RU2613356C1 - Method of feed water preparation for low pressure coil steam generators - Google Patents
Method of feed water preparation for low pressure coil steam generators Download PDFInfo
- Publication number
- RU2613356C1 RU2613356C1 RU2015154377A RU2015154377A RU2613356C1 RU 2613356 C1 RU2613356 C1 RU 2613356C1 RU 2015154377 A RU2015154377 A RU 2015154377A RU 2015154377 A RU2015154377 A RU 2015154377A RU 2613356 C1 RU2613356 C1 RU 2613356C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- feed water
- aminat
- water
- feed
- steam generators
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B27/00—Instantaneous or flash steam boilers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
- F22D5/00—Controlling water feed or water level; Automatic water feeding or water-level regulators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике получения насыщенного водяного пара для технологических нужд различных производств и может быть использовано в химической, деревообрабатывающей, пищевой, нефтедобывающей промышленности, производстве стройматериалов и других отраслях экономики; устанавливается на месте потребления пара. В настоящее время на промышленных предприятиях все большее применение находят змеевиковые парогенераторы (ПГ) низких давлений (ниже 3,8 МПа). Широкому внедрению этих котлов способствовали их преимущества: пар генерируется через несколько минут после включения котла, экономный расход топлива, малые габариты, простота эксплуатации и технического обслуживания т.п. Однако вопросу организации надежного водно-химического режима змеевиковых парогенераторов как зарубежные, так и отечественные производители не уделяют достаточного внимания. При этом требования к качеству питательной и котловой воды ПГ, предъявляемые различными производителями, так же подчас не обоснованы и не могут обеспечивать надежную работу парогенераторов.The invention relates to techniques for producing saturated steam for the technological needs of various industries and can be used in the chemical, woodworking, food, oil industries, construction materials and other industries; installed at the place of steam consumption. At present, industrial enterprises are increasingly using low-pressure coil steam generators (GHGs) (below 3.8 MPa). The widespread adoption of these boilers was facilitated by their advantages: steam is generated a few minutes after the boiler is turned on, economical fuel consumption, small dimensions, ease of operation and maintenance, etc. However, both foreign and domestic manufacturers do not pay enough attention to the organization of a reliable water-chemical regime of coil-type steam generators. At the same time, the requirements for the quality of the GHG feed and boiler water made by various manufacturers are also sometimes not justified and cannot ensure the reliable operation of steam generators.
Известен способ работы змеевикового парогенератора низкого давления, заключающийся в том, что в кольцевом пространстве модуля низкого давления, образованного цилиндрическими обечайками, питательная вода подогревается продуктами сгорания до 85-95°С; при температуре 100°С питательная вода закипает и дегазируется, при этом из нее выпадает накипь (см. патент RU №2515877, кл. F22B 27/00, опубл. 20.05.2014).A known method of operation of a coil low pressure steam generator, which consists in the fact that in the annular space of the low pressure module formed by the cylindrical shells, the feed water is heated by combustion products to 85-95 ° C; at a temperature of 100 ° C, the feed water boils and degasses, while scale is deposited from it (see patent RU No. 2515877, class F22B 27/00, publ. 05.20.2014).
Этот технологический прием может быть применен в тех случаях, когда конденсат возвращается в котельную. Однако данный способ не позволяет проводить подготовку питательной воды, которая обеспечивала бы работу парогенератора без образования накипи.This technological technique can be applied in cases where condensate is returned to the boiler room. However, this method does not allow the preparation of feed water, which would ensure the operation of the steam generator without the formation of scale.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки питательной воды для змеевиковых парогенераторов низкого давления, заключающийся в том, что в питательную воду добавляют химические реагенты (см. патент RU №2029880, кл. F02G 5/04, опубл. 27.02.1995).The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of preparing feed water for coil low pressure steam generators, which consists in adding chemical reagents to feed water (see patent RU No. 2029880, class F02G 5/04, publ. 27.02 .1995).
Сравнительно низкий температурный напор в змеевиковой части и объемное парообразование с последующим перегревом пара в камере пароперегревателя, сравнительно низкий температурный режим (200-400°С) проточной части турбины в сочетании с моющими способностями пара создают условия применения питательной воды с более низкими качествами. В описываемой в патенте установке выпускные газы захватывают в заданном количестве гранулы сыпучего материала, смешиваются с ними и нагревают их и затем гранулы вдуваются на высокой скорости в воду, вызывая парообразование на поверхности гранул и отложение как накипеобразующих, так и растворимых соединений, при этом и в объеме нагреваемой воды выделяются накипеобразующие соединения. Перепад сопряженных давлений для растворов с различным потенциалом рН дает возможность использовать работу парообразования раствора с большим рН для привода клапанов, дозирующих щелочной раствор с заданной рН в последующем процессе нейтрализации.The relatively low temperature pressure in the coil part and volumetric vaporization followed by steam overheating in the superheater chamber, the relatively low temperature regime (200-400 ° C) of the turbine flow part in combination with the washing abilities of the steam create conditions for the use of feed water with lower qualities. In the installation described in the patent, the exhaust gases capture granules of granular material in a predetermined amount, mix with them and heat them, and then the granules are blown into the water at high speed, causing vaporization on the surface of the granules and the deposition of both scale-forming and soluble compounds, both in the volume of heated water releases scale-forming compounds. The differential pressure drop for solutions with different pH potential makes it possible to use the work of vaporization of a solution with a high pH to drive valves that dispense an alkaline solution with a given pH in the subsequent neutralization process.
Однако данный способ подготовки воды с применением гранул и подачей щелочных растворов достаточно сложен, что сужает область его использования.However, this method of preparing water using granules and the supply of alkaline solutions is quite complicated, which narrows the scope of its use.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.The objective of the invention is to remedy these disadvantages.
Технический результат заключается в предотвращении процессов накипеобразования и коррозии на теплопередающих поверхностях змеевиковых парогенераторов низкого давления.The technical result is to prevent the processes of scale formation and corrosion on the heat transfer surfaces of the coil low pressure steam generators.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ подготовки питательной воды для змеевиковых парогенераторов низкого давления заключается в том, что в питательную воду добавляют химические реагенты, при этом в питательную воду добавляют два химических реагента: АМИНАТ™КО-2 для дообескислороживания питательной воды и АМИНАТ™КО-3п для предотвращения накипеобразования и корректировки рН питательной воды, при этом дозу химического реагента АМИНАТ™КО-2 рассчитывают по формуле:This problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the method of preparation of feed water for coil low pressure steam generators is that chemical reagents are added to feed water, while two chemical reagents are added to feed water: AMINAT ™ KO-2 for pre-oxygenation of feed water and AMINAT ™ KO-3p to prevent scale formation and pH adjustment of feed water, while the dose of the chemical reagent AMINAT ™ KO-2 is calculated by the formula:
DКО-2=8×О2+i, мг/дм3 D KO-2 = 8 × O 2 + i, mg / dm 3
где О2 - содержание кислорода в питательной воде в мг/дм3;where O 2 - the oxygen content in the feed water in mg / DM 3 ;
i - избыток реагента АМИНАТ™КО-2, мг/дм3, который составляет в питательной воде - в пределах 5-15 мг/дм3, а в котловой воде - в пределах 10-25 мг/дм3,i - excess reagent AMINAT ™ KO-2, mg / dm 3 , which is in the feed water - in the range of 5-15 mg / dm 3 , and in boiler water - in the range of 10-25 mg / dm 3 ,
а дозу химического реагента АМИНАТ™КО-3п рассчитывают по формуле:and the dose of the chemical reagent AMINAT ™ KO-3p is calculated by the formula:
DКО-3П=186×(Жпит.в-Жост.)+6,7CFe, мг/дм3,D KO-3P = 186 × (W feed.- W ost. ) + 6,7C Fe , mg / DM 3 ,
где Жпит.в. - жесткость питательной воды, мг-экв/дм3;where is f.v. - hardness of feed water, mEq / dm 3 ;
Жост. - остаточная жесткость, мг-экв/дм3;W ost. - residual stiffness, mEq / dm 3 ;
CFe - содержание железа в питательной воде в мг/дм3.C Fe is the iron content in the feed water in mg / dm 3 .
В отличие от барабанных котлов в змеевиковых паровых котлах нагрев и испарение воды осуществляется за один проход среды по тракту, т.е. питательная вода, пройдя последовательно все поверхности нагрева, целиком превращается в пар. Движение теплоносителя - воды, пароводяной смеси и пара - осуществляется за счет принудительной циркуляции, создаваемой насосом.In contrast to drum boilers in coil steam boilers, heating and evaporation of water is carried out in one passage of the medium along the path, i.e. feed water, passing successively all the heating surfaces, is completely converted into steam. The movement of the coolant - water, steam-water mixture and steam - is carried out due to the forced circulation created by the pump.
При этом примеси, поступающие с питательной водой, не могут быть выведены из котла с продувкой части котловой воды, как у барабанных паровых котлов. Поэтому часть примесей может осаждаться на внутренней поверхности труб, а часть уноситься с паром. В связи с этим требования к качеству питательной воды должны быть более жесткими, обеспечивая получение чистого пара и ограничение образования отложений в змеевиках котлов. Поэтому для змеевиковых парогенераторов необходимо разрабатывать коррекционные водно-химические режимы, обеспечивающие безнакипные условия их работы.In this case, the impurities coming from the feed water cannot be removed from the boiler by purging part of the boiler water, as in drum steam boilers. Therefore, some of the impurities can be deposited on the inner surface of the pipes, and some can be carried away with steam. In this regard, the requirements for the quality of feed water should be more stringent, providing clean steam and limiting the formation of deposits in the boiler coils. Therefore, for coil steam generators, it is necessary to develop corrective water-chemical regimes that ensure non-scale conditions for their operation.
Анализ различных химических реагентов для коррекционной обработки питательной воды змеевиковых парогенераторов показал, что в качестве реагентов для связывания кислорода может быть использован химический реагент на основе метабисульфита натрия АМИНАТ™КО-2.Analysis of various chemical reagents for the correct treatment of feed water for coil steam generators showed that a chemical reagent based on sodium metabisulfite AMINAT ™ KO-2 can be used as reagents for oxygen binding.
Было также установлено, что для предотвращения накипеобразования в змеевиковых ПГ может быть использован химический реагент АМИНАТ™КО-3п на основе натриевых солей органических комплексообразователей с различной степенью замещения. Реагент обеспечивает безнакипный режим работы ПГ за счет перевода катионов жесткости и продуктов коррозии в растворенное состояние. Доза реагента рассчитывается на основании значений жесткости и содержания железа в питательной воде.It was also found that to prevent scale formation in coil GHGs, the chemical reagent AMINAT ™ KO-3p based on the sodium salts of organic complexing agents with various degrees of substitution can be used. The reagent provides a non-scale operating mode of the GHG due to the transfer of stiffness cations and corrosion products to the dissolved state. The dose of reagent is calculated based on the values of hardness and iron content in the feed water.
Использование реагента позволяет не ограничивать коэффициент упаривания воды в котловой воде ПГ при любой схеме водоподготовки (ВПУ). Дозирование реагента возможно как постоянно, так и периодически в зависимости от компонентного состава ионов-накипеобразователей. Единственным ограничением применения АМИНАТа™КО-3п является присутствие в контуре ПГ элементов оборудования, выполненных из медьсодержащих сплавов.The use of a reagent allows not to limit the coefficient of evaporation of water in the boiler water of the steam generator under any water treatment scheme (VPU). Dosing of the reagent is possible both constantly and periodically depending on the component composition of scale-forming ions. The only limitation of the use of AMINAT ™ KO-3p is the presence in the GHG circuit of equipment elements made of copper-containing alloys.
Корректировка степени замещения комплексообразователя в составе АМИНАТа™КО-3п позволяет поддерживать значение рН питательной воды в нормируемых пределах 8,5-10,0.Correction of the degree of substitution of the complexing agent in the composition of AMINAT ™ KO-3p allows us to maintain the pH value of the feed water in the normalized range of 8.5-10.0.
В процессе реализации описываемого способа подготовки питательной воды для змеевиковых парогенераторов низкого давления в питательную воду добавляют два химических реагента: АМИНАТ™КО-2 (ТУ 2149-098-17965829-2013) для дообескислороживания питательной воды и АМИНАТ™КО-3п (ТУ 2149-099-17965829-2013) для предотвращения накипеобразования и корректировки рН питательной воды, при этом дозу химического реагента АМИНАТ™КО-2 рассчитывают по формуле:In the process of implementing the described method for the preparation of feed water for low-pressure coil steam generators, two chemicals are added to feed water: AMINAT ™ KO-2 (TU 2149-098-17965829-2013) for additional deoxidation of feed water and AMINAT ™ KO-3p (TU 2149- 099-17965829-2013) to prevent scale formation and adjust the pH of the feed water, while the dose of the chemical reagent AMINAT ™ KO-2 is calculated by the formula:
DКО-2=8×О2+i, мг/дм3 D KO-2 = 8 × O 2 + i, mg / dm 3
где О2 - содержание кислорода в питательной воде в мг/дм3;where O 2 - the oxygen content in the feed water in mg / DM 3 ;
i - избыток реагента АМИНАТ™КО-2, мг/дм3, который составляет в питательной воде - в пределах 5-15 мг/дм3, а в котловой воде - в пределах 10-25 мг/дм3,i - excess reagent AMINAT ™ KO-2, mg / dm 3 , which is in the feed water - in the range of 5-15 mg / dm 3 , and in boiler water - in the range of 10-25 mg / dm 3 ,
а дозу химического реагента АМИНАТа™КО-3п рассчитывается по формуле:and the dose of the chemical reagent AMINAT ™ KO-3p is calculated by the formula:
ВКО-3п=186×(Жпит.в-Жост.)+6,7CFe, мг/дм3,In KO-3p = 186 × (W feed in- W rest. ) + 6.7C Fe , mg / dm 3 ,
где Жпит.в. - жесткость питательной воды, мг-экв/дм3;where is f.v. - hardness of feed water, mEq / dm 3 ;
Жост. - остаточная жесткость, мг-экв/дм3;W ost. - residual stiffness, mEq / dm 3 ;
СFe - содержание железа в питательной воде в мг/дм3.With Fe - the iron content in the feed water in mg / DM 3 .
Приведенные формулы составлены на основании стехиометрических соотношений химического связывания кислорода и комплексообразования катионов жесткости и железа при дозировании реагентов и подтверждаются результатами внедрения.The above formulas are compiled on the basis of stoichiometric ratios of the chemical binding of oxygen and the complexation of stiffness cations and iron during dosing of the reagents and are confirmed by the implementation results.
При этом использование приготовленной предлагаемым способом питательной воды на действующих парогенераторах показало возможность надежной работы змеевиковых парогенераторов в условиях ограничения процессов коррозии и накипеобразования на теплопередающих поверхностях. В таблице 1 приведены результаты испытаний ПГ при различной жесткости питательной воды и содержании кислорода в воде. Для оценки эффективности предлагаемого способа обработки воды использовалась величина интенсивности накипеобразования, допустимое значение которой не должна превышать значения 0,1 г/м2ч.At the same time, the use of feed water prepared by the proposed method on existing steam generators showed the possibility of reliable operation of coil steam generators under conditions of limiting the processes of corrosion and scale formation on heat transfer surfaces. Table 1 shows the test results of GHGs with different feed water hardness and oxygen content in water. To assess the effectiveness of the proposed method of water treatment, the scale formation intensity was used, the permissible value of which should not exceed 0.1 g / m 2 h.
При расчете дозы реагента АМИНАТа™КО-2 величина избытка принималась - 5 мг/дм3. Доза АМИНАТ™КО-3п рассчитывалась из условия, чтобы величина интенсивности накипеобразования не превышала допустимой величины.When calculating the dose of the AMINAT ™ KO-2 reagent, the excess value was taken - 5 mg / dm 3 . The dose of AMINAT ™ KO-3p was calculated from the condition that the magnitude of the scale formation did not exceed the permissible value.
Как показали результаты испытаний, при остаточной жесткости в питательной воде не более 0,01 мг-экв/дм3 интенсивность накипеобразования не превышает допустимой величины.As the test results showed, with residual hardness in feed water of not more than 0.01 mEq / dm 3 , the scale formation intensity does not exceed the permissible value.
Настоящее изобретение может быть использовано на промышленных предприятиях, где используются змеевиковые парогенераторы низких давлений (ниже 3,8 МПа).The present invention can be used in industrial enterprises that use coil low pressure steam generators (below 3.8 MPa).
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154377A RU2613356C1 (en) | 2015-12-18 | 2015-12-18 | Method of feed water preparation for low pressure coil steam generators |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154377A RU2613356C1 (en) | 2015-12-18 | 2015-12-18 | Method of feed water preparation for low pressure coil steam generators |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2613356C1 true RU2613356C1 (en) | 2017-03-16 |
Family
ID=58458333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015154377A RU2613356C1 (en) | 2015-12-18 | 2015-12-18 | Method of feed water preparation for low pressure coil steam generators |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2613356C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2762595C1 (en) * | 2021-02-12 | 2021-12-21 | Александр Владимирович Липовка | Method for non-thermal deaeration of water |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2524757A (en) * | 1945-05-17 | 1950-10-10 | Dow Chemical Co | Cleaning scaled vessels |
RU2190630C2 (en) * | 1996-07-10 | 2002-10-10 | Коммонвелт Эдисон Компани | Polymer dispersants and methods for their use in steam generator on nuclear power plants |
CN1557746A (en) * | 2004-02-06 | 2004-12-29 | 张文利 | Corrosion inhibitor for steam condensate system of industrial boiler and process for manufacturing same |
RU99109U1 (en) * | 2010-06-18 | 2010-11-10 | Закрытое акционерное общество "КОМПОМАШ-ТЭК" | STEAM INSTALLATION |
RU2500835C1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "ТРАВЕРС" (ООО "НПФ ТРАВЕРС") | Inhibitor of carbon-dioxide corrosion for aminat sc-3 steam-condensate plants |
-
2015
- 2015-12-18 RU RU2015154377A patent/RU2613356C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2524757A (en) * | 1945-05-17 | 1950-10-10 | Dow Chemical Co | Cleaning scaled vessels |
RU2190630C2 (en) * | 1996-07-10 | 2002-10-10 | Коммонвелт Эдисон Компани | Polymer dispersants and methods for their use in steam generator on nuclear power plants |
CN1557746A (en) * | 2004-02-06 | 2004-12-29 | 张文利 | Corrosion inhibitor for steam condensate system of industrial boiler and process for manufacturing same |
RU99109U1 (en) * | 2010-06-18 | 2010-11-10 | Закрытое акционерное общество "КОМПОМАШ-ТЭК" | STEAM INSTALLATION |
RU2500835C1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "ТРАВЕРС" (ООО "НПФ ТРАВЕРС") | Inhibitor of carbon-dioxide corrosion for aminat sc-3 steam-condensate plants |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2762595C1 (en) * | 2021-02-12 | 2021-12-21 | Александр Владимирович Липовка | Method for non-thermal deaeration of water |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10703659B2 (en) | Scale remover in steam generating facility | |
CN104355419A (en) | Multifunctional scale and corrosion inhibitor and preparation method thereof | |
US20150118103A1 (en) | Corrosion inhibiting compositions and methods | |
CN104692545B (en) | A kind of boiler and supply line antisludging agent | |
US4454046A (en) | Boiler scale prevention employing an organic chelant | |
RU2613356C1 (en) | Method of feed water preparation for low pressure coil steam generators | |
JP5439835B2 (en) | Water treatment method for steam generating plant | |
CN102092864A (en) | Organic deoxidant for boiler feed water | |
CN102030420B (en) | Phosphorus-free boiler water treating agent | |
US3804770A (en) | Edta-organophosphonate composition for controlling scale | |
CA2603431A1 (en) | Boiler apparatus | |
JP2007262567A (en) | Boiler corrosion-inhibiting method | |
RU2704169C1 (en) | Method of cleaning and passivation of inner surface of pipes with successive action of chemical reagent and steam-oxygen mixture | |
JP2005536730A (en) | Cleaning method for pressurized water reactor | |
Rahman et al. | Film-forming amine product as an alternative to carbohydrazide oxygen scavenger in high pressure boilers | |
RU2557036C1 (en) | Complex reagent for processing of steam-and-water path of power units of heat power plants | |
JP6914676B2 (en) | Scale remover and scale remover | |
JP2006274337A (en) | Treatment agent and treatment method for boiler water | |
JP2013068341A (en) | Method for preventing corrosion of economizer in boiler | |
Schroeder | Solutions to Boiler and Cooling Water Problems | |
JP5691697B2 (en) | Water treatment method for steam generating equipment | |
JP5862193B2 (en) | Method for preventing iron scale in water side can of steam generator | |
JP5274786B2 (en) | Boiler treating agent composition and anticorrosion method for boiler system | |
Buecker et al. | Boiler Water Essentials: Water Is Water (Not). | |
Guseva et al. | Medium pressure boiler water chemistry optimization using neutralizing amines mixture reagent AMINAT™ PK-2 at CEPP “Borovichi Refractories Plant” of JSC “BKO” |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |