Przyczyny problemów osadowo-korozyjnych kotłów parowych. cz. 2

Wpływ jakości wody na oszczędną eksploatację kotłów parowych i jakość pary w mleczarstwie

Jan Marjanowski, Arkadiusz Nalikowski

Cz. II Uzdatnianie wody, racjonalne kondycjonowanie a problem odsalania kotłów

Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie problemów związanych z eksploatacją kotłów parowych o ciśnieniu roboczym do 20 barów. Omówiono przyczyny wytrącania się osadów kamienia kotłowego i korozji. Szczególną uwagę zwrócono na wymagania jakości wody zasilającej kotły parowe, jak też problem odsalania oraz oszczędności wody i ciepła. Wskazano technologie uzdatniania wody, najbardziej opłacalne w zastosowaniu. Zwrócono uwagę na kondycjonowanie wody chemikaliami w przypadku gdy para ma kontakt z żywnością.

Pierwsza część artykułu omawia przypadki wytrącania się osadów i korozji w kotle oraz wymagania producentów kotłów i normy jakości wody zasilającej i wody kotłowej.

Druga część artkułu poświęcona jest opłacalnym metodom uzdatniania wody i ich wpływowi na oszczędną i bezawaryjną eksploatację kotłów parowych w tym na oszczędne i bezpieczne odsalanie oraz na jakość pary kontaktującej się z żywnością w procesie produkcji.

  1. Metody uzdatniania wody na potrzeby zasilania i uzupełniania kondensatu kotłów parowych

Przygotowanie wody zasilającej kotły parowe bez zwrotu kondensatu z powodu zanieczyszczeń pary lub z częściowym zwrotem oraz z normalnym wysokim zwrotem kondensatu winno zmierzać w takim kierunku, aby sprostać wymaganiom producenta kotła oraz odpowiednim przepisom w zakresie jakości wody zasilającej i kotłowej co przedstawiono w I części artykułu [1].

Czynnikami decydującymi o jakości wody zasilającej są:

  • parametry pracy kotła,
  • warunki eksploatacji,
  • obciążenie powierzchni wymiany ciepła kotła,
  • konstrukcja kotła.
  • wymaganiami producenta kotła co do jakości wody zasilającej i kotłowej i normami unijnymi i krajowymi.

Instalując nowoczesne kotły charakteryzujące się wysokim obciążeniem cieplnym i małą objętością odparowalnika w stosunku do wydajności kotła należy sobie zdać sprawę z faktu, że woda zasilająca powinna być odpowiednio dobrze przygotowana aby z jednej strony nie narażać stalowej powierzchni kotła na korozję a z drugiej strony na osady kamienia kotłowego. Obecnie w nowych kotłowniach przy instalacji kotłów parowych zmierza się do wyposażania stacji uzdatniania wody w urządzenia do pełnej demineralizacji wody. Bynajmniej nie jest to nowy, przejściowy trend, lecz technologicznie i ekonomicznie uzasadniony wybór, podczas projektowania nowoczesnej kotłowni, wynikły generalnie z przesłanek rachunku ekonomicznego. Ważnym etapem przy podejmowaniu decyzji o wyborze typu technologii i ciągu technologicznego przygotowania wody zasilającej dla kotłów jest porównanie kosztów inwestycyjnych i kosztów eksploatacyjnych.

Warto także dla lepszego zrozumienia niniejszego artykułu w dalszej części wyjaśnić znaczenie poszczególnych terminów, używanych w technice energetycznej:

Kondensat – stanowią skropliny wytworzone z pary w wyniku jej przemiany w procesie wymiany ciepła. Kondensat o odpowiedniej jakości łącznie z wodą dodatkową stanowi wodę zasilającą kotły parowe.

Woda kotłowa – w przypadku kotłów parowych, w wyniku ciągłego odparowania następuje systematyczne zatężanie wody kotłowej i tym samym zmiana jej składu chemicznego w porównaniu z wodą zasilającą.

Woda zasilająca – to woda stanowiąca mieszaninę kondensatu i wody dodatkowej, zasila i uzupełnia straty wody w kotle, co pozwala na ciągłą produkcję pary wodnej.

Woda dodatkowa – to woda produkowana przez stację uzdatniania wody, służy wraz z kondensatem do pokrywania strat wody w obiegu wodno-parowym. Razem z kondensatem stanowi wodę zasilającą kocioł. Woda dodatkowa musi być wodą uzdatnioną, a przynajmniej wodą pozbawioną twardości (zmiękczoną). Powinna również być odtleniona w odgazowywaczu, razem z kondensatem jako woda zasilająca przed podaniem jej do kotła.

Kondycjonowanie jest procesem zapewniającym wodzie optymalny stan, nieniszczącego oddziaływania wody na urządzenie, osiągany poprzez zmiękczanie, częściową lub całkowitą demineralizację wody i końcową korekcję chemiczną, polegającą na wprowadzeniu do niej w miarę potrzeby inhibitorów korozji, dyspergantów i antyskalantów.

Odsalanie kotła – proces upuszczania odsolin na zewnątrz kotła, z powierzchniowej warstwy wody kotłowej, celem zmniejszenia ogólnej zawartości soli w wodzie kotłowej, do określonej wartości zasolenia, a najczęściej przewodnictwa elektrolitycznego wody.

Odmulanie kotła – proces gwałtownego kilkusekundowego otwarcia zaworu spustowego odmulania, w celu wyprowadzenia na zewnątrz kotła nierozpuszczalnych soli w formie mułu, gromadzących się w najniższej części kotła.

W praktyce najczęściej spotykanymi technologiami uzdatniania wody dodatkowej są wymieniane w kolejności zaawansowania technologicznego:

  • zmiękczanie wody w złożu jonowymiennym silnie kwaśnego kationitu, regenerowanego kationem sodowym,
  • demineralizacja wody w instalacji membranowej odwróconej osmozy (RO – ang. reverse osmosis),
  • dekarbonizacja (zamiennie dealkalizacja) wody najpierw w złożu słabo kwaśnego kationitu regenerowanego kwasem solnym lub siarkowym, desorpcja CO2, końcowe zmiękczanie wody w złożu silnie kwaśnego kationitu w formie sodowej.
  1. Zmiękczanie wody w wymiennikach kationitowych z regeneracją roztworem NaCl

Zmiękczacz przeciwdziała wytrącaniu się osadów kamienia wodnego w wodzie kotłowej. Za pomocą zmiękczacza, a właściwie w złożu jonowymiennym kolumny zmiękczacza, zawierającego kationit silnie kwaśny, jest usuwana jednocześnie twardość węglanowa i stała wody. Usuwane są jony wapnia i magnezu związane z wodorowęglanami jak i anionami mocnych kwasów (np. chlorki, siarczany) w myśl reakcji:

Kt – Na2 + Ca(HCO3)2 Kt – Ca + 2NaHCO3

Kt – Na2 + CaCl2 Kt – Ca + 2NaCl

Usunięcie z wody jonów wapnia i magnezu, a więc kationów osadotwórczych i zastąpienie ich jonem sodowym, posiadającym wysoką rozpuszczalność w połączeniu z wieloma anionami, np. CO32-, SO42-, gwarantuje zahamowanie procesów wytrącania się osadów z wody w kotle. Wymieniony zostaje przez jonit kation wapnia i magnezu na kation sodu, który tworzy w zmiękczonej wodzie wodorowęglan sodowy NaHCO3. Związek ten na gorąco hydrolizuje prowadząc do wzrostu odczynu wody. W wodzie kotłowej pozostaje NaOH, natomiast z parą ulatnia się dwutlenek węgla zakwaszając w konsekwencji kondensat. Omawiane zjawisko można opisać reakcją:

NaHCO3 + H2O NaOH + H2O + CO2  ­ ­

Stąd też uzdatnianie wody tą metodą prowadzi do jej alkalizacji w kotle (pojawia się NaOH) i wzrostu odczynu pH, a także ostatecznie wzrostu zasolenia wody, co powoduje straty wody i energii cieplnej w procesie odsalania.

Zmiękczacze są regenerowane w znany sposób za pomocą roztworu chlorku sodu – NaCl, czyli popularnie soli kuchennej. Należy zaznaczyć, że technika zmiękczania wody na kationicie nie wpływa na zmniejszenie jej przewodnictwa, pozostaje ono podobne do tego, jakie wykazywała woda przed zmiękczeniem. W złożu kationitu wymienia się tylko kation wapnia i magnezu na kation sodu, aniony soli związanych wcześniej z wapniem i magnezem nie ulegają zmianie, a wiążą się z kationem sodu w odpowiednie, dobrze rozpuszczalne sole sodowe np. wodorowęglan sodu, chlorek sodu, siarczan sodu. Na rysunku 1 zilustrowano graficznie proces zmiękczania wody zachodzący w złożu kationitu, w początkowej fazie na świeżo zregenerowanym solą NaCl kationicie oraz w końcowej fazie procesu zmiękczania, aż do momentu przebicia twardości wody na wylocie z wymiennika.

Rysunek 1. Ilustracja graficzna procesu zmiękczania wody w początkowej i końcowej fazie

Rysunek 2 prezentuje klasyczną stację zmiękczania używaną w kotłowniach wodnych parowych.

Rysunek 2. Dwukolumnowa stacja zmiękczania ze zbiornikiem solanki na tabletki solne

  1. Demineralizacja wody w instalacji odwróconej osmozy

Proces demineralizacji metodą RO prowadzony jest na spiralnych modułach membranowych odwróconej osmozy i polega na wysokociśnieniowej filtracji rozpuszczonych soli i zawiesin pochodzenia nieorganicznego i organicznego zawartych w wodzie, przez cienką przegrodę półprzepuszczalnej membrany RO. Proces musi pokonać ciśnienie osmotyczne jakie powstaje na granicy błony membrany, tak aby przez membranę przeszła czysta woda H2O, a sole i związki organiczne pozostały przed membraną. W rzeczywistości proces jest bardziej skomplikowany i wymaga dużej staranności w przygotowaniu wstępnym wody, aby membrana mogła długo pracować nie zapychając się zanieczyszczeniami zawartymi w wodzie zasilającej, tzw. nadawie.

Wstępne przygotowanie wody ma na celu wydłużenie żywotności membran, ponieważ związki żelaza i manganu oraz jony wapnia, magnezu, baru, strontu mogą tworzyć zwarte osady blokujące membrany. Usuwanie z wody wolnego chloru (dodawanego w celach dezynfekcyjnych) ma na celu ochronę materiału membran przed utlenieniem, a tym samym przed mechaniczną destrukcją [2,3].

Siłę napędową procesu separacji stanowi: gradient stężeń i ciśnień cząstkowych oraz wielkość ciśnienia nadawy, wymuszającego przenikanie rozpuszczalnika (wody) przez półprzepuszczalną membranę. Wydajność procesu zależy także od temperatury roztworu.

Sposób wykonania najczęściej stosowanego spiralnego modułu membrany i przepływ poszczególnych strumieni: wody surowej (nadawy), przesączu (permeatu) i odrzutu wodnego (koncentratu) ilustruje rysunek 3.

Rysunek 3. Budowa pojedynczego modułu spiralnego odwróconej osmozy (RO)

Urządzenia odwróconej osmozy są zbudowane z wielu membran, aby zapewnić odpowiednią wydajność urządzenia. Membrany w jednym stopniu łączy się szeregowo przygotowanymi przez producentów przyłączami i montuje się w odpowiednie obudowy rurowe, zwane housingami. Urządzenie odwróconej osmozy RO jest urządzeniem służącym do demineralizacji wody. Woda wstępnie uzdatniona wpływa na kilka modułów membranowych I stopnia urządzenia RO. Koncentrat powstały w I stopniu jest kierowany jako nadawa na membrany drugiego stopnia, gdzie zachodzi II stopień filtracji. Dla ekonomiki procesu koncentrat powstały w II stopniu jest z kolei kierowany na membrany trzeciego stopnia RO. Woda uzdatniona tj. permeat jest wyprowadzana środkowym, wewnętrznie perforowanym przewodem (jak na rys. 3) z każdego stopnia osobno, do wspólnego kolektora permeatu. Permeat stanowi zdemineralizowaną wodę (czy też prawie zdemineralizowaną wodę) do zasilania kotłów jako uzupełnienie kondensatu. Z reguły 75 % nadawy stanowi zdemineralizowana woda tj. permeat a 25 % odrzut wodny koncentratu zawierający prawie wszystkie sole jakie woda miała na wlocie do urządzenia RO.

Zależnie od zasolenia i temperatury wody zasilającej oraz typu zastosowanych membran produkt RO (permeat) może mieć przewodność od 5 do 25 mS/cm, co odpowiada zasoleniu od 3 do 14 mg/dm3. Większe zasolenie nadawy wymaga wytworzenia wyższego ciśnienia na wlocie do urządzenia, niższe ciśnienia są możliwe dla nadawy o niższym poziomie zasolenia. Praktyczne ciśnienia robocze dla nadaw będących wstępnie uzdatnionymi wodami ze studni (woda odżelaziona, odmanganiona) lub ze źródeł powierzchniowych, jakościowo porównywalnych co najmniej z wodą pitną, zawierają się z reguły w zakresie 13 – 20 barów. Ciśnienie przed membranami wytwarza wielostopniowa pompa zamontowana najczęściej na ramie instalacji RO. W obu przypadkach woda powinna być zmiękczona lub powinien być do niej dozowany antyskalant w przypadku braku zmiękczania.

Poniżej na rysunku 4 przedstawiono instalację odwróconej osmozy do zasilania kotłów parowych. Jak widać sama instalacja RO jest obudowana na wlocie do niej wody (nadawy) filtrem z węglem aktywnym oraz zmiękczaczem, co zapewnia jej wstępną obróbkę. Wylot permeatu jest korygowany chemicznie przed wlotem wody do odgazowywacza.

Rysunek 4. Instalacja RO dla celów kotłowych. Woda jest wstępnie uzdatniana w filtrze węglowym, a następnie zmiękczaczu zanim wpłynie na instalację membranową

Na rysunku 5 przedstawiono instalację odwróconej osmozy do zasilania kotłów parowych w zakładzie mleczarskim pracujących w układzie kogeneracji w nowo wybudowanym w 2019 roku zakładzie przeróbki serwatki. Woda zasilająca instalację RO (nadawa) stanowi wodę uzyskiwaną ze skroplin z odparowania serwatki w wyparkach serwatki po wstępnej obróbce, na polisherach RO. Technologia przygotowania wody została opisana przez Marjanowskiego, Zandera i współautorów w Przeglądzie Mleczarskim w 2016 roku [ 4 ].

Rysunek 5. Stacja RO przygotowania wody zdemineralizowanej dla celów zasilania kotłowni pracującej w układzie kogeneracji. Na pierwszym planie widoczna dwustopniowa instalacja odwróconej osmozy z pompą ciśnieniową. Po lewej stronie widoczne kolumny zmiękczacza, wykorzystywane w przypadku awaryjnego zasilania RO wodą odżelazioną twardą

  1. Dekarbonizacja wody na słabo kwaśnym kationicie regenerowanym jonem wodorowym.

Ten rodzaj uzdatniania wody jest obecnie w zaniku. Wypiera go instalacja odwróconej osmozy jako nowocześniejsza, pracująca bez kwasu, który powoduje problemy środowiskowe i bezpieczeństwa pracowników kotłowni.

Jonitowa dekarbonizacja wody połączona ze zmiękczaniem włącznie może być przeprowadzona na wiele sposobów. Niemniej na potrzeby przygotowania wody do kotłów parowych stosowany jest sposób polegający na szeregowej wymianie wodorowo-sodowej. Polega ona na trzyetapowej realizacji procesu:

I etap:

Polega na przepuszczaniu odżelazionej wody przez kationit słabo kwaśny w formie H+. Jonit jest regenerowany kwasem solnym ze stechiometrycznym nadmiarem ok. 150% kwasu w stosunku do zatrzymanych jonów. Na kationicie zatrzymaniu ulegają związki wapnia i magnezu pochodzące z twardości węglanowej.

II etap:

Polega na przepuszczeniu wody przez desorber celem odpędzenia z powietrzem agresywnego dwutlenku węgla powstającego z rozpadu kwasu węglowego, jaki się wytworzył w procesie wymiany jonowej na słabo kwaśnym kationicie w I etapie.

III etap:

Polega na przepuszczeniu zdekarbonizowanej wody po II etapie przez kolumny z silnie kwaśnym kationitem w formie sodowej. Dzięki temu kationy wapnia i magnezu pochodzące od twardości stałej (niewęglanowej) pozostałe po I etapie ulegają zatrzymaniu na kationicie, skutkiem czego woda jest całkowicie zmiękczona. Schemat instalacji do kwasowej dekarbonizacji i zmiękczania wody metodą jonitową przedstawiono na rys. 2 [5].

Rysunek 6. Schemat stacji dekarbonizacji i zmiękczania wody na cele ciepłownicze

W wyniku łącznego procesu dekarbonizacji i desorpcji CO2 uzyskuje się wodę o zmniejszonym przewodnictwie pozbawioną twardości węglanowej. Średnio w warunkach polskich jest to zmniejszenie przewodnictwa o ok. 50%, co stanowi dużą zaletę tego systemu w stosunku do prostego zmiękczania na silnie kwaśnym kationicie regenerowanym kationem sodowym. Niemniej aby usunąć jeszcze niską twardość niewęglanową wymagane jest zmiękczanie wody w tradycyjnych zmiękczaczach opisanych w p. 1.1. Woda tak przygotowana nie zwiększa odczynu pH wody kotłowej i nie przenosi do pary dwutlenku węgla. Oba te zanieczyszczenia są usunięte w trakcie uzdatniania wody.

Do wad tego systemu uzdatniania wody zalicza się:

  • konieczność posługiwania się agresywnym kwasem solnym,
  • konieczność neutralizacji kwaśnych ścieków po I etapie,
  • stosunkowo duża przestrzeń zajęta przez stację uzdatniania wody.

Niestety, w czasach technik membranowych metoda ta nie jest tańsza od metody odwróconej osmozy, co w przypadku małych instalacji przemawia za stosowaniem tej ostatniej. Z tych też względów autorzy nie zalecają tej metody w przypadku budowy nowych stacji, a w stacjach już wiele lat eksploatowanych zalecają szybsze jej wyeliminowanie.

  1. Odgazowanie termiczne wody zasilającej przed wprowadzeniem do kotła

Woda zasilająca kocioł a więc mieszanina kondensatu i wody dodatkowej (zmiękczonej, zdemineralizowanej lub zdekarbonizowanej) musi być przed wprowadzeniem do kotła odgazowana i odtleniona. Należy usunąć z niej rozpuszczony w wodzie tlen oraz dwutlenek węgla. Tlen rozpuszczony w wodzie, szczególnie w wodzie dodatkowej osiąga wartości zwykle do 10 mg O2/l natomiast dwutlenek węgla w zależności od wymienionej wyżej metody przygotowania wody może osiągać wartości do kilkudziesięciu mg CO2/l. Oba korozyjnie oddziałowujące gazy, a także i inne np. obojętny azot rozpuszczony w wodzie, są usuwane w odgazowywaczu termicznym, podgrzewanym parą z obiegu kotłowego. Jest to najtańsza i jednocześnie najskuteczniejsza metoda usuwania gazów z wody, tam gdzie dysponuje się parą grzewczą.

Proces odgazowania termicznego stanowi metodę wydzielenia z wody rozpuszczonych gazów w procesie desorpcji przebiegającej w wyniku:

  • tworzenia się pęcherzyków gazu i ich konwekcji z wody do fazy gazowej,
  • dyfuzji gazu przez graniczną powierzchnię faz,
  • ostatecznie usunięcie gazu na zewnątrz odgazowywacza.

Budowa klasycznych odgazowywaczy termicznych używanych na potrzeby kotłów produkujących parę do 20 barów przez lata niewiele się zmieniła. Odgazowywacz stanowi zespół kolumny i zbiornika wody odgazowanej. W górnej jego części mieści się kolumna gdzie zachodzi intensywnie właściwy proces odgazowania. Woda zasilająca podawana jest od góry na kolumnę odgazowywacza (właściwy odgazowywacz) i grzana jest od dołu parą wodną. Z kolumny odgazowana woda zbierana jest w dolnej części zespołu odgazowywacza tj. w zbiorniku odgazowywacza, gdzie jeszcze dogrzewana jest barbotką parową zamontowaną w dolnej części zbiornika. Aby proces odgazowania wody mógł zaistnieć woda musi osiągać ciśnienie nasycenia w danej temperaturze. Tzn. musi dochodzić do pęcherzykowego wrzenia wody, które wyzwala pęcherzyki gazu zarówno tlenu, dwutlenku węgla jak też innych gazów zawartych wcześniej w wodzie. Gaz ostatecznie przedostaje się do górnej części kolumny odgazowywacza i stamtąd uchodzi na zewnątrz kolumny wraz z resztką pary w postaci oparów przez odpowiednio regulowany zawór oparów. Dużym błędem jest całkowite zamykanie zaworu oparów z powodu np. oszczędności energii. Taka nadwrażliwość prowadzi do braku usuwania szkodliwych gazów wraz oparami. J. Marjanowski wielokrotnie spotykał się z takim podejściem służb technicznych, które w ten sposób próbowały „oszczędzać energię cieplną” doprowadzając w krótkim czasie do korozji płomieniówek w kotle. Współczesne odgazowywacze termiczne pracujące z reguły w reżimie ciśnienia wewnętrznego 0,2 bara osiągają pełnie odgazowania wody w temperaturze 105°C. Przy tym żadna zbliżona temperatura wody w odgazowywaczu np. 101°C nie gwarantuje odgazowania wody, może być to odgazowanie w zaledwie kilku procentach co najwyżej. Dopiero osiągniecie stanu nasycenia wody a więc wrzenia pęcherzykowego powoduje pełne odgazowanie wody, które dla ciśnienia 0,2 bara zaczyna się w 104°C i jest podtrzymywane ciągle w temperaturze 105°C. Zatem nie ma pośrednich mniej lub więcej efektywnych stadiów odgazowania. Odgazowanie albo jest, albo go niema i cały proces odbywa się w temperaturach 104 – 105°C i tylko w tej temperaturze można uzyskać wymagane odtlenienie wody do stężenia tlenu 0,02 mgO2/l.

Do podstawowych zadań termicznego odgazowania wody zasilającej kotły parowe zalicza się ostatecznie: usuwanie tlenu, usuwanie dwutlenku węgla, eliminację procesów korozyjnych, a przez to uzyskanie wzrostu bezpieczeństwa pracy kotła i całego systemu parowego oraz przewodów powrotnych skroplin.

Odgazowanie termiczne wody jest kolejnym stopniem jej uzdatniania, po którym może nastąpić korekcja chemiczna niewielką ilością chemikaliów.

Poniżej na rysunku 7 pokazano jedno z nowoczesnych i oszczędnych w zużyciu pary grzejnej rozwiązań technicznych odgazowywacza termicznego zawierającego klasyczną kolumnę odgazowującą i zbiornik wody odgazowanej.

Oznaczenia: RC, RL– regulator ciśnienia, poziomu; LIC– sygnał sterujący poziomem wody; PIC-sygnał sterujący przepływem pary; L, T, P– lokalny pomiar poziomu, temperatury, ciśnienia.

LC– sterowanie od poziomu wody w ZWZ; PC– sterowanie od ciśnienia w ODG.

 

1

Kolumna odgazowywacza (ODG).

9

Poziomowskaz magnetyczny.

17

Zawór zwrotny przed ODG.

2

Zbiornik wody Zasilającej (ZWZ).

10

Radarowy przetwornik poziomu.

18

Zawór minimalnego przepływu.

3

Węzeł zaworu parowego.

11

Przekaźnik awaryjnego przelewu.

19

Termometr lokalny.

4

Węzeł zaworu wody uzupełniającej.

12

Przekaźnik suchobiegu pomp.

20

Manometr lokalny.

5

Regulacyjny zawór oparów.

13

Zawór awaryjnego przelewu.

21

Pompy kotłowe.

6

Zawór bezpieczeństwa.

14

Zawór wody zasilającej kocioł.

22

Pompy kondensatu.

7

Przerywacz próżni.

15

Zawór spustowy.

23

Regulatory PID w DCS

8

Przetwornik ciśnienia.

16

Zawór odcinający przed ODG.

 

 

 

Rysunek 7. Schemat technologiczny odgazowywacza termicznego serii TD/DEA (Źródło: Centrum Badawczo-Wdrożeniowe UNITEX Sp. z o.o. w Gdańsku)

  1. Korekcja chemiczna wody po odgazowywaczu. Kondycjonowanie wody

Użytkownik kotłów parowych musi zadbać o dotrzymanie wymagań dotyczących wody zasilającej i wody kotłowej we wszystkich ich aspektach. Pomimo, że stacja uzdatniania najlepiej pracuje i produkuje nawet wodę zdemineralizowaną w instalacji RO, a woda jest odtleniana i odgazowana termicznie, musi być ona jeszcze dodatkowo uzdatniona z użyciem środków chemicznych.

Poprzez korektę wody środkami chemicznymi uzyskuje się:

  • związanie resztkowego tlenu (poniżej stężenia 0,02 mgO2/l),
  • redukcję korozyjności poprzez uzyskanie odpowiedniego zakresu odczynu pH wody,
  • stabilizację resztkowej twardości,
  • przeciwdziałanie odkładaniu się osadów kamienia kotłowego.

Niezbędny czas na przereagowanie środków chemicznych wynosi ok. 20 -30 minut, stąd korzystnie jest je podawać do zbiornika wody zasilającej (dół zbiornika odgazowywacza termicznego), gdzie woda jest już odgazowana i znajduje się w odpowiedniej objętości mogącej zagwarantować podany czas reakcji.

Ogólnie środki chemiczne przeznaczone do kondycjonowania wody kotłowej podzielić można na pięć podstawowych kategorii:

  • środki alkalizujące – substancje i preparaty podnoszące odczyn pH wody zasilającej i kotłowej, tradycyjnie w polskim ciepłownictwie stosuje się tu wodorotlenek sodowy, ortofosforan trójsodowy lub mieszaninę tych dwu związków,
  • odtleniacze – substancje, które usuwają z wody tlen szczątkowy na drodze reakcji chemicznej, najczęściej stosowanymi są siarczyn sodowy, wodorosiarczyn sodowy, oraz hydrazyna (z wieloma ograniczeniami ze względu na rakotwórczość). Trzeba od razu wskazać, że dla przemysłu spożywczego, gdzie para może mieć kontakt z żywnością nie wolno stosować hydrazyny i jej pochodnych oraz związków aminowych.
  • stabilizatory twardości i antyskalanty – substancje chemiczne, które dodane do wody zapobiegają wypadaniu i osadzaniu trudno rozpuszczalnych soli na powierzchniach wymiany ciepła i elementach konstrukcyjnych; najczęściej stosowane są produkty oparte na fosforanach, związkach fosfonowych, lignosulfonianach, a także organicznych polimerach,
  • inhibitory korozji – substancje chemiczne posiadające zdolność do znacznego spowolnienia lub całkowitego zahamowania procesów korozyjnych w środowisku wodnym, ze względu na specyfikę działania wyróżnia się substancje odtleniające, inhibitory pasywujące, inhibitory adsorpcyjne,
  • środki dyspergujące – związki, które przeciwdziałają wzrostowi i osadzaniu się cząstek stałych obecnych w wodzie, poprzez zmianę ich ładunku elektrycznego, w rezultacie czego cząstki odpychają się i nie podlegają procesowi aglomeracji; głównie stosowane są związki polimerowe, często w połączeniu z surfaktantami.

W ostatnich latach coraz popularniejsze stają się wielofunkcyjne preparaty do korekcji i kondycjonowania wód kotłowych. Preparaty takie, oparte z reguły na kilku komponentach, spełniają jednocześnie funkcje odtleniacza, inhibitora korozji, antyskalanta i dysperganta. Wiele z nich cechuje się efektem synergetycznym, tzn. w mieszaninie ich własności są odpowiednio korzystniejsze niż wynika to z procentowej zawartości składników.

Stosowanie preparatów wielofunkcyjnych stanowi dla użytkownika instalacji kotłowej duże ułatwienie. Do najważniejszych zalet takiego rozwiązania należą:

  • zredukowanie ilości pomp dozujących chemikalia,
  • zapobieganie możliwości negatywnych interakcji pomiędzy poszczególnymi komponentami uzdatniania wody – oczywistym jest, że już na etapie doboru komponentów do preparatu wielofunkcyjnego, producent optymalizuje skład w sposób wykluczający wzajemne działanie antagonistyczne składników, tymczasem użytkownik samodzielnie dobierający poszczególne komponenty, dozowane oddzielnie do układu, naraża się na ryzyko wystąpienia negatywnych interakcji między nimi (kontaminacja, działanie antagonistyczne, wzajemna neutralizacja, itp.),
  • wykorzystanie synergicznych (wzajemnie wzmacniających się) właściwości komponentów – producent ma możliwość takiego doboru komponentów, aby tworzyły one wzajemnie, najbardziej korzystne dla siebie środowisko działania, dzięki czemu sumaryczny efekt działania preparatu przewyższa znacznie efekt działania pojedynczego komponentu,
  • preparaty wielofunkcyjne są bardziej ekonomiczne w użyciu i zwykle z ich wykorzystaniem możliwe jest obniżenie kosztów kondycjonowania.

Autorzy opracowali w latach 2009 – 2010 typoszereg wielofunkcyjnych preparatów serii ALKAMAR i TANIMAR, do kondycjonowania wody dla kotłów wodnych i parowych oraz sieci ciepłowniczych. Dotychczasowe wieloletnie doświadczenia eksploatacyjne u użytkowników kotłów potwierdzają, że preparaty serii ALKAMAR i TANIMAR pełnią w obiegach kotłowych następujące funkcje:

  • są wydajnym i skutecznym odtleniaczem, zwłaszcza w odniesieniu do tlenu szczątkowego (pozostałego po odgazowaniu fizycznym),
  • pomagają utrzymywać w czystości powierzchnię wymiany ciepła, dzięki czemu przeciwdziałają korozji podosadowej stali czarnej, żeliwa i stali chromowo-niklowych,
  • działają jako silny dyspergant, usuwając z kotłów, rurociągów i armatury odłożone osady produktów korozji i kamienia wodnego; przy tym osady te przeprowadzane są w formę koloidalną, czyli płynną, nie stwarzając żadnych zagrożeń dla działania zaworów, automatyki i filtrów,
  • powodują tworzenie się cienkiej, izolującej i pasywnej warstewki na powierzchni kotła,
  • zapobiegają osadzaniu się kamienia w kotle, nawet przy przekroczeniu zalecanych wartości wody zasilającej,
  • w ograniczonym stopniu alkalizują wodę.

Korzystnie kształtuje się aspekt ekonomiczny stosowania preparatów typoszeregu TANIMAR. Przy standardowym dawkowaniu w zależnym od stopnia demineralizacji wody, dawki wynoszą od 10 do 18 ml preparatu na 1 m3 wody uzupełniającej.

  1. Zatężanie wody w kotle parowym. Wpływ technologii przygotowania wody dodatkowej na ilość odsolin

Woda w kotle parowym podczas ciągłego odbioru pary ulega zasalaniu, gdyż wynoszona z kotła para w normalnych warunkach pracy praktycznie nie zawiera soli. Nadmierna ilość soli wskutek stałej koncentracji soli w wodzie może być przyczyną wytrącania się osadów kamienia kotłowego jak tez pienienia się wody w kotle. Pienienie jest niebezpieczne, gdyż może prowadzić do zerwania lustra wody we wskaźnikach poziomu, a przez to do poważnych awarii kotła. Intensywne pienienie może być przyczyną plucia pianą do rurociągów pary, para i woda kotłowa przedostają się do systemu parowego, gdzie sole zawarte w wodzie mogą powodować nawet zniszczenie wyposażenia AKiP zainstalowanego za kotłem.

W celu niedopuszczenia i wyeliminowania tych groźnych dla kotła zjawisk związanych z nadmierną koncentracją soli w wodzie kotłowej stosowany jest proces odsalania kotła. Odsalanie kotła parowego jest procesem ciągłym i polega na odprowadzaniu obliczonego strumienia wody kotłowej o wysokim przewodnictwie na zewnątrz kotła. Woda jest pobierana bezpośrednio spod lustra (ok. 10 cm poniżej poziomu ustalonego poziomu lustra). Odsalanie może być prowadzone w sposób manualny lub automatyczny. Obecnie kotły płomienicowo – płomieniówkowe są wyposażane od momentu zakupu w takie systemy. W automatycznym układzie odsalania zawór spustowy zasolonej wody jest połączony z układem pomiaru przewodnictwa, który oddziaływuje na siłownik otwarcia zaworu odsalania, otwierając lub zamykając zawór stosownie do zasolenia wody w kotle. Regulator automatycznego odsalania realizuje program otwarcia zaworu odsalającego w takim stopniu, aby wartość przewodnictwa wody kotłowej była zbliżona do nastawy wartości zadanej. W przypadku otwierania manualnego zaworu odsalania wymagana jest analiza laboratoryjna przewodnictwa wody w kotle. Najczęściej ten typ odsalania jest obarczony nierównomiernym upustem strumienia wody, a w kotle pojawiają się piki w przewodnictwie wody, co w przypadku nadmiernego odsalania skutkuje również niepotrzebną stratą ciepła.

Odmulanie kotła, którego głównym celem jest usunięcie drobnych osadów z najniższej części kotła nie zastępuje odsalania. Jego celem jest usunięcie drobnych namułów z najniższej części kotła. Przeprowadzane w sposób automatyczny co kilka godzin (2 – 8 godzin najczęściej) otwarcie zaworu odmulającego na kilka sekund (1,5 – 4 sekundy) wyprowadza co prawda pewne ilości wody kotłowej na zewnątrz ale jego celem nie jest odsalanie.

Warto dodać jeszcze, że zarówno ciepło odsolin jak i ciepło odmulin powinno być wykorzystane a ścieki nie powinny trafiać do kanalizacji. Szczególnie ciepło odsolin powinno być źródłem ciepła dla podgrzewu wody dodatkowej ze stacji uzdatniania przed wprowadzeniem na odgazowywacz [6].

Obliczenie ilości wody, którą trzeba odprowadzić z kotła wraz odsolinami, aby zachować właściwy z normą lub wymaganiami producenta kotła poziom przewodnictwa wody w kotle można wyznaczyć z poniższego wzoru [6]:

A= Q x Szas / (Sdop – Szas)

gdzie:

  • A – strumień odsolin, który należy odprowadzić z kotła w kg/h,
  • Q – wydajność kotła w zakresie kg/h,
  • Szas – wprowadzana przewodność wody kotłowej µS/cm z wodą zasilającą (mieszanina kondensatu i wody dodatkowej),
  • Sdop – dopuszczalna przewodność wody kotłowej w µS/cm.

Przykład 1

Kocioł produkuje parę w ilości 10.000 kg/h a woda zasilająca kocioł posiada na wlocie do kotła przewodnictwo 30 µS/cm (kondensat + woda dodatkowa z RO) oraz najwyższe dopuszczalne przewodnictwo wody kotłowej wynosi 1.500 µS/cm zatem konieczny strumień odsalania wyniesie:

A= 10.000 x 30 / (1500 – 30) = 204 kg/h,

co stanowi 204: 10.204 x 100% = 1,99 % wody zasilającej do kotła. Zatem aby kocioł mógł produkować parę w ilości 10.000 kg/h wymagane jest doprowadzenie 10.204 kg/h wody zasilającej.

Przykład 2

Kocioł produkuje parę w ilości 10.000 kg/h a woda zasilająca kocioł posiada na wlocie do kotła przewodnictwo 350 µS/cm (kondensat + woda dodatkowa ze zmiękczaczy) oraz najwyższe dopuszczalne przewodnictwo wody kotłowej wynosi 3.000 µS/cm zatem konieczny strumień odsalania wyniesie:

A= 10.000 x 350 / (3.000– 350) = 1.321 kg/h

co stanowi 1.321: 11.321 x 100% = 11,66% wody zasilającej kocioł. Zatem aby kocioł mógł produkować parę w ilości 10.000 kg/h wymagane jest doprowadzenie 11.321 kg/h wody zasilającej.

Przykład 3

Kocioł produkuje parę w ilości 10.000 kg/h a woda zasilająca kocioł posiada na wlocie do kotła przewodnictwo 520 µS/cm (kondensat + woda dodatkowa ze zmiękczaczy) oraz najwyższe dopuszczalne przewodnictwo wody kotłowej wynosi 3.000 µS/cm konieczny strumień odsalania wyniesie:

A= 10.000 x 520 / (3.000– 520) = 2096 kg/h

co stanowi 2.096: 12.096 x 100% = 17,3 % wody zasilającej kocioł. Zatem aby kocioł mógł produkować parę w ilości 10.000 kg/h wymagane jest doprowadzenie 12.096 kg/h wody zasilającej.

W obiegach kotłowych nisko i średnio prężnych źródłem soli wprowadzanych z wodą dodatkową do kotła jest woda zmiękczona. Szybkość zagęszczenia soli w wodzie kotłowej zależy od:

  • ilości soli w wodzie zasilającej, wyrażonej np. jako przewodność właściwa,
  • stosunku godzinowej wydajności kotła do objętości jego odparowalnika,
  • ilości wprowadzanych do wody zasilającej kocioł chemicznych środków korekcyjnych.

Woda zasilająca jak zaznaczono wcześniej jest sumą wody dodatkowej ze stacji uzdatniania wody i zwróconego z systemu kondensatu, stąd też istotne jest poznanie wzajemnych relacji miedzy tymi wielkościami na ich wpływ na wielkość strumienia odsolin lub na %-owy udział odsolin w wodzie zasilającej w zależności od wpływu obu wielkości na ten wskaźnik. Dla zobrazowania tych zależności porównano wpływ zastosowanej technologii przygotowania wody dodatkowej i %-owego udziału kondensatu parowego w wodzie zasilającej kocioł parowy, na wymagany stopień odsalania. Ponadto wyliczono czas T po którym nastąpi zrzut odsolin w ilości równej objętości odparowalnika. W tym przypadku założono objętość odparowalnika 15 m3. Intensywność odsalania podyktowana jest potrzebą dotrzymania maksymalnych parametrów wody kotłowej, zgodnych z wymogami producenta. W analizowanym przypadku parametrem krytycznym, definiującym górną granicę zasolenia wody kotłowej, jest przyjęte przewodnictwo wody o wartości 3.000 µS/cm.

Założenia do obliczeń:

  • kocioł parowy prowadzony ze względu na dopuszczalną wartość przewodnictwa Sdop.= 3.000 µS/cm, kocioł jest automatycznie odsalany,
  • przewodnictwo wody zasilającej (po zagotowaniu – usunięcie CO2), Szas w µS/cm,
  • %-owy udział kondensatu w wodzie zasilającej kocioł K w [%],
  • objętość odparowalnika V = 15 [m3],
  • wydajność kotła Q = 10.000 [kg pary/h],
  • stopień odsalania O wyrażony % można zapisać równaniem:

O = Szas/Sdop x (100 – K) [%]

– natomiast częstotliwość wymiany wody kotłowej ze względu na odsalanie zapisać równaniem:

T = 100 /O x V/Q [h]

Obliczenia wykonano dla O i T, przyjmując zwrot kondensatu:10%, 50% i 80%. Założenia i wyliczenia zamieszczono w tabeli 1.

Tabela 1. Eksploatacyjne parametry pracy kotła parowego w aspekcie stopnia odsalania

Technologia uzdatniania wody dodatkowej

Sdop

µS/cm

Szas

µS/cm

O [%] dla kolejnych K

T [h] dla kolejnych K

10

%

50

%

80

%

10

%

50

%

80

%

Zmiękczanie

3.000

500

15

8,3

3,3

10

18

45,5

Dekarbonizacja

3.000

250

7,5

4,2

1,2

20

35,7

125

Demineralizacja RO

3.000

15

0,45

0,25

0,10

333

600

1.500

 

Dane zestawione w tabeli jednoznacznie wskazują na oszczędności płynące z zastosowania techniki demineralizacji wody dla wody uzupełniającej kocioł. Uzyskuje się wówczas najmniejsze straty wody i ciepła związane z odsalaniem kotła. Ilustrację danych liczbowych z tabeli 1 przedstawiono graficznie na rysunku 8.

Rysunek 8. Graficzna ilustracja zależności stopnia odsalania od jakości wody zasilającej wg Tabeli 1

  1. Kryteria doboru stacji uzdatniania wody

Zapotrzebowanie na parę zespołu kotłów czy też kotła wynika z:

  • zapotrzebowania poszczególnych odbiorników na parę grzewczą czy technologiczną,
  • zapotrzebowania na potrzeby własne kotłowni,
  • strat pary na odsalanie i odmulanie,
  • strat ciepła na przesyle pary rurociągiem.

Zapotrzebowanie pary na potrzeby własne kotłowni, wg niektórych źródeł mogą sięgać 6 – 16% pary wytwarzanej przez kocioł [7]. To zapotrzebowanie na parę wynika z potrzeby podgrzewania zimniej wody dodatkowej przed wprowadzeniem do odgazowywacza oraz zapotrzebowania pary na usunięcie gazów w samym odgazowywaczu z wody zasilającej kocioł.

Równie poważne może być zapotrzebowanie na wodę i ciepło związane z odsalaniem kotła.

Jak wykazano w punkcie 2 artykułu na podstawie zamieszczonych tam 3 przykładów oraz tabeli 1 straty odsalania mogą wynosić od kilku do kilkunastu % wprowadzanej wody zasilającej do kotła a wszystko zależne jest od jakości wody dodatkowej tzn. od stopnia jej odsolenia oraz od % udziału zwracanego z systemu parowego kondensatu w produkowanej przez kocioł parze. Zarówno wyniki obliczeń podane w przykładach jak też w tabeli 1 jednoznacznie wskazują na możliwe oszczędności płynące z zastosowania instalacji membranowej RO. Uzyskuje się wówczas najmniejsze straty odsalania, a przez to najniższe straty wody i ciepła. Jakkolwiek metoda RO przygotowania wody pod względem kosztów eksploatacyjnych jest bezkonkurencyjna, w stosunku do metod jonitowego przygotowania wody na cele uzupełniania kondensatu dla kotłów parowych, szczególnie do zmiękczania wody. Natomiast uzdatnianie wody w oparciu o metodę dekarbonizacji zmniejsza ilość odsolin dla tych samych parametrów wody surowej i tych samych warunków pracy kotła około o połowę w stosunku do instalacji zmiękczania, ale ze względów ekologicznych i bezpieczeństwa pracy obsługi kotłowni, metoda ta nie jest już rozważana w budowie nowych stacji dla potrzeb kotłowni.

Zużycie pary na potrzeby odsalania może być znacznie zredukowane poprzez eksploatację kotła z wodą dodatkową odsoloną, wytwarzaną w instalacjach odwróconej osmozy.

Nie można też jednoznacznie skreślić z wyboru instalacji zmiękczania do produkcji wody dodatkowej. Zdaniem autorów na podstawie wykonanych obliczeń ale też własnych doświadczeń praktycznych w budowie i potem serwisowaniu instalacji zmiękczaczy, mogą być one przydatne przy dużym zwrocie kondensatu, tam gdzie zwrot kondensatu wynosi ponad 80% produkowanej pary i zdecydowanie tam, gdzie zwrot kondensatu będzie wynosił ponad 90%, czyli wszędzie tam, gdzie niskie jest uzupełnianie wodą dodatkową kondensatu. Wówczas co prawda, mamy wyższy strumień odsalania niż by zasilano kocioł z instalacji RO, ale koszt inwestycyjny zmiękczacza jest kilkukrotnie niższy, aniżeli koszt dla instalacji RO, co jest nie bez znaczenia. Podobne rozumowanie przedstawia Bujak w opracowaniu [8], gdzie na podstawie wyliczeń efektywności cieplnej kotła twierdzi, że w przypadku małych ubytków pary i kondensatu 5 – 10% w systemach parowych, bardziej opłacalne z punktu techniczno – ekonomicznego może być zamontowanie instalacji zmiękczania wody niż instalacji demineralizacji wody RO. Dotyczy to zarówno kotłów produkujących parę nasyconą jak i przegrzaną.

  1. Rola jakości wody zasilającej kocioł i jej kondycjonowania w produkcji pary czystej

Para produkowana przez kocioł parowy bardzo często używana jest do bezpośredniego kontaktu z produktem spożywczym np. w mleczarstwie używana jest do infuzji do mleka przy produkcji mleka UHT. Para do procesów, w których następuje jej kontakt z żywnością w literaturze jest opisywana jako para czysta, w literaturze amerykańskiej jako czysta kulinarna para. Jej wymagania jakościowe są wysokie i wynika to z bezpieczeństwa żywności.

„Para czysta zdolna do kontaktu z żywnością”, ten zapis oznacza zarówno w prawodawstwie europejskim jak i amerykańskim: parę wolną od zanieczyszczeń oraz wolną od wody w postaci płynnej i nadającą się do bezpośredniego kontaktu z produktami spożywczymi. Przepisy Unii Europejskiej są określone przez zapisy Rozporządzenia nr 852 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 29 kwietnia 2004 roku w sprawie higieny środków spożywczych oraz w przepisach krajowych Ustawy z dnia 25 sierpnia 2006 o bezpieczeństwa żywności i żywienia z późniejszymi zmianami.

Jest oczywiste, że parę o takich wymaganiach najlepiej jest produkować osobnymi generatorami pary zwanymi popularnie wytwornicami pary. Jednak nie zawsze jest to możliwe i opłacalne i wówczas parę czystą musi dostarczać kotłownia parowa. W takim przypadku aby wytworzyć parę czystą konieczne są następujące wymagania:

  • woda użyta do produkcji wody zasilającej musi być o jakości wody pitnej przed demineralizacją,
  • zakazane jest stosowanie lotnych środków do kondycjonowania wody (jako dodatki do wody kotłowej) a w przypadku przetwarzania mleka i jego przetworów wyeliminowane są:
  • 2-amino-2-metylo-1-propanol,
  • cyklohesyloamina,
  • dietyloaminoetanol,
  • hydrazyna,
  • morfolina,
  • octadecyloamina,
  • N,N-Bis (2-hydroksyetylo) alkilo (C-12– C-18) amina pochodząca z oleju kokosowego,
  • Nitrylotrioctan trójsodowy.
  • kocioł powinien być eksploatowany z niskim przewodnictwem wody kotłowej w sposób zapobiegający pienieniu i wnikaniu wody kotłowej do piany, przewodnictwo kondensatu uzyskiwane z tej pary powinno być niższe niż 20 µS/cm,
  • środki chemiczne kondycjonujące wodę poza zakazanymi powinny posiadać bardzo niskie prężności par w warunkach pracy kotła, co gwarantuje brak możliwości przenoszenia ich do pary,
  • wymagane jest zastosowanie separatora pary, celem jej odwodnienia,
  • instalacja filtra higienicznego pary, który usuwa co najmniej 95% cząstek o wielkości 2 mikrometrów lub większych.

W przypadku chemikaliów użytych do kondycjonowania wody należy wymagać aby były co najmniej na liście tzw. dodatków do żywności. Choć takiego zapisu autorzy formalnie nie znaleźli w przepisach, z logicznego rozumowania taki wniosek się nasuwa.

Wymagania co do jakości pary czystej w przemyśle farmaceutycznym są jeszcze wyższe niż dla pary czystej do kontaktu z żywnością. Czystość wytwarzanej pary jest taka, że jej kondensat odpowiada przepisom regulującym jakość wody do iniekcji, co oznacza, że jej kondensat można wstrzyknąć do organizmu ludzkiego bez żadnych skutków ubocznych [9].

  1. Podsumowanie

Myślą przewodnią którą kierowali się autorzy w przedstawieniu niniejszego materiału było wska­zanie przesłanek technologiczno-ekonomicznych, którymi powinni kierować się inwestorzy: zarząd i specjaliści działów technicznych zakładów przemysłu spożywczego, a szczególnie zakładów mleczarskich przy uruchamianiu inwestycji zakupu kotłów parowych nisko i średniociśnieniowych. Powinni wziąć pod uwagę także sposób zasilania wodą kotła parowego i stopień demineralizacji wody dla obniżenia kosztów eksploatacyjnych kotłowni, szczególnie w czasach, gdy ceny wody i energii rosną. Dobór odpowiedniej stacji demineralizacji wody metodą odwróconej osmozy RO może zagwarantować niski stopień odsalania kotła. Niski stopień odsalania gwarantuje także wysoki zwrot kondensatu powyżej 80% produkcji pary, co pozwala w takim przypadku na zastosowanie zmiękczaczy do uzdatniania wody dodatkowej w cenie zakupu kilka razy niższym od ceny instalacji odwróconej osmozy.

Pobór pary z kotłów parowych na cele kontaktu z żywnością objęty jest specjalnymi restrykcjami, które mają zagwarantować bezpieczeństwo żywności. Wśród wielu wymagań jakie trzeba spełnić, jakość wody zasilającej kotły oraz dodatki chemiczne do kondycjonowania wody powinny posiadać własności wody pitnej a chemikalia klasę dodatków do żywności.

Niejednokrotne doświadczenia uzyskane przez autorów wskazują że inwestor odpowiednio poinformowany o wszystkich aspektach związanych z wyborem technologii uzdatniania wody decyduje się na wybór technologii inwestycyjnie droższej, zaawansowanej technicznie – o niskich kosztach eksploatacyjnych – za to gwarantującej długą żywotność kotłów bez ich chemicznego płukania.

Stąd też niezmiernie ważna jest obiektywna edukacja energetyków w zakładach przemysłu spożywczego, aby w dużej liczbie składanych ofert umieli wybrać te firmy, których technologie są „naprawdę najtańsze” w długim czasie pracy kotła. Nie należy kierować się pozornie niską ceną oferowanych technologii uzdatniania, które często się do tego celu nie nadają, a jedyną ich zaletą jest niska cena inwestycyjna. Niestety, cena inwestycji jest najczęściej proporcjonalna do jakości wody dostarczanej do kotła, a wybór najniższej ceny prowadzić może w przyszłości do nakładów na remonty (np. wymiana skorodowanego lub zakamienionego podgrzewacza w kotle, chemiczna naprawa kotła), których na etapie zakupu kotła i stacji uzdatniania wody nikt najczęściej nie szacuje.

6. Bibliografia

  1. Marjanowski J., Nalikowski A., Przyczyny problemów osadowo-korozyjnych kotłów parowych. Cz. I Osady i korozja. Wymagania co do jakości wody zasilającej i kotłowej, Przegląd Mleczarski Nr 6/2020, str.25-33
  2. Marjanowski J., Książek K., Wykorzystanie technik membranowych do uzdatniania wód pitnych i technicznych w przemyśle mleczarskim. XIX Konferencja Naukowo-Techniczna. Problemy gospodarką energią i środowiskiem w mleczarstwie. Licheń, 4– 6 września 2000, s. 53 – 56
  3. Bodzek M., Konieczny K., Wykorzystanie procesów membranowych w uzdatnianiu wody, Wydanie I, Oficyna Wydawnicza Projprzem– EKO, Bydgoszcz 2005, str. 216-218
  4. Marjanowski J., Zander Z., Olender K., Nalikowski A., Efektywność wykorzystania ciepłych i gorących „krowich wód” do zasilania kotłów parowych, Przegląd Mleczarski, Nr 9/2016, str. 29-36
  5. Marjanowski, J. Ostrowski, S. Hniatuk, Wpływ parametrów wody sieciowej na koszty funkcjonowania systemu ciepłowniczego, Część I– III, Ciepłownictwo Nr 1, 2,3 /2000.
  6. Szałucki K., Metodyka obliczeń opłacalności zastosowania systemu odzysku ciepła zawartego w odsolinach odprowadzonych z kotła parowego. http://www.szalucki.pl/2014/ARTYKULY/Odzysk_ciepla_odsolin.pdf
  7. Loos-Bosch. Kotły przemysłowe. Podręcznik projektanta, str. 43. https://www.linkedin.com/company/loos-kotly-przemyslowe-bosch
  8. Bujak J., Bałdyga M., Wpływ odsalania kotła parowego na jego efektywność cieplną, Rynek Instalacyjny, nr 10/2007, str. 42 – 46
  9. https://www.engineerlive.com/content/how-clean-your-steam-how-ensure-correct-process-grade
 

Współpraca