Опыт проектирования и эксплуатации комплексов ХВО котельных на основе современного автоматизированного оборудования

Водоподготовка (ХВО) на котельной необходима для защиты оборудования от коррозии, накипи и отложений. Отсутствие ХВО или его неэффективная работа приводит к перерасходу топлива и выходу оборудования котельной и теплосети из строя. Остановка котельной представляет социальную опасность, т.к. при этом прекращается отопление и ГВС. К тому же имеет место экономический фактор - капитальные затраты на замену котлов и пр.

ХВО не просто должна присутствовать на котельной, но и должна соответствовать своей задаче (проекту, ТЗ, объему подпитки, режиму работы котельной, качеству и количеству исходной воды, качеству подпиточной воды), эффективно и стабильно работать.

За последние 10 лет на водогрейных котельных широкое распространение получили автоматические системы умягчения воды непрерывного действия серии KWS TA с управляющими механизмами Fleck 9000 и 9500. Конструктивно эти установки включают в себя:

  • Два полимерных корпуса диаметром от 200 до 610 мм
  • Верхние и нижние распределительные устройства из ПВХ
  • Катионит Room&Haas от 20 до 280 л на один корпус
  • Кварцевый гравий для поддерживающего слоя
  • Управляющий механизм с расходомером и адаптерами для подключения к трубопроводам и дренажу
  • Бак солерастворитель вместимостью до 300 кг соли
  • Автоматическая система умягчения воды непрерывного действия серии KWS TA

Преимущества автоматических фильтров KWS TA:

  • Все процессы работы и регенерации автоматизированы
  • Компактность - например, для установки 5,5 м3/час требуется всего 2 м2
  • Низкая масса - обеспечивает удобство транспортировки, монтажа и обслуживания - вес установки производительностью 10 м3/час не более 750 кг
  • Все материалы не подвержены коррозии - пластик, латунь
  • Низкое энергопотребление - всего 25 Вт 220 В
  • Высокая эффективность регенерации катионита - следовательно, низкий расход соли - например, при подпитке 1 м3/час круглосуточно при средней жесткости исходной воды 6 мг-экв/л потребуется около 17 кг соли в сутки. Удельный расход соли 116 г/г-экв
  • Низкий расход воды на собственные нужды - например, для установки 1 м3/час требуется всего 250 л на одну регенерацию
  • Катионит износостойкий - срок службы не менее 5 лет. Есть установки, работающие 10 лет без перегрузки
  • Катионит не подвержен залипанию железом, работает на железе до 4 мг-экв/л. Эффективно отмывается специальными реагентами
  • Низкая цена: установка производительностью 1 м3/час - 50 000 руб., 5,5 м3/час - 200 000 руб. Чаще всего при необходимости замены катионита на старой ХВО проще и дешевле поставить новый умягчитель серии KWS TA
  • Нет альтернативы при использовании в транспортабельных котельных
  • Очень надежная автоматика. Управляющие механизмы работают годами без обслуживания

В качестве недостатков этих установок можно привести следующее:

  • Привередливы к качеству соли. Желательно использовать таблетированную соль. Но это может быть и преимуществом: нет солевого хозяйства, в диспетчерезированных котельных можно загружать полный солевой бак раз в неделю, 120кг/17кг=7дней

Особенности проектирования и эксплуатации установок ХВО

KWS TAВ процессе разработки множества комплексов водоподготовки специалисты нашей компании выявили ряд важных моментов, которые необходимо учитывать при создании водоочистных систем.

Соответствие проектируемых комплексов ХВО объемам теплосети, режимы работы котельных и объемы подпитки, время и периодичность регенерации систем водоподготовки, необходимость механической очистки исходной воды, диапазон изменения давления воды на входе, количество растворенного железа в воде.

Мы приводим в нашей статье основные рекомендации, касающиеся подбора оборудования водоподготовки на стадии проектирования ХВО и для последующей эксплуатации систем очистки воды на котельных. Наши рекомендации даны применительно рассмотренных выше автоматических систем умягчения воды непрерывного действия серии KWS TA с управляющими механизмами Fleck 9000 и 9500.

  • Помимо установок умягчения непрерывного действия на котельных для защиты оборудования могут использоваться фильтры с периодической регенерацией. Однако в большинстве случаев неверно и опасно применять умягчители, требующие прерывания подачи умягченной воды в момент их регенерации. В последнее время проектировщики часто закладывают такие умягчители на небольших котельных с закрытыми контурами с целью экономии денег и места. Но при этом появляется ряд проблем. Проблемы с заполнением теплосети, возможны порывы и незапланированные разборы, утечки. Может возникнуть необходимость подпитки во время регенерации, при этом бак подпиточной воды не всегда спасает. Как следствие, надежность такой системы низкая.
  • При проектировании систем ХВО необходимо учитывать объем теплосети и время на ее заполнение. В проекте закладывают умягчители минимальной производительности, а теплосеть большая - такие случаи нередки на небольших котельных. Например, теплосеть 50 м3, умягчитель 0,8 м3/час - время заполнения 2,6 суток. Необходимо иметь расходомер (ротаметр) на подпитке и контролировать скорость заполнения. На практике поток воды открывают наполную, что бы быстрее заполнить теплосеть. Могут возникнуть проблемы с регенерацией.
  • Специфика управляющих механизмов 9000 и 9500 такова, что для взрыхления и регенерации одного из фильтров подается вода, умягченная вторым (рабочим) фильтром. Т.о., если не заложить запас по производительности, то во время регенерации будет снижение качества умягчения, потеря напора и производительности. Необходимо выбирать установку хотя бы на размер больше.
  • Для создания систем водоподготовки требуется фильтр механической очистки исходной воды на уровне 50-100 мкм. Проще всего использовать сетчатые или мешочные фильтры.
  • Если есть опасность скачков по давлению и превышения 8 бар в исходном трубопроводе, то необходимо предусмотреть редукционный клапан на входе. Есть комбинации сетчатых фильтров с клапанами. Вообще, для стабильной работы хорошо иметь стабильное давление на входе.
  • Система водоподготовки на ЗАО "Мясокомбинат "Нововоронежский""Если давление низкое, требуется соответствующая автоматическая насосная станция на входе. Оптимальным является 3,0-6,0 бар на входе. 2,5 бара - минимум.
  • Регенерация должна проходить в автоматическом режиме, как указано в паспорте. В солевом баке должен быть насыщенный раствор соли. Нельзя его разбавлять, доливая вручную воду. Нельзя готовить 8-10% раствор соли в баке!
  • Железо в исходной воде не должно превышать 2(4) мг/л. Железо необходимо учитывать при расчете фильтроцикла с К=1,37. При наличии растворенного железа в исходной воде требуются периодические профилактические обработки смолы специальными реагентами. Если железа больше, то необходимо предварительное обезжелезивание.
  • Если источник воды поверхностный, то желательно предусмотреть осадочные песчаные фильтры на входе.
  • Время между регенерациями должно быть не менее 5,5 часов для полного растворения соли в холодной воде без перемешивания и барботажа. Особенно важно при использовании мелкой грязной соли.

Опубликовано: 14.03.2008 Автор: Д.В. МАХАЕВ - генеральный директор