Szukasz systemu uzdatniania wody? Sprawdź produkty dostępne w sklepie internetowym lub napisz do eksperta!


Woda zasilająca instalacje parowe musi wyróżniać się odpowiednią jakością. Właściciele takich układów muszą zdawać sobie sprawę z tego, jaka dokładnie woda, o jakich właściwościach, będzie najlepsza. Dlaczego jest to tak istotne? Jak może szkodzić woda o niewłaściwych parametrach?

Problemy, jakie powoduje woda w przypadku kotłów parowych i generatorów pary

Ogromnym problemem w zakładach wykorzystujących kotły parowe, generatory pary oraz wytwornice pary jest jakość wody stosowanej do procesu wytwarzania pary.

Jak powszechnie wiadomo, produkty pary powstają na skutek odparowywania wody. Jeśli w wodzie będą znajdowały się zanieczyszczenia, może dochodzić do zagęszczenia substancji stałych oraz wytrącania się osadów. Ich powstawanie jest bardzo często bezpośrednio związane z nadmierną zawartością substancji rozpuszczonych oraz wytrąconych soli w nieoczyszczonej wodzie.

W dodatku w procesie podgrzewania wody oraz jej odparowywania (przy niewłaściwych parametrach) nierzadkie jest zjawisko zmiany pH wody lub/oraz uwolnienie się niepożądanych substancji.

Wszystkie te czynniki mają wpływ na zwiększenie się agresywności i korozyjności wody.

3 najczęstsze problemy wynikające z nieodpowiednich właściwości wody to:

  1. Osady odkładające się na komponentach urządzeń
  2. Pienienie się wody
  3. Możliwość wystąpienia korozji w instalacji

Jakość wody kotłowej i zasilającej kotły parowe ma szczególne decydujący wpływ na czystość wytwarzanej pary. Jest to niezmiernie istotne w każdym sektorze, a już zwłaszcza, jeśli para jest wykorzystywana do zasilania turbin. Zanieczyszczenia unoszone wraz ze strumieniem pary wodnej mogą osiadać na turbinach. To zjawisko przyczynia się bezpośrednio do zakłócenia pracy i poważnych uszkodzeń.

Kamień kotłowy

Kamień kotłowy stanowi jeden z największych kłopotów ze względów ekonomicznych. Jego wytrącanie się powoduje zmniejszenie przewodnictwa cieplnego. Przez to dochodzi do znacznego obniżenia wydajności kotła parowego, a w późniejszych etapach nawet do ciężkich awarii. Osad obecny w urządzeniach zwiększa opory przepływu wody, jednocześnie zwiększając zużycie wody i energii.

Do głównych powodów powstawania kamienia kotłowego można zaliczyć obecność: węglanów, siarczanów, krzemianów wapnia oraz magnezu, olejów i zawiesin.

W kotłach występują aż cztery rodzaje kamiennego osadu i są uzależnione od substancji znajdujących się w wodzie: kamień węglanowy, osady zawierające tlenki żelaza (najczęściej występują w kotłach parowych), kamień siarczanowy i krzemionka.

Pienienie się wody

Pienienie się wody zasilającej kotły jest najczęściej powodowane dużym zasoleniem wody, jej nadmierną alkalicznością oraz obecnością związków organicznych. To zjawisko jest przyczyną przerzutów wody, a co za tym idzie, jej obecności wraz z rozpuszczonymi solami w przewodach parowych.

Jaka powinna być woda do produkcji pary?

Woda wykorzystywana do wytwarzania pary powinna spełniać wymagania określane przez producentów urządzeń do tego przeznaczonych. Te są w dużej mierze uzależnione od konstrukcji urządzenia i rosną wraz ze wzrostem stosowanego ciśnienia.

Generalnie przyjmuje się, że woda wykorzystywana do wytwarzania pary musi mieć takie parametry, by nie przyczyniała się do wytrącania osadów, do powstawania korozji instalacji oraz nie pieniła się.

Woda zasilająca wytwornice pary i kotły parowe powinna być co najmniej takiej jakości, jak woda przeznaczona do spożycia przez ludzi. Woda musi być klarowna – pozbawiona zawiesin i wszelkich substancji mogących wytrącać się z wody.

Jeśli chodzi o przygotowanie wody do układów kotłów parowych, to istnieją specjalne normy określające jej jakość, do których stosują się producenci urządzeń i na ich podstawie tworzą własne wymagania.

Poniżej przedstawiam przykładowe wytyczne, które powinna spełniać woda przeznaczona do zasilania kotła parowego.

Przykładowe wymagania producenta dla wody zasilającej kotły parowe

Przykładowe dane dotyczące jakości wody zasilającej kotły parowe od producenta LOOS International Kotły Przemysłowe (źródło: instrukcja obsługi)

A tutaj przykładowe wytyczne wobec wody kotłowej:

jakość wody w kotłach parowych - wytyczne

Przykładowe dane dotyczące jakości wody kotłowej w kotle parowym od producenta LOOS International Kotły Przemysłowe (źródło: instrukcja obsługi)

W zależności od producenta wytyczne wobec jakości wody mogą się od siebie różnić. Należy jednak ściśle się ich trzymać i wystrzegać, ponieważ zostały doskonale dobrane do parametrów danego urządzenia. Ich utrzymanie zapewni długą żywotność i pracę zgodną z oczekiwaniami.

Jak uzdatniać wodę do produkcji pary?

Do kotłów parowych i wytwornic pary najczęściej dozuje się środki chemiczne, takie jak na przykład inhibitory korozji. Warto jednak mieć na uwadze, że użycie samej chemii nie rozwiąże problemu w stu procentach. Niezbędne jest więc zastosowanie odpowiednich systemów uzdatniających wodę.

Przy wodzie ze studni niezmiernie ważne jest usuwanie żelaza i manganu, dlatego niezbędne jest zastosowanie przystosowanych do tego systemów uzdatniania wody opartych o odżelaziacze  i odmanganiacze.

Jeśli źródłem pozyskiwania wody jest wodociąg, zazwyczaj stosuje się filtrację mechaniczną.

Niezbędnym procesem, niezależnie od ujęcia pozyskiwania wody, okazuje się być zmiękczanie wody. Dobór procesu zmiękczania wody jest zależny od układu oraz właściwości wody. Najczęściej stosowaną metodą jest wymiana jonowa zachodząca na specjalnie przystosowanej do tego żywicy jonowymiennej.

Dalszy proces uzdatniania wody zastosowany po jej zmiękczaniu jest w dużym stopniu uzależniony od obecnego układu. W przypadku kotłów wysokociśnieniowych i niskociśnieniowych jest bardzo dużo zmiennych. Wiele zależy od ilości, typu i jakości dozowanej chemii. Właśnie z tego powodu duży nacisk stawia się na dokładne zapoznanie się z indywidualną sytuacją zakładu przy doborze metod uzdatniania wody.

W przypadku generatorów pary i kotłów parowych najczęściej sprawdza się zasada, że im większy jest układ, tym dokładniejsze oczyszczanie wody należy zastosować.

Oto przykładowe rodzaje metod uzdatniania wody stosowane w układach:

Zmiękczanie wody + chemia

Zmiękczanie wody + demineralizacja + chemia

Zmiękczanie wody + odwrócona osmoza + dejonizacja/demineralizacja + chemia

Kontrola jakości wody w układach parowych

Niezmiernie istotnym procederem w przypadku wody do wytwarzania pary jest stała, regularna kontrola jej jakości. Należy pamiętać, aby próbki wody pobierać tylko w trakcie normalnej pracy urządzenia (w przypadku kotłów nie wolno pobierać wody w fazie rozruchu bądź w stanie zimnym).

W przypadku wody zasilającej producenci najczęściej rekomendują kontrolę: poziomu pH, krzemionki, twardości całkowitej, tlenu lub środka wiążącego tlen, przewodności elektrycznej i temperatury roboczej.

Woda kotłowa natomiast powinna mieć przebadane parametry takie jak: poziom pH, krzemionka, twardość całkowita, środek wiążący tlen, fosforan i środek alkalizujący, wygląd oraz przewodność elektryczną.

Wyniki analiz należy zapisywać w książce eksploatacyjnej. Jeśli w danych przypadkach istotne są również inne parametry, powinny podlegać badaniu, jednak w większych odstępach czasu niż ma to miejsce przy podstawowych, wskazanych wyżej.

Jakość wody uzupełniającej układ

Dużą uwagę należy zwracać na jakość wody niezbędnej do uzupełnienia strat w obiegach i wody zasilającej kotły. W tym przypadku bardzo istotne jest zapewnienie odpowiedniego pH wody kierowanej do poszczególnych układów, odgazowanie wody, utrzymanie optymalnej twardości wody i ogólnej zasadowości.

Wytyczne, co do postępowania

Warto jeszcze wspomnieć o często pojawiających się wytycznych występujących w instrukcjach producentów.

Jeśli podczas pracy kotła zaczną występować osady, należy natychmiast wstrzymać jego pracę. Kocioł można będzie uruchomić dopiero po usunięciu wszystkich osadów. Podobne kroki należy podjąć w przypadku wystąpienia korozji – należy zrobić wszystko, by usunąć korozję lub zahamować jej dalsze postępowanie.

W razie wniknięcia obcych substancji wraz z powracającym kondensatem, do wody kotłowej należy zastosować odpowiednie urządzenia przeciwdziałające powstawaniu takiego zjawiska.

Woda wtryskowa do chłodzenia pary również powinna charakteryzować się odpowiednimi parametrami. W tym celu należy stosować tylko bezsolną wodę uzupełniającą bądź bezsolny kondensat bez dodatku chemikaliów (Przeczytaj też: Czym jest woda lodowa i jak ją uzdatniać? oraz Uzdatnianie wody do wież chłodniczych i klimatyzacji)

Do nowego napełnienia kotła parowego należy stosować wyłącznie wodę odpowiednio oczyszczoną, zgodną z wytycznymi producenta. Zazwyczaj chodzi o wodę zmiękczoną, bez zawiesin i soli, w tym o bardzo niskiej zawartości krzemionki.

Ważne aspekty projektowania stacji uzdatniania wody

Projektowanie stacji uzdatniania wody do zasilania urządzeń wytwarzających parę wodną nie należy do najprostszych zadań. Przede wszystkim należy brać pod uwagę rodzaj urządzenia, wymagania producentów. W dodatku nigdy nie należy zapominać o możliwościach ekonomicznych inwestora, dostępnych w układzie urządzeniach oraz całym zapleczu technicznym.

Wielu producentów maszyn do wytwarzania pary rekomenduje zainteresowanie się tematem uzdatniania wody do układu jeszcze przed zakupem takich urządzeń. Według ich zaleceń woda powinna być odpowiedniej jakości już przy pierwszym uruchomieniu całego systemu.

W wypadku zapotrzebowania na stację uzdatniania wody przeznaczoną do układu produkcji pary, zapraszam do kontaktu.