2.9.2.3. Деаерація живильної води

Застосовують термічний, десорбційний, хімічний спосіб видалення розчинених у воді газів, тобто, деаерацію.

Найширше застосування має термічна деаерація. Термічна деаерація основана на законі розподілу речовин між фазами, згідно з яким розчинність газу у воді залежить від його парціального тиску в просторі над водою, а саме:

де: – кількість розчиненого газу у воді, мг/кг;

– коефіцієнт розчинності газу, який залежить від температури води, мг/кг∙мм.рт.ст.;

– сумарний тиск газу і водяної пари в просторі над водою, мм.рт.ст.;

– парціальний тиск водяної пари в тому ж просторі, мм.рт.ст.;

– парціальний тиск газу, мм.рт.ст.

Розчинність газів зменшується з ростом температури, а при кипінні води і , тобто гази з води виділяються повністю.

В парових котельних застосовують термічні змішувальні деаератори: атмосферного тиску, з робочим тиском 1,2 бар і температурного 104,8 °С (для парових котлів з тиском пари до 40 бар), підвищеного тиску, робочий тиск 6-8 бар (для парових котлів з тиском пари 100 бар і вище).

Термічний змішувальний деаератор складається з двох частин:

• колонка деаератора, де реалізується тепломасообмінні процеси, пов’язані з деаерацією води, їх продуктивність дорівнює 20÷300 т/год, а висота колонки від 2530 до 3680 мм;

• бак-акумулятор живильної води, що виконує роль ємності, деаерованої, хімочищеної води. Згідно з нормами технологічного проектування електричних станцій сумарна ємність баків-акумуляторів повинна забезпечити роботу всіх парових котлів з номінальною продуктивністю протягом не менше 40хв. (ємність баків-акумуляторів становить 25÷75 м³).

Конструкція деаераційних колонок повинна забезпечити:

1. надійне нагрівання води до температури кипіння – передбачається можливість нагрівання потоку води, що відповідає номінальній продуктивності колонки, на 15-20 °С;

2. тонке подріблення потоку води для створення максимальної поверхні для видалення газів та контакту води з грійною парою;

3. достатній для нагріваня води час перебування води в колонці;

4. надійне відведення з колонки газів, що виділяються з води.

У водогрійних котельнях для деаерації води, що витрачається для підживлення теплових мереж (компенсація втрат води в мережах), в зв’язку з відсутністю пари і невисокою температурою нагрівання води в літній період, використовують вакуумні деаератори.

Робоча температура у вакуумних деаераторах близько 70 °С, а тиск 0,3 бар.

Залишковий вміст кисню в деаерованій воді повинен складати не більше:

• після вакуумних деаераторів – 50 мкг/кг;

• після деаераторів атмосферного і підвищеного тиску:

30. мкг/кг при тиску пари після котлів до 40 бар.

20 мкг/кг при тиску пари 40÷110 бар;

• після деаераторів підвищеного тиску і тиску пари більше 110 бар – 10 мкг/кг.