Qazanın Qidalandırıcı Suyu Nədir, Şərtləri və Hazırlama Üsulları

Bir buxar qazanı illərlə problemsiz işləyə bilər, ya da gözlənilməz bir dayanma ilə istehsalı dayandıra bilər; aradakı fərqi çox vaxt tək bir amil müəyyən edir: suyun keyfiyyəti. Təmizlənməmiş su qazanın içində əvvəlcə istilik ötürən səthləri örtən əhəng daşına, sonra isə metalı yeyən korroziyaya səbəb olur. Nəticə; artan yanacaq sərfi, düşən səmərəlilik, tez-tez texniki xidmət və planlanmamış dayanmalardır. Məhz buna görə qazan qidalandırıcı suyu, sənaye obyektlərində nəzərdən qaçırılmamalı kritik bir mühəndislik mövzusudur.

Qazan daşının cəmi bir neçə millimetrlik təbəqəsi belə istilik ötürülməsini ciddi şəkildə azaldaraq yanacaq xərcini artırır; korroziya isə borularda nazilmə və deşilmə ilə avadanlığın istismar müddətini qısaldır. Bu təlimatda təmizlənməmiş suyun qazanda yaratdığı zədələnməni, nəzarət edilməli parametrləri və düzgün su hazırlama mərhələlərini texniki, lakin anlaşıqlı bir çərçivədə nəzərdən keçiririk.

Qazan Qidalandırıcı Suyu Nədir?

Qazan qidalandırıcı suyu, buxar qazanına verilən və buxarlanaraq sərf olunan suyun yerini tutmaq üçün sistemə ötürülən sudur. Adətən kondensasiya (kondensat) qayıdış suyu ilə təzə əlavə suyun qarışığından ibarət olur. Qazanın bütövlüyünü qorumaq üçün codluq, həll olmuş oksigen və mineral tərkibi baxımından təmizlənmiş olmalıdır.

Praktikada qazan qidalandırıcı suyu iki komponentdən ibarətdir: buxar dövrəsindən geri qayıdan və nisbətən təmiz olan kondensat suyu ilə sistemdəki itkini tamamlayan xam əlavə su (make-up). Əlavə suyun keyfiyyəti birbaşa şəbəkə və ya quyu mənbəyindən asılı olduğuna görə, qazana daxil olmazdan əvvəl təmizlənməsi şərtdir. Əks halda suyun tərkibindəki codluq komponentləri, həll olmuş qazlar və minerallar qazanın içində toplanaraq həm səmərəliliyi, həm də təhlükəsizliyi təhdid edir.

Təmizlənməmiş Su Qazana Nə Edir? Əhəng Daşı və Korroziya

Təmizlənməmiş su qazanda iki əsas zədəyə səbəb olur: əhəng daşı və korroziya. Sudakı kalsium və maqnezium istiliklə çökərək qızdırıcı səthlərdə istilik keçirməyən qazan daşı təbəqəsi əmələ gətirir; həll olmuş oksigen isə metal səthdə çuxurlanma (pitting) yaradaraq deşilməyə qədər gedə bilər. Hər ikisi səmərəliliyi və təhlükəsizliyi azaldır.

Əhəng daşı istilik ötürən səthi yorğan kimi örtür. Bu təbəqə istiliyin suya keçməsinə mane olduğu üçün qazan eyni buxarı istehsal etmək üçün daha çox yanacaq yandırır; yəni hər millimetr qazan daşı birbaşa yanacaq hesabına təsir edir. Üstəlik həddindən artıq qızan metal nöqtələr lokal gərginlik və zədələnmə riskini də artırır.

Korroziya isə daha gizli şəkildə irəliləyir. Suda həll olmuş oksigen və uyğun olmayan pH, metal səthdə elektrokimyəvi aşınma başladır. Xüsusilə həll olmuş oksigen korroziyası, boru divarında kiçik, lakin dərin çuxurlar açaraq gözlə görünən qalınlıq itkisi olmadan belə deşilməyə səbəb ola bilər. Qazan daşı və korroziya çox vaxt birlikdə irəliləyərək texniki xidmət xərcini və dayanma müddətini qat-qat artırır.

Şəkil 1: Qazan qidalandırıcı suyunda əhəng daşı və korroziyanın qızdırıcı səthə təsiri

Qazan Qidalandırıcı Suyunda Nəzarət Edilən Parametrlər

Qazan qidalandırıcı suyu parametrləri arasında ən kritikləri codluq, həll olmuş oksigen, pH, keçiricilik/TDS, silisium və dəmirdir. Bu göstəricilər əhəng daşı, korroziya və buxarın keyfiyyəti baxımından birbaşa həlledicidir. Hədəf aralıqları qazanın təzyiq sinfinə görə dəyişir; təzyiq artdıqca tələblər nəzərəçarpacaq dərəcədə sərtləşir.

Qazan suyu kimyasının əhəmiyyəti qazan istehsalçıları tərəfindən də diqqətlə vurğulanır; məsələn Babcock & Wilcox-un qazan suyu və buxar kimyası mənbəyi, qidalandırıcı suyun heç olmasa aşağı təzyiqdə yumşaldılmalı, yüksək təzyiqdə isə demineralizasiya edilməli; oksigendən və codluq komponentlərindən təmizlənməli olduğunu qeyd edir. Aşağıdakı cədvəl izlənilməli əsas parametrləri ümumiləşdirir:

Bu parametrlər bir-birindən müstəqil deyil; biri nəzarətdən çıxdıqda digərlərinə də təsir edir. Bu səbəbdən qazan qidalandırıcı suyunun şərtləri, tək bir dəyərə deyil, bütöv bir tarazlıq anlayışına əsaslanır.

Codluğa və Əhəng Daşına Nəzarət

Codluğa nəzarət qazan daşının qarşısını almağın ilk addımıdır. Sudakı kalsium və maqnezium ion mübadiləsi əsasında işləyən su yumşaltma sistemləri ilə kənarlaşdırılır. Aşağı təzyiqli bir çox qazanda yumşaldılmış su əsas tələbdir; codluq aradan qaldırılmadıqda əhəng daşı qaçılmaz şəkildə qızdırıcı səthlərdə toplanır.

Sənaye miqyasında codluğun aradan qaldırılması adətən yüksək mübadilə tutumlu ion mübadiləsi sistemləri ilə həyata keçirilir. Qazan suyunun codluğu nəzarət altına alındıqda həm əhəng daşının qarşısı alınır, həm də arxadakı mərhələlərin (əks osmos, deaerator) yükü azalır. Bu məqsədlə qurulan sənaye tipli su yumşaltma sistemləri, qazanın qorunması strategiyasının təməl daşıdır.

Bəzi obyektlərdə mənbə suyunun xüsusiyyətinə və istismar seçiminə görə fərqli yanaşmalar da gündəmə gələ bilər. Codluqla mübarizədə alternativ quruluşlar üçün sənaye tipli əhəng təmizləmə həlləri da nəzərdən keçirilə bilər. Hansı üsulun uyğun olduğu xam su analizi və qazanın iş şəraiti ilə birlikdə müəyyən edilməlidir.

Həll Olmuş Oksigen və Korroziyanın Qarşısının Alınması (Deaerasiya)

Həll olmuş oksigen qazan korroziyasının başlıca səbəbidir və sudan fiziki olaraq kənarlaşdırılmalıdır. Bu proses deaerasiya adlanır; suyu qızdıraraq və qazların həll olma qabiliyyətini azaldaraq oksigeni və karbon qazını sistemdən çıxarır. Qalan cüzi miqdarda oksigen isə kimyəvi oksigen tutucuları ilə bağlanır.

Deaerator qidalandırıcı suyu adətən buxarla təmasda qızdırır; temperatur artdıqca qazların suda həll olma qabiliyyəti azaldığı üçün oksigen və karbon qazı sərbəst qalır və kənarlaşdırılır. Bu mexaniki kənarlaşdırma çuxurlanma tipli korroziyanın qarşısını almaqda son dərəcə təsirlidir. Buna baxmayaraq, suda cüzi miqdarda oksigen qala biləcəyinə görə, kimyəvi şərtləndirmə ilə bu qalıq da neytrallaşdırılır.

Yüksək Təzyiqli Qazanlarda Demineralizasiya Ehtiyacı

Yüksək təzyiqli qazanlarda yumşaltma tək başına kifayət etmir; suyun mineral və keçiricilik yükünün də azaldılması lazımdır. Bu məqamda əks osmos və demineralizasiya işə düşür. Təzyiq artdıqca suyun saflıq tələbi yüksəlir; ən üst siniflərdə demək olar ki, mineralsız, çox aşağı keçiriciliyə malik su zəruri olur.

Yumşaltma yalnız codluğu aradan qaldırır; natrium, silisium, xlorid kimi digər həll olmuş maddələri sistemdə saxlayır. Halbuki yüksək təzyiqdə bu maddələr həm toplanma, həm də buxarla daşınma (carryover) riski yaradır. Bu səbəbdən mineral yükünü toplu şəkildə azaltmaq üçün əks osmos texnologiyasından ilkin mərhələ kimi istifadə olunur; ardınca lazım gələrsə ion mübadiləsi ilə demineralizasiya tamamlanır.

Ən yüksək saflıq tələb olunan tətbiqlərdə qazan qidalandırıcı suyunun hazırlanması zənciri demineralizasiya edilmiş/saf su istehsalı ilə başa çatır. Bu səviyyədəki ehtiyaclar üçün sənaye tipli deionlaşdırılmış saf su sistemləri, yüksək təzyiqli qazanların tələb etdiyi aşağı keçiriciliyə malik suyu təmin edir.

Şəkil 2: Qazan qidalandırıcı suyunun hazırlanması xətti — yumşaltma, əks osmos və deaerasiya

Qazan Qidalandırıcı Suyunun Hazırlanması Mərhələləri

Qazan qidalandırıcı suyunun hazırlanması mərhələli prosesdir: ilkin filtrasiya, su yumşaltma, əks osmos və ya demineralizasiya, deaerasiya və nəhayət kimyəvi şərtləndirmə. Hər mərhələ əvvəlki addımın yükünü azaldır və qazana daxil olan suyu addım-addım istənilən keyfiyyətə çatdırır. Hansı mərhələlərin lazım olduğu təzyiq sinfindən asılıdır.

Tipik sənaye hazırlama xətti suyu mənbədən qazana qədər aşağıdakı mərhələlərdən keçirir:

Bu mərhələlərin hamısı hər obyektdə lazım deyil; məsələn, aşağı təzyiqli qazanda ilkin filtrasiya, yumşaltma, deaerasiya və şərtləndirmə çox vaxt kifayət etdiyi halda, yüksək təzyiqli sistemlərdə demineralizasiya mərhələsi zəruri olur. Düzgün zəncir qazanın tipinə və xam suyun keyfiyyətinə görə layihələndirilir.

Təzyiq Sinfinə Görə Suyun Keyfiyyəti Tələbləri

Suyun keyfiyyəti tələbi qazanın təzyiq sinfi ilə düz mütənasib olaraq sərtləşir. Aşağı təzyiqli alov borulu (fire-tube) qazanlarda adətən yumşaldılmış su kifayət etdiyi halda, yüksək təzyiqli su borulu (water-tube) qazanlarda demineralizasiya edilmiş, çox aşağı keçiriciliyə malik və oksigensiz su tələb olunur. Təzyiq artdıqca səhv payı kiçilir.

Bu fərq hansı təmizləmə mərhələlərinin lazım olduğunu müəyyən edən ən vacib meyarlardan biridir. Aşağıdakı müqayisə iki əsas qazan tipinin tipik su yanaşmasını ümumiləşdirir:

Göründüyü kimi tək bir “standart qazan suyu” resepti yoxdur. Düzgün quruluş; qazanın təzyiqi, dizaynı, buxarın saflıq tələbi və mənbə suyunun keyfiyyəti birlikdə qiymətləndirilərək müəyyən edilir. Bu səbəbdən qazan qidalandırıcı suyu investisiyası hazır məhsul seçimi deyil, obyektə xas mühəndislik qərarıdır.

Tez-tez Verilən Suallar