie électrique pour chauffer de l'eau ou produire de la vapeur.

Selon le type de circulation du fluide de travail, les chaudières sont divisées en chaudières à circulation naturelle et forcée. En fonction du nombre de circulations, les chaudières peuvent être à flux direct - avec un seul mouvement du fluide de travail, et combinées - à circulation multiple.

En ce qui concerne le mouvement du fluide de travail vers la surface chauffante, il existe: - Les chaudières à tubes de gaz, dans lesquelles les produits de combustion du combustible se déplacent à l'intérieur des tuyaux des surfaces chauffantes, et le mélange eau et vapeur-eau - à l'extérieur des tuyaux. - Chaudières à tubes d'eau, dans lesquelles de l'eau ou un mélange vapeur-eau se déplace à l'intérieur des tuyaux, et les produits de la combustion du combustible - à l'extérieur des tuyaux.

En plus de la documentation réglementaire, il est nécessaire de prendre en compte les préconisations du constructeur de la chaudière, précisées dans le mode d'emploi/manuel d'utilisation.

L'eau du réseau ECS doit être conforme aux normes "SanPiN 2.1.4.1074-01. Boire de l'eau. Exigences d'hygiène pour la qualité de l'eau des systèmes centralisés d'approvisionnement en eau potable. Contrôle de qualité".

impuretés de l'eau brute. Méthodes de traitement de l'eau pour la chaufferie.

Pour l'eau d'un puits, la teneur excessive en fer et en manganèse est caractéristique, ce qui affecte également le mode de fonctionnement des équipements de la chaudière. Le choix de la méthode de déferrage est déterminé par de nombreux facteurs - de la productivité de l'installation aux impuretés associées.

Il existe un grand nombre de réactifs conçus pour inhiber les processus d'entartrage et de corrosion. Traditionnellement, les stations de dosage automatiques sont utilisées pour introduire un réactif dans une eau prétraitée. Dans certains cas, les réactifs sont compatibles et peuvent être dosés à partir d'un conteneur de solutions de travail, dans d'autres, plusieurs stations de dosage sont nécessaires. Lors de l'utilisation d'un traitement correctif chimique, il est nécessaire de surveiller la préparation des solutions de dosage et de surveiller en permanence les concentrations de substances dosées dans l'eau de la chaudière.

La société AquaGroup garantit une approche individuelle de la sélection et du calcul de la station d'épuration pour chaque installation.