Водоподготовка в теплоэнергетике

В теплоэнергетике самым распространённым теплоносителем является вода. В основном такое использование воды обусловлено её большими запасами в природе и легкодоступностью. Однако прямое использование природной воды в энергетических установках в большинстве случаев недопустимо. Это связано с тем, что природная вода существенно отличается от H2O наличием: взвешенных частиц, растворённых газов, различных ионов. Природные источники воды различаются как по качественному составу примесей, так и по количественному. Кроме того, в зависимости от сезона года, от наличия в окрестности источника воды промышленных предприятий и др., состав природной воды одного и того же источника может существенно различаться. Наличие примесей в воде как в теплоносителе приводит к негативным последствиям. Среди прямых и наиболее распространённых негативных последствий можно выделить образование отложений, в основном карбонатных, на поверхностях теплообмена теплоэнергетических установок и аппаратов; коррозия металла  (в основном сталей) теплоэнергетических установок и аппаратов. Поэтому природную воду перед её использованием в энергетических установках подвергают обработке, называемой водоподготовкой.

В теплоэнергетике, традиционно, под водоподготовкой подразумеваются следующие процессы, которым подвергается природная вода:

• осветление — удаление из воды коллоидных и суспензированных загрязнений;
• умягчение – химическое удаление из воды солей кальция и магния;
• обессоливание и обескремнивание;
• дегазация  (деаэрация) термическая или химическая — удаление растворённых в воде газов;
• удаление окислов железа, меди и др.

В зависимости от типа теплоэнергетической установки, состава используемой природной воды и других причин, могут применяться различные методы, обеспечивающие вышеозначенные процессы. Зачастую оборудование водоподготовки включает в себя только механические и ионообменные фильтры, которые должны обеспечить выделение, с помощью химических реагентов, из природной воды взвешенных частиц и предотвратить образование отложений солей кальция и магния на поверхностях теплообмена. Далеко не всегда это даёт необходимый результат и, кроме того, требует значительных затрат на обслуживание фильтров, их регенерацию, приобретение качественных реагентов.

МГДР  (магнитогидродинамические резонаторы) обеспечивают магнитный  (физический) метод обработки воды и являются альтернативой классическим способам с применением химических реагентов. Суть этого метода заключается в том, что вода подвергается физическому воздействию магнитного поля без изменения ее химического состава. При наложении магнитного поля концентрация растворенных солей в воде практически не изменяется, но соли жесткости выделяются вместо накипи в ином физическом состоянии — в виде тонкодисперсного шлама.

Применение магнитного поля не следует сводить только к воздействию собственно магнитного поля, а, скорее всего, следует рассматривать как комплекс взаимовлияющих факторов. Практикой эксплуатации устройств магнитной обработки воды в теплоэнергетике доказано, что во всех случаях магнитное поле оказывает определенное влияние на кинетику кристаллизации. Это обусловливает образование центров кристаллизации в массе воды, вследствие чего выделение накипеобразователей происходит не на теплопередающих поверхностях, а в объеме воды с выделением, вместо твердой накипи, подвижного тонкодисперсного шлама, который необходимо выводить из потока теплоносителя  (воды).