Проектирование водоподготовки

ООО «ПриволжскНИПИнефть» ведущий проектный институт, выполняющий полный комплекс проектных работ в области комплексного проектирования систем водоподготовки для фармацевтической, алькогольной, пивоваренной, пищевой, теплоэнергетической, нефтегазовой, нефтехимической промышленности.

Промышленная водоподготовка — это обработка воды, поступающей из природного или иного источника, для приведения её свойств и качества в соответствие с требованиями промышленных производств и других потребителей. Водоподготовка производиться как на объектах коммунального хозяйства (котельные, очистные сооружения), так и во всех отраслях энергетической промышленности (ТЭЦ и ТЭС), нефтегазовой и нефтехимической промышленности (НПЗ, НХЗ, химические заводы), фармацевтической промышленности (фармацевтические фабрики и заводы, косметические предприятии), пищевая промышленность (мясокомбинаты, овощные комплексы, дрожжевые заводы), алкогольная промышленность (заводы по производству шампанских и игристых вина, заводы по производству спирта и водки), пивоваренная промышленность (пивные заводы, лимонадные заводы, заводы по производству кваса).

При проектировании систем водоподготовки качество подготавливаемой воды для пищевых целей описывается СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

Цели проектирования водоподготовки.

Проект водоподготовки — это технологический проект освобождения воды от грубодисперсных и коллоидных примесей и содержащихся в ней солей, тем самым предотвращаются отложение накипи, унос солей паром, коррозия металлов, а также загрязнение обрабатываемых материалов при использовании воды в технологических процессах.

Проект водоподготовки — описывает основные методы обработки воды и может состоять из этапов:

проект осветления воды — коагуляция, отстаивание и фильтрование коллоидальных и суспензированных загрязнений воды;

проект умягчения воды — устранение жёсткости путем осаждением солей кальция и магния, известью и содой или удаление их из воды катионированием;

проект обессоливания и обескремнивания воды — ионный обмен или дистилляция в испарителях;

проект удаления растворённых газов — термический или химический метод;

проект удаления окислов железа и меди — метод фильтрования.

проект биологической очистки воды — от бактерий, вирусов и других микроорганизмов. В настоящее время в основном используется хлор, озон и ультрафиолетовая стерилизация.

проект улучшения — органолептических свойств воды: удаление из воды веществ, придающих воде запах (хлор, сероводород).

В разделе проекта «Водно-химическая часть котельной установки» или в других разделах общего проекта энергетической установки должны быть принципиально и конструктивно решены, а в пояснительной записке отражены следующие вопросы:
увязка схемы теплоснабжения предприятия в целом со схемой подключения вновь устанавливаемых котлов;
дебиты и качество воды указанных заказчиком возможных источников водоснабжения для водоподготовки с учетом требований ГОСТ 2761—84;
выбор схемы и оборудования для приготовления добавочной воды с учетом требований соответствующих глав СНиП по водоснабжению, тепловым сетям и котельным установкам, настоящих МУ и ведомственных отраслевых документов (в отраслях, где таковые имеются). При выборе возможных вариантов схемы водоподготовки необходимо учитывать требования к качеству сточных вод от аппаратов системы водоподготовки;
удаление из подпиточной воды агрессивных газов и предупреждение вторичной аэрации воды в баках-аккумуляторах системы теплоснабжения и в местных системах использования горячей воды;
комплекс мероприятий по противокоррозионной защите внутренних поверхностей оборудования водоподготовки и баков—аккумуляторов горячей воды;
возможность консервации котлов в периоды их остановов, водных и реагентных промывок внутренних поверхностей нагрева в периоды ремонтов, а также после монтажа перед пуском их в эксплуатацию;
организация реагентного хозяйства для системы подготовки подпиточной воды, а также для реагентных промывок котлов и их консервации;
автоматизация и механизация процессов водоподготовки и деаэрации подпиточной воды;
организация ремонта оборудования водоподготовки, в том числе гидроперегрузка фильтрующих материалов и их промывка-сортировка;
повторное использование (по возможности), обработка и канализация сточных вод от системы водоподготовки подпиточной воды, а также от установок для промывки и консервации котлов;
организация химического контроля за водно-химическим режимом энергоустановки в объеме требований настоящих МУ.

Не менее чем за месяц до ввода котла в эксплуатацию следует наладить работу водоподготовки и системы деаэрации котельной с привлечением специализированной организации такой как ООО «ПриволжскНИПИнефть», произвести гидравлическое испытание деаэратора и аппаратов водоподготовки подпиточной воды. При отсутствии в котельной пара для работы деаэратора до пуска котла необходимо выполнить только гидравлическое испытание деаэратора и осуществить наладку гидравлической части аппарата. Включать деаэратор в работу следует после получения первого пара из котла.

Проект водоподготовки предусматривает, что показатели качества подпиточной и сетевой воды на объекте, другие показатели водно-химического режима водогрейного котла в объеме требований, предусмотренных настоящими МУ, а также данные о работе водоподготовки и деаэрационной установки должны фиксироваться в специальной ведомости.
Наряду с текущим оперативным химическим контролем выполняется углубленный периодический контроль, который должен давать четкое представление о количественном составе исходной воды и динамике изменений состава воды в тракте теплоснабжающей установки, а также в системе водоподготовки и деаэрации подпиточной воды.
Данные анализов, в том числе и среднесуточных проб, дают возможность определить соответствие фактических показателей качества подпиточной и сетевой воды требованиям Правил Ростехнадзора установить эффективность работы обескислороживающей установки и системы водоподготовки.

Необходимый общий объем контроля в каждой конкретной котельной определяется особенностями общей тепловой схемы водотеплоснабжающей системы и принятым способом водоподготовки подпиточной воды, степенью оснащения приборами химического контроля и автоматизацией процессов технологической (АСУТП) схемы водоподготовки и деаэрации. Общий объем контроля энергетической установки, в состав которой входят водогрейные котлы, устанавливает головная ведомственная или привлеченная специализированная организация с учетом рекомендаций настоящих МУ.
На практике эксплуатации энергетических установок с водогрейными котлами нередко возникает необходимость кроме анализов сетевой и подпиточной воды и воды из различных ступеней водоподготовки выполнять анализы различного рода отложений для установления причин их образования и разработки средств предупреждения.
Применение декарбонизаторовв схемах водоподготовки обязательно при подкислении и Н-катионированииподпиточной воды. Также целесообразно устанавливать декарбонизаторы прииспользовании в качестве подпиточной исходной воды с общей щелочностью менее0,7 мг-экв/дм3. При применении декарбонизаторов рекомендуетсяподогрев воды перед ними до температуры 35-40 °С.
ВЫБОР СХЕМЫ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

2.1 Привыборе схемы водоподготовительной установки (ВПУ) наряду с требованиями п. 7.11 ВНТП 29-81 необходимоучитывать сезонность работы теплового и водоприготовительного оборудования.Наиболее целесообразно применение комбинированных схем ВПУ по РД34.37.504-83, представляющих ряд различных способов обработка воды,объединенных в общую технологическую схему, отдельные элементы которойподключают для частичной или полной обработки исходной воды в соответствии степловым графиком.
Использование комбинированных схемрасширяет возможности применения известкования, подкисления, Н- или H-Na катионирования; обеспечивает маневренность и экономичность системыводоприготовления в целом, а также улучшает экологическую обстановку в районе.
При проектировании схем ВПУ (проектировании водоподготовки) и составлении режимных карт, учитывающих сезонность работы системы теплоснабжения,следует определять необходимую долю умягчения по правилам, предусмотренным РД34.37.504-83.
Для выбора схемы безнакипного режима работыводогрейного оборудования последовательно проводят следующие расчеты:
определяют условия предотвращениясульфатного накипеобразования, вычислив подлежащую удалению часть солей кальциевой жесткости. Результат позволит приблизительно определить необходимость применения конкретного способа умягчения;
сравнивают произведение значений оставшейсякальциевой жесткости и карбонатной щелочности с карбонатным индексом,определяют необходимое количество удаляемой щелочности и выбирают способснижения щелочности;
при применении методов, повышающихсодержание сульфат-иона повторно определяют необходимую степень снижениякальциевой жесткости с учетом добавленного сульфат-иона и корректируютполученные результаты с необходимой степенью снижения щелочности.

Нормативная документация и образцы технического задания на водоподготовку.

РД 34.37.504-83. Нормы качества подпиточной и сетевой воды

РД 24-031-120-91. Нормы качества сетевой и подпиточной воды

Опросный лист — проект водоподготовки для котельной

Опросный лист — проект оборудования водоочистки для котельной

 

 

 

 

 

 

____________________

Технологические решения (пример).

— Насосы, вспомогательное оборудование, арматуру, теплообменники принять и установить согласно расчётам завода-изготовителя и с учётом нормативных документов.

— Для безопасной работы котлов предусмотреть автоматику безопасности и установку предохранительных клапанов

Устанвока оснащается узлом водоподготовки со всем необходимым оборудованием, выбранное на основе данных исходной воды поступающей на узел из водовода пресной технической воды, деаэратор, питательные насосы с частотными преобразователями.

Оборудование водоподготовки и деаэратора выбирается с учётом возможности подачи химически подготовленной воды на парогенератор для обеспечения диапазона производительности от 80% до 120%.

На площадках парогенераторов предусмотреть установку необходимого количества резервуаров запаса химически подготовленной воды. Необходимо согласовать количество с Зказчиком

Показатели качества химически подготовленной питательной воды на парогенераторы должны соответствовать РД и СНиП. Для подачи химически подготовленной воды потребителю предусмотреть насосы химически подготовленной воды (один рабочий, один резервный).

На каждой площадке парогенераторов предусмотреть:

— учёт расхода пара по каждому парогенератору, электроэнергии, исходной воды, газа, химически очищенной воды;

— систему электроснабжения;

— электрообогрев и изоляцию трубопроводов, арматуры ПГУ;

— систему водоподготовки;

— автоматизацию основного и вспомогательного оборудования.

Котлы должны быть снабжены автоматикой безопасности, регулирования тепловых процессов и автоматической отсечкой подачи газа в ПГУ при повышении концентрации загазованности в ПГУ выше 20% от нижнего предела воспламеняемости газа, при повышении предельно допустимой концентрации СО и при пожаре, недопустимом отклонении давления газа от заданного; погасании пламени у рабочих горелок или группы горелок, объединенных в блок;

Паропроводы, водоводы оборудовать дренажами в нижних точках. Дренажи оборудовать запорной арматурой и отводами, направленными от человека открывающего дренаж. Паропроводы с наружней заводской теплоизоляцией.