أ:
يُعد الماء الوسيط الرئيسي لتوصيل الحرارة في مولدات البخار. لذلك، تلعب معالجة مياه مولدات البخار الصناعية دورًا هامًا في ضمان فعالية وكفاءة وسلامة وتشغيل مولدات البخار. فهي تجمع بين مبادئ معالجة المياه، والماء المكثف، وماء التعويض، ومقاومة الحرارة المترسبة. كما تُبرز، من جوانب عديدة، تأثير معالجة مياه مولدات البخار الصناعية على استهلاكها للطاقة.
لجودة المياه تأثيرٌ بالغ على استهلاك الطاقة في مولدات البخار. عادةً ما تؤدي مشاكل جودة المياه الناتجة عن سوء معالجة المياه إلى مشاكل مثل الترسبات والتآكل وزيادة معدل تصريف مياه الصرف الصحي من مولد البخار، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة الحرارية لمولد البخار، وبالتالي إلى زيادة استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين 1.2 و1.5%.
حاليًا، يمكن تقسيم معالجة مياه مولد البخار الصناعي المنزلي إلى مرحلتين: معالجة المياه خارج الوعاء وداخله. تكمن أهمية المرحلتين في منع تآكل مولد البخار وتراكم القشور فيه.
تركز المياه خارج الإناء على تليين المياه وإزالة الشوائب مثل أملاح الكالسيوم والأكسجين والمغنيسيوم التي تظهر في المياه الخام من خلال طرق المعالجة الفيزيائية والكيميائية والكهروكيميائية؛ بينما تستخدم المياه داخل الإناء الأدوية الصناعية كطريقة معالجة أساسية.
لمعالجة المياه خارج الوعاء، وهي جزء مهم من معالجة مياه مولد البخار، هناك ثلاث مراحل. يمكن لطريقة تبادل أيونات الصوديوم المستخدمة في معالجة المياه المُنعمة أن تُقلل من عسر الماء، ولكن قلويته لا يمكن أن تنخفض أكثر.
يمكن تقسيم ترسبات مولد البخار إلى ترسبات كبريتات، وكربونات، وسيليكات، ومختلطة. بالمقارنة مع فولاذ مولد البخار العادي، فإن أداء نقل الحرارة فيه يتراوح بين 1/20 و1/240 فقط من أداء الأخير. يُقلل التلوث بشكل كبير من أداء نقل الحرارة في مولد البخار، مما يؤدي إلى فقدان حرارة الاحتراق بواسطة دخان العادم، مما يؤدي إلى انخفاض في إنتاج مولد البخار وجودة البخار. يُسبب التلوث بـ Lmm فقدانًا للغاز بنسبة تتراوح بين 3% و5%.
يصعب على طريقة تبادل أيونات الصوديوم المستخدمة حاليًا في معالجة التليين تحقيق هدف إزالة القلويات. ولضمان عدم تآكل مكونات الضغط، يجب التحكم في مولدات البخار الصناعية من خلال تصريف مياه الصرف الصحي ومعالجة مياه الآبار لضمان وصول قلوية المياه الخام إلى المستوى المطلوب.
لذلك، فإن معدل تصريف مياه الصرف الصحي لمولدات البخار الصناعية المنزلية ظل دائمًا بين 10٪ و 20٪، وكل زيادة بنسبة 1٪ في معدل تصريف مياه الصرف الصحي ستؤدي إلى زيادة فقدان الوقود بنسبة 0.3٪ إلى 1٪، مما يحد بشدة من استهلاك الطاقة لمولدات البخار؛ ثانيًا، ستؤدي زيادة محتوى ملح البخار الناجم عن التبخر المشترك للصودا والماء أيضًا إلى تلف المعدات وزيادة استهلاك الطاقة لمولد البخار.
نظراً لتأثرها بعملية الإنتاج، غالباً ما تحتاج مولدات البخار الصناعية ذات السعة الكبيرة إلى تركيب أجهزة نزع هواء حرارية. وتُواجه هذه الأجهزة مشاكل شائعة في استخدامها: فاستهلاك كميات كبيرة من البخار يُقلل من كفاءة استخدام حرارة مولد البخار؛ ويزداد الفرق في درجة الحرارة بين درجة حرارة إمداد الماء لمولد البخار ومتوسط درجة حرارة الماء للمبادل الحراري، مما يؤدي إلى زيادة فقدان الحرارة الناتج عن العادم.
وقت النشر: ٢٢ نوفمبر ٢٠٢٣
