Высококачественная установка для дегазации подпиточной воды под давлением

Когда слышишь про дегазацию подпиточной воды, половина инженеров сразу представляет себе громоздкие колонны с разбрызгивателями — но на деле всё чаще работаем с компактными системами под давлением, где важнее точный расчёт точек ввода реагентов, чем метры высоты. В Шаньдун Шуй Лонг Ван как раз пришли к этому через серию котельных с низким КПД, где кислород в подпитке съедал трубы за два года.

Почему классические схемы проигрывают

До 2020 года мы в монтажных бригадах упорно ставили вакуумные деаэраторы — дешёвые, понятные, но вечно текущие по фланцам. На объекте в Хабаровске такая установка за полгода выдала 12% недоотпуска пара из-за скачков температуры на выходе. Потом уже разобрались: при колебаниях нагрузки вакуумный насос не успевал подстраиваться, и кислород прорывался порциями.

С установками под давлением история иная — там всё завязано на поддержании жёсткого температурного графика. Если для вакуумных систем допустим разброс в 5–7°C, то здесь отклонение даже на 2°C уже критично. Но зато и остаточный кислород стабильно ниже 0,02 мг/л, что для современных котлов стало фактически стандартом.

Кстати, о стандартах — именно после того хабаровского случая Шаньдун Шуй Лонг Ван начала ставить на все проекты датчики Oxygen Guard с автоматической коррекцией режима. Не рекламы ради, а потому что переделки обходились дороже всей системы дегазации.

Ключевые узлы, которые нельзя доверять шаблонным решениям

Самый проблемный узел — не сам деаэратор, а система подготовки химподготовки перед ним. Как-то в Приморье по проекту смонтировали блок с ионообменными фильтрами, но не учли сезонные колебания жёсткости — к декабрю смолы перестали справляться, и на теплообменниках деаэратора выросла такая корка карбонатов, что пришлось останавливать котельную на механическую чистку.

Сейчас всегда настаиваем на дублирующей линии УФ-обеззараживания перед дегазатором — особенно если вода из открытых источников. В Шаньдун Шуй Лонг Ван после того случая добавили в стандартную комплектацию байпас с угольным фильтром, хоть это и удорожает систему на 7–8%.

И ещё по опыту: никогда не экономьте на материале барботажных труб — нержавейка AISI 316L хоть и дороже 304-й, но когда в Омске из-за сероводорода в воде за сезон съело перфорационные отверстия, переделка обошлась в тройную стоимость экономии.

Ошибки при интеграции с системами ХВО

Часто заказчики требуют ставить дегазацию сразу после обратного осмоса — мол, так надёжнее. Но если в схеме нет буферной ёмкости, то любые скачки давления в мембранах РО приводят к кавитации в насосах подачи в деаэратор. На одном из объектов Шаньдун Шуй Лонг Ван пришлось экстренно добавлять гидроаккумулятор на 2 м3, хотя изначально проект был без него.

По современным нормативам нужен ещё и контроль окисляемости после ХВО — мы обычно ставим два датчика ORP: до и после дегазатора. Если разница меньше 50 мВ, значит где-то проскок органики, которая потом в котле даст кислотную коррозию.

Кстати, про котлы — сейчас многие переходят на вихревые горелки, и там температура подпитки должна быть строго 102–105°C. Если брать старые деаэраторы, рассчитанные на 104–110°C, получим постоянные тепловые потери. Пришлось в Шаньдун Шуй Лонг Ван пересчитывать все теплообменники под новые параметры.

Реальные кейсы с объектов

В прошлом году на ТЭЦ под Новосибирском поставили экспериментальную схему: два деаэратора параллельно, с перекрёстными связями. Расчёт был на то, чтобы при ремонте одного не останавливать котельную. Но не учли гидравлику — при отключении одного аппарата второй не справлялся с нагрузкой, росли давление и температура. В итоге дорабатывали автоматику, чтобы плавно перераспределять потоки.

А вот на геотермальной станции в Камчатском крае, наоборот, схема сдвоенных дегазаторов сработала идеально — там стабильный температурный фон позволил использовать упрощённую автоматику. Кстати, для геотермальных объектов Шаньдун Шуй Лонг Ван теперь рекомендует титановые теплообменники — сероводород в термальных водах съедает даже хастеллой.

Самое сложное было на плавучем энергоблоке — там ограничения по высоте не позволили поставить классический атмосферный деаэратор. Пришлось проектировать горизонтальный аппарат с распылительными форсунками высокого давления. Получилось даже лучше, чем ожидали — КПД выше на 3%, правда, расход электроэнергии на насосы вырос на 11%.

Что чаще всего ломается и как этого избежать

Проблема №1 — закоксовывание распылительных форсунок при работе с жёсткой водой. Ставим теперь на все объекты ультразвуковые мойки с автоматической промывкой раз в 72 часа. Дорого, но дешевле, чем останавливать котёл для механической чистки.

Ещё выходят из строя датчики давления в верхней части колонны — из-за постоянного перепада температур 105°C/25°C. Перешли на сенсоры с керамическими мембранами, хоть они и в 4 раза дороже обычных.

И главное — никогда не используйте общие линии дренажа для нескольких деаэраторов. Была история, когда из-за обратного подсоса из дренажной линии в отключённый аппарат попала холодная вода — термический удар разорвал два патрубка. Теперь на каждом дренаже обратные клапаны + разрыв струи.

Перспективы технологии

Сейчас экспериментируем с комбинированными системами: мембранный предварительный удаление кислорода + финишная термохимическая дегазация. Пока дорого, но на объектах с дефицитом тепловой энергии уже окупается за 2–3 года.

Шаньдун Шуй Лонг Ван тестирует систему с рекуперацией тепла от продувочной воды — если удастся снизить температурный напор на входе в деаэратор до 15°C вместо стандартных 40°C, это даст экономию 120–150 Мкал/час для средней котельной.

И всё же будущее за модульными решениями — когда дегазатор, ХВО и химподготовка собраны в один блок. Мы уже поставили три таких комплекса, и монтажное время сократилось с 3 недель до 5 дней. Правда, для ремонта приходится демонтировать весь модуль — над этим ещё работать и работать.