Системы котельной воды и водоподготовка

В котле происходит преобразование химической энергии топлива в тепловую энергию пара, используемую для совершения работы. Существует много типов котельных установок, но все они основаны на одних и тех же фундаментальных принципах термодинамики. В настоящей работе не ставится задача подробного рассмотрения типов котельных установок и термодинамики. Однако, чтобы познакомиться с системами, которые будут рассматриваться в этом разделе, будут приведены некоторые основные положения.

В настоящее время в составе мирового флота имеются суда с главными паровыми котлами, рабочее давление в некоторых из них превышает 60 кгс/см2), и теплоходы, на которых установлены вспомогательные котлы на жидком топливе и утилизационные котлы, работающие при более низком давлении (7 – 24 кгс/см2).

Общим для всех котлов является то, что к воде подводится тепло для получения пара, который затем используется для совершения работы на судне. Дизели зависят от отсутствия накипи на теплопередающих поверхностях, предназначенных для охлаждения.

Их объединяет необходимость решения проблем накипеобразования и коррозии, несмотря на то, что некоторые формы коррозии более характерны для котлов высокого давления, в то время как другие чаще встречаются в дизелях.

Вода, используемая на борту судна для различных целей, приготовляется из морской воды. Для того, чтобы морская вода могла безопасно использоваться для получения пара, из нее должны быть удалены соли и другие примеси. Обычно устанавливается испаритель для очистки воды, содержащей малые концентрации минеральных веществ. Морская вода также содержит растворенные газы, которые либо поглощаются из воздуха, либо образуются в результате разложения органических веществ. Они могут быть удалены из воды либо механической деаэрацией, повышением температуры питательной воды и/или химическими поглотителями.

Эффективная программа обработки воды минимизирует образование накипи и коррозии в котельной установке. Для эффективной эксплуатации оборудования для получения пара и систем охлаждения необходима постоянная обработка воды в связи с тем, что получение воды в испарителе, механическая и термическая деаэрация не позволяют удалить из воды все вредные примеси.

Основными целями управляемой программы обработки воды в любой энергетической установке являются:

  • поддержание теплопередающих поверхностей со стороны воды в парообразующих и охлаждающих системах в чистоте и без накипи;
  • предотвращение потери металла из-за коррозии;
  • обеспечение производства пара в котлах без вскипания, пенообразования и уноса примесей;
  • предотвращение образования отложений в системе пар-конденсат;
  • уменьшение потерь тепла при излишнем продувании котлов;
  • поддержание всего парообразующего и вспомогательного оборудования и связанных с ним паровых и водяных систем на уровне их максимальной эффективности и, таким образом, уменьшение затрат.