Экономическое сравнение ионообменных фильтров и устройств дозирования комплексонатами

Система водоочистки на котельной — технологически сложный процесс, предполагающий поэтапное удаление примесей из теплоносителя. Основная цель очистки — предотвращение образования накипи и появления коррозии на внутренних поверхностях трубопровода, котлов, соединительных узлов. При образовании известковых наростов снижается теплопередача, растет энергопотребление. Качественно очищенную воду можно рассматривать как гарантию безаварийной работы котельных станций в отопительный сезон.

Показатели жесткости воды зависят от содержания растворенных солей кальция и магния.
Основные недостатки ионообменных фильтров, которые как раз и применяются для умягчения воды: высокая стоимость оборудования и энергозатрат на эксплуатацию; громоздкость, высокая трудоемкость монтажа и наладки; нестабильность в работе (возможность проскоков); значительные затраты на замену и досыпку ионообменных смол; большой расход химических реагентов для проведения анализов качества воды. Объем канализационных стоков при работе таких фильтров очень большой.

Ионообмен позволяет в достаточной степени удалять органические примеси природного происхождения, однако чрезмерная нагрузка по органике приводит к снижению обменной емкости катионитов, часто необратимо. Неполярная органика, в основном техногенного происхождения, не задерживается ионообменными смолами и попадает в котлы, вызывая коррозию оборудования.

Использование коррозионно-нестойких материалов для изготовления оборудования ионного обмена, является причиной частых и дорогостоящих ремонтных работ, в том числе по созданию и восстановлению антикоррозийных покрытий.

При современном развитии очистительной отрасли, данные устройства не выдерживают конкуренции.

Рассмотрим сравнительный технико-экономический анализ комплексонной и традиционной ионообменной технологий водоподготовки для закрытой теплосети с температурным графиком 95/70°С с подпиткой 5 м3/час, если карбонатный индекс подпиточной воды составляет 8 мг-экв/дм3 (таблица 1).

Ниже приведены преимущества обработки воды комплексонами:

1. Возможность использования в качестве основной и единственной системы водоподготовки, обеспечивающей полное соответствие с нормами качества воды для водогрейных котлов.
2. Возможность очистки водогрейных и паровых котлов малого и среднего давления «на ходу». В режиме отмывки «на ходу» разрушение отложений происходит медленно (от 2 — недель до 5 — 6 месяцев в зависимости от состава и толщины отложений), по всей площади отложений, чем исключается скалывание крупных фракций, способных закупорить участки трубопровода. При этом существует возможность установки на малых котельных, с ограниченным пространством.
3. Полная совместимость и возможность одновременного применения с традиционными водоумягчительными фильтрами.
4. Снижение затрат и занятости персонала на обслуживание системы подготовки воды. Низкие расходы на химические реагенты.
5. Исключение всех затрат, связанных с использованием соли для водоподготовки и загрязняющих стоков при регенерации фильтров.
6. Снижение коррозии и чистота внутренних поверхностей металла агрегатов и трубопроводов, продление ресурса агрегатов и запорной арматуры.
7. Дешевизна оборудования (от 9.500 до 60.000 руб).

Вывод: экономический эффект от использования комплексонной технологии водоподготовки взамен традиционной ионообменной составит более 430 тысяч рублей в год, без учёта стоимости оборудования, монтажа и пусконаладочных работ. Дополнительный положительный эффект — отсутствие сбросов соли в окружающую среду.

Список литературы

1. Копылов А.С., Лавыгин В.М., Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике. 2016
2. Методические указания по коррекционной обработке питательной воды паровых котлов, подпиточной воды систем теплоснабжения, водогрейных котлов комплексонатами ОЭДФ-Zn, НТФ-Zn. МУ 1-321- 03. Р-Д.: Комплекс, 2003.
3. Правила устройства и безопасной эксплуатации и водогрейных котлов.ПБ 10-574-03 М.: ГУП «Научно технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России»,2003.
4. Технологический регламент подготовки воды комплексонатами ОЭДФ-Zn, НТФ-Zn, (для реагентов произведённых по ТУ 2439-001 — 242-10860-97 (Цинковый комплекс ОЭДФ (ОЭДФ — гп)) и по ТУ 2439- 002-24210860-99 (Цинковый комплекс НТФ (НТФ-Zn)).
5. РД 24.031.120-91. Методические указания. Нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов, организация водно-химического режима и химического контроля, С-Пб.: АО НПО ЦКТИ, 1993.

Автор: Силкин И.А. (студ. гр.УЖКХмд-21) руковод. Пазушкина О.В. (к.т.н., доцент)

Источник: Новые технологии в теплоснабжении и строительстве: сборник работ студентов — сотрудников научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки». Выпуск 20 [Электронный ресурс]. — Электронные данные. Ульяновск : УлГТУ, 2022. — 131 с.