Показатели качества исходной воды			Таблица 2.18
	Показатели	Обозначение	Размерность
			мг/дм3		мг-экв/дм3
	Органические вещества	Орг	20		–
Жесткость общая		Жо	–		6
–	карбонатная	Жк	–		5
–	некарбонатная	Жнк	–		1
–	кальциевая	ЖСа	–		4
–	магниевая	ЖMg	–		2
Кальций – ионы		Са 2+	80,16		4
Магний – ионы		Mg 2+	24,32		2
Натрий – ионы		Na+	12,00		0,5
Сульфат – ионы		SO4 2¯	48,03		1
Хлорид – ионы		CI¯	17,75		0,5
Бикарбонат – ионы		HCO3¯	305		5,0
Кремнивая кислота в пересче-
те:		SiO32-	38		1
– на SiO3 2¯		SiO2	30		1
– на SiO2
Свободная углекислота		СО2	11		0,5

Требуемое качество воды для паровых котлов и теплосетей по показателям общей жесткости может быть обеспечено обработкой воды методом коагуляции, известкования и схемой двухступенчатого натрийкатионирования для котлов и одноступенчатого натрий-катионирования для теплосетей, рис. 2.2. С целью дополнительного снижения щелочности исходной воды в схеме рис. 2.2 предусмотрена подача серной кислоты.

При средних давлениях растворимость всех примесей в паре незначительна, включая и кремниевую кислоту. Поэтому нормами для этих котлов (табл. 1.4. Приложение 1) допускается довольно большое содержание примесей в питательной воде, в том числе и кремнекислых соединений. Несмотря на то, что по ПТЭ разрешается довольно большой размер продувки (3 %), в условиях бескоррекционного внутрикотлового водно-химического режима возникает опасность образования кальциевых силикатных накипей. Поэтому в схеме рис. 2.2 предусматривается удаление из воды кремниевой кислоты путем обработки каустическим

59

магнезитом совместно с коагуляцией и известкованием в одном осветлителе.

Таким образом, требуемое качество воды после обработки по указанной схеме будет характеризоваться показателями, представленными в табл. 2.19, а выбранная схема, как следует из табл. 2.19, способна возмещать любые безвозвратные потери пара и конденсата.

	Таблица 2.19
Показатели качества обработанной воды для паровых котлов
Показатель	Нормативные данные
Жесткость общая, мг-экв/дм3	0,01
Щелочность общая,	0,5
Кремниевая кислота, мг-экв/дм3	1,0

Сухой остаток обработанной воды Сост с учетом изменения некоторых составляющих во внутрикотловых условиях (гидролиз карбонатов и бикарбонатов натрия с образованием NaOH и превращения кремниевой кислоты в силикат натрия) составляет [4, 8,10]:

Сост = 0,25 Орг + 71,04 (SO42¯ + К + К1) + 58,45 CI¯ +

+40 Щост + 61,03 SiO32¯ = 0,25 20 + 71,04 (1+ 0,5 + 0,3) +

+58,45 0,5 + 40 0,5 + 61,03 + 0,025 = 183,63 мг/дм3,

где в данной формуле:

–Орг – исходное содержание в воде органических соединений, мг/дм3;

–71,04 – численное значение мг-экв сульфата натрия;

–SO42¯ – исходное содержание в воде сульфат-ионов, мг-экв/дм3;

–К – доза коагулянта, мг-экв/дм3;

–К1 – доза серной кислоты, мг-экв/дм3;

–58,45 – численное значение мг-экв хлорида натрия;

–CI¯ – исходное содержание в воде хлорид-ионов, мг-экв/дм3;

–40 – численное значение мг-экв едкого натра NaOH;

–Щост – щелочность обработанной воды, мг-экв/дм3;

–61,03 – численное значение мг-экв силиката натрия;

–SiO32¯– содержание кемниевой кислоты в обработанной воде, мг-экв/дм3.

Окисляемость обрабатывемой воды может быть определена из соотношения [11]: Орг (мг/дм3) = 3,5·Ок (мг О2/дм3). Ок = 5,7 мг О2/дм3.

На стадии проектирования и в соответствии с указаниями, табл. 2.20, для данного состава обрабатываемой воды принимается доза коагулянта, равная К = 0,75 мг-экв/дм3.

60

1

5

6

7

8

9

2			4
																		11
3
																10

Рис. 2.2. Схема обработки добавочной воды для питания паровых котлов и подпиточной воды для закрытой теплосети:

1 – сырая вода; 2 – подача известкового молока; 3 – подача раствора коагулянта; 4 – подача магнезитового молока; 5 – осветлитель; 6 – промежуточный бак; 7 – механический фильтр; 8 – натрий-катионитовый фильтр первой ступени; 9 – натрий-катионитовый фильтр второй ступени; 10 – подача раствора серной кислоты; 11 – обработанная вода

		Таблица 2.20
Применяемые в проектировании дозы коагулянта [1]
Исходная вода		Доза коагулянта,
Щелочность, мг-экв/л	Окисляемость, мг/дм3	мг-экв/ дм3
При Що ≥ 2	Ок ≤ 5	Дк = К = 0,5
При Що ≥1,5	Ок ≤ 10	Дк = К = 0,75
При Що < 1,5	Ок > 10	Дк = К = 1,0

Различный характер примесей не дает возможность определить остаточную щелочность известкованной воды расчетным путем, но ее можно принять, согласно табл. 2.21, равной карбонатной жесткости Жк

обработанной воды. Жок.в = 0,5 мг-экв/дм3.

Таблица 2.21

Остаточная карбонатная щелочность известкованной воды [1]

Содержание кальция в исходной воде, мг-экв/дм3	Более 3	1…3	0,5…1
Остаточная карбонатная щелочность, мг-экв/дм3	0,5…0,6	0,6…0,7	0,7…0,75

Для более надежного обеспечения указанной щелочности в схеме, рис. 2.2, предусмотрено дополнительное подкисление серной кислотой, дозой К1 = 0,3 мг-экв/дм3.

61

Относительная остаточная щелочность Щотн.ост обработанной воды равна [4]:

Щотн.ост = 40 Щост / Сост = 40 0,5 / 183,63 ≈ 0,11 (11 %).

Согласно правилам Госгортехнадзора Щотн.ост не должна превышать

20 % [4, 3].

Расчет оборудования водоподготовительной установки начинается от конца технологического процесса обработки воды в целях более точного учета расхода обрабатываемой воды на собственные нужды установки и правильного определения нагрузки головного водоподготовительного оборудования.

2.9.1. Расчет натрий-катионитовых фильтров второй ступени

Вода, поступающая на эти фильтры в количестве 180 т/ч, должна иметь жесткость Жо = 0,035 мг-экв/дм3.

Допустимая скорость фильтрования «w» для Na-катионитовых фильтров второй ступени составляет 30…60 м/ч [4].

Исходя из этого, определяется необходимая суммарная площадь фильтрования: F = Q/w =180/30…180/60 = 6…3 м2.

На второй ступени катионирования обычно устанавливается не менее двух фильтров, которые выбираются из существующих стандартных фильтров [1, 8, 10], табл. 2.10.

В данном случае из существующих стандартных фильтров достаточно установить два фильтра с размерами:

диаметр – D = 2000 мм;	– f = 3,14 м2;
площадь фильтрования
высота слоя катионита	– Нсл = 1,5 м.

После подбора фильтров расчет начинают с определения нормальной и максимальной скоростей фильтрования.

Нормальная скорость фильтрования при этом составит:

wн = Q /( f a) = 180 / (3,14 2) = 29 м/ч.

Максимальная скорость фильтрования равна:

Wмах = Q / f (a – 1) = 180 / 3,14 = 57 м/ч.

Далее расчет производится в следующем порядке.

1. Определяется количество солей жесткости, удаляемых на на- трий-катионитовых фильтрах второй ступени [3, 8, 10], равное:

А = 24 Жо Q = 24 0,035 180 = 151,2 г-экв/сут,

где Жо – общая жесткость воды, поступающей на натрий-катиони- товые фильтры второй ступени, г-экв/м3.

62