J: Kā rūpnieciskie tvaika ģeneratori izmanto ūdeni?

A:
Ūdens ir galvenā siltumvadītspējas vide tvaika ģeneratoros. Tāpēc rūpniecisko tvaika ģeneratoru ūdens attīrīšanai ir svarīga loma tvaika ģeneratoru efektivitātes, ekonomiskuma, drošības un darbības nodrošināšanā. Tā integrē ūdens attīrīšanas principus, kondensēto ūdeni, papildūdens izmantošanu un mērogojamības termisko pretestību. Daudzējādā ziņā tā iepazīstina ar rūpniecisko tvaika ģeneratoru ūdens attīrīšanas ietekmi uz tvaika ģeneratoru enerģijas patēriņu.

Ūdens kvalitātei ir būtiska ietekme uz tvaika ģeneratoru enerģijas patēriņu. Nepareizas ūdens attīrīšanas izraisītas ūdens kvalitātes problēmas parasti izraisa tādas problēmas kā katlakmens veidošanās, korozija un palielināts notekūdeņu izplūdes ātrums no tvaika ģeneratora, kā rezultātā samazinās tvaika ģeneratora termiskā efektivitāte un tvaika ģeneratora termiskā efektivitāte. Katrs procentpunkta samazinājums palielinās enerģijas patēriņu par 1,2–1,5.

Pašlaik sadzīves rūpniecisko tvaika ģeneratoru ūdens attīrīšanu var iedalīt divos posmos: ūdens attīrīšana ārpus katla un ūdens attīrīšana katla iekšpusē. Abu posmi ir svarīgi, lai novērstu tvaika ģeneratora koroziju un kaļķakmens veidošanos.

Ūdens ārpus katla mērķis ir mīkstināt ūdeni un ar fizikālām, ķīmiskām un elektroķīmiskām attīrīšanas metodēm noņemt tādus piemaisījumus kā kalcija, skābekļa un magnija cietības sāļi, kas parādās neapstrādātā ūdenī; savukārt ūdens katla iekšpusē kā pamata attīrīšanas metodi tiek izmantotas rūpnieciskās zāles.

Ūdens attīrīšanai ārpus katla, kas ir svarīga tvaika ģeneratora ūdens attīrīšanas sastāvdaļa, ir trīs posmi. Nātrija jonu apmaiņas metode, ko izmanto mīkstināta ūdens attīrīšanā, var samazināt ūdens cietību, bet ūdens sārmainību vairs nevar samazināt.

Tvaika ģeneratora katlakmeni var iedalīt sulfāta, karbonāta, silikāta un jauktā katlakmenī. Salīdzinot ar parasto tvaika ģeneratora tēraudu, tā siltuma pārneses veiktspēja ir tikai 1/20 līdz 1/240 no pēdējās. Piesārņojums ievērojami samazina tvaika ģeneratora siltuma pārneses veiktspēju, kā rezultātā sadegšanas siltums tiek aizvadīts ar izplūdes dūmiem, kā rezultātā samazinās tvaika ģeneratora jauda un tvaika kvalitāte. Mazāks piesārņojums izraisa gāzes zudumus par 3–5 %.

Nātrija jonu apmaiņas metode, ko pašlaik izmanto mīkstināšanas apstrādē, ir grūti sasniedzama sārmu noņemšanas mērķa sasniegšanai. Lai nodrošinātu, ka spiediena komponenti netiek korozijas skarti, rūpnieciskie tvaika ģeneratori jākontrolē, izmantojot notekūdeņu novadīšanu un katlu ūdens attīrīšanu, lai nodrošinātu, ka neapstrādāta ūdens sārmainība sasniedz standartu.

Tāpēc sadzīves rūpniecisko tvaika ģeneratoru notekūdeņu izplūdes ātrums vienmēr ir bijis no 10% līdz 20%, un katrs 1% notekūdeņu izplūdes ātruma pieaugums palielinās degvielas zudumus par 0,3% līdz 1%, ievērojami ierobežojot tvaika ģeneratoru enerģijas patēriņu; otrkārt, sodas un ūdens kopīgas iztvaikošanas izraisītais tvaika sāls satura pieaugums arī bojās iekārtas un palielinās tvaika ģeneratora enerģijas patēriņu.

Ražošanas procesa ietekmē rūpnieciskajiem tvaika ģeneratoriem ar ievērojamu jaudu bieži ir jāuzstāda termiskie deaeratori. To pielietošanā pastāv bieži sastopamas problēmas: liela tvaika daudzuma patēriņš samazina tvaika ģeneratora siltuma efektīvu izmantošanu; temperatūras starpība starp tvaika ģeneratora ūdens padeves temperatūru un siltummaiņa vidējo ūdens temperatūru kļūst lielāka, kā rezultātā palielinās izplūdes gāzu siltuma zudumi.