ППРК-Сервис
ППРК-Сервис
Архив номеров / Архив в электронном виде / СТО 02/12 май 2012 / Очистка больших расходов сетевой воды с применением...
Очистка больших расходов сетевой воды с применением инерционно-гравитационных грязевиков на крупных тепловых источниках

Очистка больших расходов сетевой воды с применением инерционно-гравитационных грязевиков на крупных тепловых источниках

 

В статье приводится опыт эксплуатации инерционно-гравитационных грязевиков ГИГ на крупнейшей котельной Петербурга «Приморская» ГУП ТЭК СПБ.

Качество сетевой воды — один из важнейших факторов, влияющих на надежность и экономичность работы теплоэнергетического оборудования тепловых источников и системы теплоснабжения в целом. Поддержание нормативных значений показателей сетевой воды обеспечивается технологией водоподготовки. Практический же опыт эксплуатации тепловых сетей свидетельствует о достаточно часто встречающемся явлении заноса теплообменного и сетевого оборудования механическими частицами, поступающими с обратной сетевой водой. При этом явление заноса сопровождается быстрым нарастанием гидравлического сопротивления в котлах и теплообменниках и может приводить к нарушению циркуляции теплоносителя, вплоть до ее прекращения, что является аварийной ситуацией и требует принятия от эксплуатирующего персонала оперативных решений по ее ликвидации.

       Тем не менее, многие тепловые источники с большими циркуляционными расходами теплоносителя вообще не имеют оборудования для очистки обратной сетевой воды. Представляется удивительным следующий факт: все потребители теплоносителя оборудованы устройствами для очистки сетевой воды в схемах ГВС и защищены от заноса. А тепловые источники, которые можно рассматривать как «потребителя» обратной сетевой воды, не имеют оборудования для очистки воды и не защищены от заноса загрязнениями.

       Одним из эффективных способов улавливания и удаления механических частиц из обратной сетевой воды является использование инерционно-гравитационных грязевиков типа ГИГ, реализующих гидродинамический принцип улавливания механических примесей в потоке воды.

Загрязнения сетевой воды и занос теплоэнергетического оборудования

Источниками загрязнения сетевой воды являются главным образом системы отопления зданий, трубопроводы, а также загрязнения, попадающие в трубы при монтаже и ремонте участков тепловых сетей.

      С началом отопительного сезона эти загрязнения в большом количестве присутствуют в сетевой воде. Гранулометрический анализ загрязнений показал, что в пусковой период более 85% частиц загрязнений в сетевой воде имеют размер свыше 100 мкм, причем, доля частиц с размером более 1000 мкм достигает 75%. Концентрация механических примесей в этот период достигает максимума.

       Это сопровождается «залповым» характером движения частиц загрязнений в трубопроводах тепловых сетей, приводит к явлению «быстрого» заноса и повреждению теплоэнергетического оборудования. При этом происходит нарушение циркуляции теплоносителя.

       Как показал опыт эксплуатации, существующая практика и методика отбора проб и проведения анализа сетевой воды на содержание взвешенных веществ не гарантирует объективной информации о возможности развития явления заноса теплоэнергетического оборудования механическими загрязнениями.

Инерционно-гравитационные грязевики ГИГ

На сайте www.valer.ru приведено подробное описание конструкции инерционно-гравитационных грязевиков ГИГ, их особенностей и технических характеристик.

       В отличие от других устройств инерционно-гравитационные грязевики ГИГ по своей конструкции относятся к водоочистному оборудованию, реализующему гидродинамический принцип улавливания из воды механических загрязнений с использованием и комбинированием естественных процессов — гравитации и инерции частиц загрязнений. Эти грязевики не имеют сеток или фильтрующих загрузок, поэтому очистка воды от механических примесей в них ведется в непрерывном режиме и не сопровождается нарастанием гидравлического сопротивления аппарата по мере накопления уловленного шлама.

       Удаление накопленных в аппарате загрязнений производится в ходе работы устройства, без остановки системы, кратковременным (на 10–30 с) открыванием дренажей для слива шлама. Разовый объем сбрасываемой дренажной воды незначителен и составляет около 2–5% внутреннего объема аппарата.

       Аппараты имеют высокую надежность, их номинальный ресурс не менее 10 лет, и они не требуют специального обслуживания и расходных материалов.

       Конструкция грязевиков ГИГ защищена рядом патентов РФ (патентообладатель ООО СПКФ «ВАЛЕР»). Аппараты разрабатываются и производятся в соответствии с ТУ 3113-001-27515732–2009, ГОСТ Р 52630–2006, ПБ 03-584–03, разрешением Ростехнадзора на применение технического устройства.

Практика применения грязевиков на крупных источниках

Котельная «Приморская» ГУП «ТЭК СПб» является крупнейшим источником теплоснабжения в северо-западной части Санкт-Петербурга. Суммарная тепловая мощность котельной после введения в эксплуатацию комплекса «Тепломагистраль» достигла 1150 Гкал/ч. В районе теплоснабжения котельной проживает около 600 тыс. петербуржцев. Тепловой источник оборудован паровыми котлами Е-160-14-250 и водогрейным котлом КВГМ-180, теплообменной станцией в составе 12 пластинчатых теплообменников. Максимальный расход циркуляции теплоносителя в тепловой сети составляет 12 000 м3/ч.

       В качестве фильтров перед каждым пластинчатым теплообменником используются сетчатые фильтры грубой очистки. На обратных тепломагистралях установлена группа магнитных уловителей шлама.

       Опыт эксплуатации технических устройств для очистки сетевой воды с применением сеток или фильтрующих перегородок и других элементов (по данным результатов оперативного химконтроля в котельных Северо-Западного, Северного, Юго-Западного районов теплоснабжения ГУП «ТЭК СПб») показал, что данные устройства имеют ряд следующих недостатков.

  1. Не обеспечивается очистка обратной сетевой воды при залповых поступлениях соединений железа в виде шлама из сетей (после переключений, устранения дефектов, ввода в эксплуатацию новых сетей, включения отопительных систем потребителей). В пусковые периоды в результате заноса пластинчатых теплообменников происходили случаи нарушения циркуляции теплоносителя и гидравлического режима тепловой сети.
  2. Не обеспечивается снижение содержания железа в обратной сетевой воде при нормальных режимах работы оборудования котельной и тепловых сетей (наблюдается рост на 30–50% величины гидравлического сопротивления котла КВГМ-180 и теплообменников).
  3. Эксплуатируемые магнитные шламоотделители (фильтры MOS и др.) трудоемки в обслуживании, небезопасны при проведении очисток, т. к. эти работы проводятся со снятием верхних крышек фильтров при закрытых затворах на работающем трубопроводе.
  4. С началом отопительного сезона резко ухудшались показатели сетевой воды: концентрация взвешенных веществ, железа, цветность и мутность превышали нормативные значения в 2–4 раза. Увеличивалось количество жалоб потребителей. Стабилизация показателей сетевой воды в пределах нормативного значения происходила в среднем в течение 20 суток.

       В ноябре 2009 г. на двух обратных трубопроводах тепловой сети Ду1000 было установлено два инерционно-гравитационных грязевика ГИГ-6000ВК. Установка аппаратов выполнена на вводе обратных трубопроводов на территорию котельной. Первоначально грязевики были установлены на открытом воздухе, впоследствии для удобства эксплуатации в зимний период вокруг аппаратов устроен легкий павильон.

       В результате эксплуатации данного типа грязевиков в течение отопительных сезонов 2009–2010, 2010–2011 и 2011–2012 гг. были получены следующие результаты:

  1. Теплообменная станция и водогрейный котел надежно защищены от механических загрязнений. Исключены случаи «быстрого» заноса оборудования механическими примесями, поступающими с обратной сетевой водой, что проявилось в безаварийной и стабильной работе теплообменников и водогрейного котла.
  2. Гидравлическое сопротивление водогрейного котла практически не изменяется. Исключены химико-технологические промывки котла.
  3. Периодичность профилактического обслуживания пластинчатых теплообменников (разборка и промывка пластин) снизилась в 3 раза. Причем трудоемкость промывки теплообменников существенно уменьшилась.
  4. Повысилась надежность работы магнитных уловителей шлама и снизилась в среднем в 3 раза периодичность их профилактического осмотра.
  5. Практически отсутствуют нарушения качества сетевой воды по показателям: «мутность», «цветность», «железо» от котельной «Приморская». Значительно снизилось количество жалоб от потребителей. Качество сетевой воды достигает нормативных показателей в течение 2–3 дней с начала циркуляции теплоносителя при запуске отопительных систем.
  6. Грязевики ГИГ-6000ВК обеспечивают очистку сетевой воды в непрерывном режиме циркуляции теплоносителя. Продувка грязевиков проводится регулярно от 2 до 6 раз в сутки в зависимости от качества обратной сетевой воды без остановки аппаратов и сети в течение 15–60 секунд из каждого дренажного штуцера. По оценке эксплуатирующего персонала, количество удаленного из тепловой сети шлама за отопительный сезон составляет около 10 тонн.
  7. Эксплуатация грязевиков типа ГИГ очень проста и не требует каких-либо дополнительных затрат и специального обслуживания.

Остерегайтесь подделок

К сожалению, авторы статьи вынуждены констатировать факт появления изделий-подделок, внешне напоминающих инерционно-гравитационные грязевики типа ГИГ (разработка предприятия ООО СПКФ «ВАЛЕР», являющегося членом НП «Российское теплоснабжение»).

       При этом техническое описание таких аппаратов и ссылки на успешный опыт внедрения грязевиков типа ГИГ фактически присваиваются недобросовестными предприятиями для продвижения собственных изделий, которые можно называть подделками, маскирующимися под продукцию фирмы-разработчика.

       На сайте www.valer.ru представлен перечень таких сомнительных организаций.

       Поскольку инерционно-гравитационные грязевики являются устройствами, использующими гидродинамический принцип для отделения частиц загрязнений из движущегося потока воды, то важнейшим фактором их успешной работы является грамотный технический расчет аппаратов для получения максимального эффекта очистки воды.

       Кроме того, грязевики ГИГ относятся к 4-й категории сосудов, работающих под давлением, изготовление которых должно вестись в заводских условиях по аттестованной сварочной технологии. Специалисты, разрабатывающие такие устройства, должны иметь профильное техническое образование, должны быть аттестованы Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) в части промышленной безопасности и конструирования сосудов, работающих под давлением, а аппараты должны иметь Сертификат соответствия и Разрешение Ростехнадзора на применение технического устройства.

С.П. Батуев, канд. техн. наук, генеральный директор, ООО СПКФ «ВАЛЕР», Санкт-Петербург; 

Е.А. Останина, начальник производственной химической службы филиала энергетических источников, ГУП «ТЭК СПб», Санкт-Петербург.

 

ООО СПКФ «Валер» (основано в 1991 году)

197022, Санкт-Петербург, Аптекарский проспект, д. 6, корп. 7а, оф. 103

Тел./факс (812) 234-02-54, 955-15-68

E-mail: spb@valer.ru
Internet: www.valer.ru