Анализ сетевой воды тепловых сетей

Анализ современных требований к качеству и количеству воды для систем централизованного теплоснабжения

Д.т.н. В. В. Шищенко, профессор, заведующий лабораторией экологии и водоподготовки, ОАО «Объединение ВНИПИэнергопром», г. Москва

Показатели качества сетевой и подпиточной воды

Наиболее полно современные требования к качеству сетевой и подпиточной воды централизованных систем теплоснабжения изложены в ПТЭ [1 ]. В сетевой воде свободная угольная кислота должна отсутствовать; значение pH для открытых систем теплоснабжения — 8,3-9,0; закрытых — 8,3-9,5; содержание соединений железа -0,3 или 0,5 мг/дм3 соответственно для открытых и закрытых систем; содержание растворенного кислорода — не более 20 мкг/дм3; количество взвешенных веществ — не более 5 мг/дм3; содержание нефтепродуктов соответственно 0,1 или 1,0 для открытых и закрытых систем теплоснабжения. По согласованию с санитарными органами содержание соединений железа в открытых системах теплоснабжения допускается 0,5 мг/дм3.

Качество воды для подпитки закрытых тепловых сетей должно удовлетворять следующим нормам: свободная угольная кислота должна отсутствовать; значение pH — 8,3-9,5; содержание растворенного кислорода — не более 50 мкг/дм3; количество взвешенных веществ — не более 5 мг/дм3; содержание нефтепродуктов — не более 1,0 мг/дм3. Качество подпиточной воды открытых систем теплоснабжения (с непосредственным водоразбором) должно удовлетворять действующим нормам для питьевой воды. Значение pH должно быть в диапазоне 8,3-9,0.

Верхний предел значений pH для вод обоего типа допускается только при глубоком умягчении, нижний — с разрешения энергосистемы может корректироваться в зависимости от интенсивности коррозионных явлений в оборудовании и трубопроводах системы теплоснабжения.

Изложенные выше требования не содержат положений, ограничивающих использование технической воды в закрытых тепловых сетях, не оговорены условия деаэрации воды. В то же время, в соответствии с [2, п. 6.15] качество исходной воды для открытых и закрытых систем теплоснабжения должно отвечать требованиям СанПиН [3] и ПТЭ [1], а техническую воду можно использовать при наличии «термической» деаэрации. Под этим термином, очевидно, подразумевается деаэрация при температуре выше 100 ОC. Такая же деаэрация необходима для обеспечения эпидемической надежности горячей воды при открытых системах теплоснабжения [4, п. 2.4].

В соответствии с приведенным выше, широко используемые в настоящее время вакуумные деаэраторы должны применяться только в закрытых тепловых сетях при условии использования для их подпитки воды питьевого качества. Это требование выполняется на большинстве котельных, обычно использующих воду питьевого качества. На ТЭЦ такой вариант встречается крайне редко.

Для преодоления указанного ограничения предлагается подпиточную воду после вакуумных деаэраторов нагревать в теплообменниках до температуры не ниже 100 ОC с последующим при необходимости ее охлаждением [5]. Такой вариант работы рекомендуется и для открытых систем теплоснабжения при подпитке их технической водой. Однако документов, регламентирующих возможность такой работы, нет.

Для обеспечения условий, при которых карбонатное накипеобразование протекает с интенсивностью не более 0,1 г/(м2.ч), предельное значение карбонатного индекса (произведение общей щелочности и кальциевой жесткости) сетевой воды (Икс) не должно превышать значения, зависящего от типа теплообменного оборудования (водогрейные котлы или сетевые подогреватели), температуры нагрева сетевой воды и ее pH [1, табл. 4.3 и 4.4].

В этих таблицах приведены значения Икс при рН 9,2, однако верхний предел pH не указан. В то же время отмечено, что для закрытых систем теплоснабжения с разрешения энергосистемы верхний предел значения рН допускается не более 10,5 при одновременном уменьшении значения карбонатного индекса до 0,1 (мг-экв/дм3)2. При этом не указано, для какого диапазона температур и pH правомерно последнее положение.

Значения Икп подпиточной воды открытых систем теплоснабжения должны быть такими же, как нормативные значения Икс.

Значение Икп подпиточной воды для закрытых систем теплоснабжения должно быть таким, чтобы обеспечить нормативное значение Икс с учетом доли присосов водопроводной воды [1].

Доля реальных присосов водопроводной воды определяется по формуле, %:

где Жс, Жп и Жв — общая жесткость соответственно сетевой, подпиточной и водопроводной воды, мг-экв/дм3.

Значение Икп подпиточной воды рекомендуется определять по формуле:

Структура этой формулы показывает, что в ней абсолютно не учитывается фактическое содержание кальция и щелочности в подпиточной и водопроводной воде. В соответствии с определением понятия карбонатный индекс, Икп подпиточной воды равен:

а значения Сап и Щп определяются по соответствующим балансам:

где Сап, Сав и Сас — кальциевая жесткость соответственно подпиточной, водопроводной и сетевой воды, мг-экв/дм3; Щп, Щв и Щс — щелочность соответственно подпиточной, водопроводной и сетевой воды, мг-экв/дм3.

Как показали выполненные ранее расчеты [6, 7], использование формулы (2) для определения Икп и Сап приводит к значительному завышению их значений. В качестве примера на рисунке представлены значения Сап при Икс=0,9 (мг-экв/дм3)2, разных составах водопроводной воды и методах подготовки подпиточной воды в зависимости от доли присосов. Проанализированы три наиболее распространенные технологии подготовки подпиточной воды: натрий- и водород-катионирование с голодной регенерацией катионита (Hг-катиони-рование) водопроводной (коагулированной) воды (варианты Аи Б на рисунке), а также натрий-кати-онирование известково-коагулированной воды (вариантВ).

Расчет проводился следующим образом.

При известных значениях Щв и Щп (последняя зависит от метода водоподготовки) по уравнению (5) определяется Щс. Тогда допустимая кальциевая жесткость сетевой воды должна равняться:

При известных значениях Сас и Сав величина Сап определяется по уравнению (4).

Значение Сап в соответствии с методикой, предложенной в ПТЭ [1], определялось по преобразованной формуле (2):

Приведенные на рисунке результаты подтвердили, что при расчете по рекомендациям ПТЭ [1] допустимые значения Сап значительно превышают фактически необходимое, особенно с увеличением минерализации и доли присосов водопроводной воды, и в ряде случаев (вариант А4) вообще не может быть обеспечено.

При высоких pH, минимальном значении Икс=0,1 (мг-экв/дм3)2 и подготовке подпиточной воды путем натрий-катионитного умягчения водопроводной воды средней минерализации (Щп=Щв=Щс=2,5 мг-экв/дм3) значение Сап по формуле (6) при а=1% должно быть 0,019 мг-экв/дм3. При а=2% и выше значение Сап по формуле (6) приобретает отрицательные значения, что свидетельствует о невозможности обеспечить указанное выше значение Икс=0,1 (мг-экв/дм3)2.

Следовательно, максимальная доля присосов должна быть ограничена величиной, при которой не превышается значение Икс сетевой воды при соответствующем качестве подпиточной воды, которое обеспечивается возможностью выбранного метода водоподготовки. В ПТЭ допустимое значение доли присосов не нормируется, а при отсутствии эксплуатационных данных рекомендуется принимать равной 10% (в ПТЭ ошибочно приведена цифра 105).

Подпиточная вода и потери сетевой воды

Особую актуальность нормирование присосов приобретает при снижении общих потерь сетевой воды. В настоящее время в целом ряде систем централизованного теплоснабжения потери сетевой воды значительно снизились и не превышают 0,1-0,15% от объема тепловой сети в час и менее. Зарубежный опыт свидетельствует о возможности их сокращения до 0,15% в сутки (около 0,006% в час). При таких показателях должна быть значительно сокращена абсолютная величина присосов за счет повышения уровня эксплуатации и использования более совершенных в этом плане пластинчатых теплообменников.

Значительные расхождения возникают при определении необходимой производительности установок подготовки подпиточной воды.

В соответствии с ПТЭ [1] среднегодовая утечка теплоносителя из водяных тепловых сетей должна быть не более 0,25% среднегодового объема воды в тепловой сети и присоединенных системах теплопотребления в час независимо от схемы присоединения (за исключением систем горячего водоснабжения, присоединенных через водоподогреватели). Сезонная норма утечки теплоносителя устанавливается в пределах среднегодового значения.

При определении утечки теплоносителя не должно учитываться количество воды на наполнение трубопроводов и систем теплопотребления при их плановом ремонте и подключении новых участков сети и потребителей, промывку, дезинфекцию, проведение регламентных испытаний трубопроводов и оборудования тепловых сетей. Для покрытия этих потерь производительность водоподготовительной установки (ВПУ) должна быть увеличена в среднем на 0,1-0,2%.

В результате максимальная производительность ВПУ не превышает 0,35-0,45% от указанного выше среднегодового объема воды в тепловой сети.

Кроме того, при проектировании ВПУ всегда закладывается резерв оборудования в размере от 25 до 100%.

В то же время согласно [2, п. 6.16] расчетный часовой расход воды для определения производительности водоподготовки и соответствующего оборудования для подпитки закрытых систем теплоснабжения принимается 0,75% от фактического объема воды в трубопроводах тепловых сетей и присоединенных к ним системах отопления и вентиляции зданий. Для непрерывной работы ВПУ с такой производительностью также необходим резерв оборудования в указанных выше пределах.

Кроме того, в соответствии с [2, п. 6.19] в закрытых системах теплоснабжения на источниках теплоты мощностью 100 МВт и более следует предусматривать установку баков запаса химически обработанной и деаэрированной подпиточной воды вместимостью 3% объема воды в системе теплоснабжения. Для крупных систем теплоснабжения необходимый объем таких баков достигает нескольких тысяч м3.

При этом для открытых и закрытых систем теплоснабжения должна предусматриваться дополнительно аварийная подпитка химически не обработанной и недеаэрированной водой, расход которой принимается в количестве 2% от объема воды в трубопроводах тепловых сетей и присоединенных к ним системах отопления и вентиляции [2, п. 6.17]. При наличии нескольких отдельных тепловых сетей, отходящих от коллектора теплоисточника, аварийную подпитку допускается определять только для одной наибольшей по объему тепловой сети. Для открытых систем теплоснабжения аварийная подпитка должна обеспечиваться только из системы хозяйственно-питьевого водоснабжения.

В рассматриваемых материалах не учитываются резервирующие возможности при работе нескольких источников теплоснабжения на единую теплосеть.

В результате на целом ряде котельных и ТЭЦ проектная производительность ВПУ значительно превышает фактическую потребность в под-питочной воде. Это приводит к нерациональному использованию оборудования, необоснованному увеличению затрат на выработку подпи-точной воды тепловой сети.

Необходима разработка единого подхода к решению этого вопроса.

Практически отсутствуют мероприятия по утилизации сетевой воды при ремонте трубопроводов. Рекомендации о том, что для уменьшения потерь сетевой воды и соответственно теплоты при плановых или вынужденных опорожнениях теплопроводов допускается установка в тепловых сетях специальных баков-накопителей, вместимость которых определяется объемом теплопроводов между двумя секционирующими задвижками [2, п. 6.26], фактически не реализуются. Допускается слив воды непосредственно из одного участка трубопровода в смежный с ним участок, а также из подающего трубопровода в обратный [2, п. 10.23], однако необходимые для этого мероприятия не оговорены.

Сетевая вода при опорожнении трубопроводов сбрасывается в канализации, хотя в большинстве случаев она не соответствует нормативным показателям общих свойств сточных вод, принимаемых в системы канализации населенных пунктов. Эти нормы установлены едиными для сточных вод всех категорий абонентов, исходя из требований к защите сетей и сооружений систем канализации, а именно: температура сточных вод -до 40 ОC, pH — от 6,5 до 8,5 [8, п. 4.5].

В одной статье сложно рассмотреть все противоречия и недостатки существующих нормативных документов и рекомендаций. Ее основная цель — показать необходимость их корректировки и согласования для обеспечения надежной и экономичной работы систем централизованного теплоснабжения.

1. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. Министерство Энергетики РФ. М.: ЗАО «Энергосервис». 2003. — 368 с.

2. СНиП 41-02-2003. Тепловые сети. Государственный комитет Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу (Госстрой России). М. 2004.

3. СанПиН 2.14.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М. 2002.

4. Санитарные правила устройства и эксплуатации систем централизованного горячего водоснабжения № 4723-88. Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование РФ. М. 2001. 15 с.

5. Шарапов В. И. Подготовка подпиточной воды систем теплоснабжения с применением вакуумных деаэраторов. М.: Энергоатомиздат, 1996. 176 с.

6. Шищенко В.В., Пащенко Ю.Е., Бельский В.С. Влияние метода водоподготовки на величину карбонатного индекса подпиточной воды для тепловых сетей // Энергосбережение и водоподготовка. 2006. № 4. С. 14-16.

7. Шищенко В.В., Пащенко Ю.Е. Экологическая эффективность методов подготовки подпиточной воды теплосети //Новости теплоснабжения. 2006. № 7. С. 37-41.

8. МДК 3-01.2001. Методические рекомендации по расчету количества и качества принимаемых сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации населенных пунктов. Утверждены приказом Госстроя России от 06.04.01 № 75. М.: ГУП ЦП П. 2002. 31 с.

источник

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ

НОРМЫ КАЧЕСТВА
ПОДПИТОЧНОЙ И СЕТЕВОЙ ВОДЫ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

РАЗРАБОТАНО Всесоюзным дважды Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом им. Ф.Э. Дзержинского

ИСПОЛНИТЕЛИ А.А. ПШЕМЕНСКИЙ, С.А. КЛЕВАЙЧУК

УТВЕРЖДЕНО Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем Минэнерго СССР 29.09.83

НОРМЫ КАЧЕСТВА
ПОДПИТОЧНОЙ И СЕТЕВОЙ ВОДЫ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

(Вступительная часть отменена, Изм. № 3).

1.1. Нормы качества подпиточной воды
для различных температур нагрева сетевой воды1

Тип системы теплоснабжения

Карбонатный индекс* Ик (г-экв/м3)2 при температуре сетевой воды, °С

* Ик — предельное значение произведения общей щелочности и кальциевой жесткости воды, выше которого в водогрейном режиме протекает карбонатное накипеобразование с интенсивностью более 0,1 г/(м2×ч)

** Только для сетевых подогревателей

1 При силикатной обработке подпиточной воды определение предельных концентраций кальция и сульфатов проводится с учетом температуры воды в разверенной трубе (+20 °С) и превышения температуры воды в пристенном слое воды (+20 °С): Тс +20 +20°С и суммарной концентрации сульфатов и кремниевой кислоты.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2. Нормы качества подпиточной воды для водогрейных котлов
с нагревом от 70 до 150 °С и сетевых подогревателей
с нагревом от 70 до 200 °С

Тип системы теплоснабжения

Растворенный кислород, г/м3

Свободная углекислота, г/м3

Масла и нефтепродукты, г/м3

* Верхний предел рН достигается только при глубоком умягчении для предотвращения выпадения углекислого кальция (СаСО3).

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

2.1. Нормы качества сетевой воды
для различных температур ее нагрева

Карбонатный индекс Ик (г-экв/м3)2 при температуре сетевой воды, °С

* Для эксплуатируемых систем теплоснабжения, питаемых натрийкатионированной водой, карбонатный индекс не должен превышать 0,5 (мг-экв/дц3)2 для температур нагрева сетевой воды 121-150 °С и не более 1,0 (мг-экв/дц3)2 переход на комбинированную схему водоприготовления.

** Только для сетевых подогревателей

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

2.2. Нормы качества сетевой воды для водогрейных котлов
в диапазоне температур от 70 до 150 °С и сетевых
подогревателей 70-200 °С

Тип системы теплоснабжения

Растворенный кислород, г/м3

Свободная углекислота, г/м3

Щелочность по фенолфталеину, г-экв/м3

Масла и тяжелые нефтепродукты,

* По согласованию с санэпидстанцией возможно 0,5 г/м3.

** Верхний предел — при глубоком умягчении воды

Примечание. Для поддержания заданного содержания железа в сетевой воде следует предусмотреть установку для коррекции значения рН в указанных пределах

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

3.1. Допускается разверка температур сетевой воды в отдельных трубах водогрейного котла не более 20 °С.

3.2. Использование для подпитки тепловых сетей продувочной воды паровых котлов или отмывочной воды ионитных фильтров не рекомендуется.

3.3. Присадка гидразина и других токсичных веществ в подпиточную и сетевую воду запрещается.

3.4. Обработка добавочной воды тепловых сетей проводится одним из следующих способов:

— известкованием с последующей коррекцией значения рН;

— Н-катионированием в «голодном режиме» регенерации,

Допускается комбинирование указанных способов с Na-катионированием части обработанной воды (см. РД 34.37.506-88).

1 Рекомендуется подщелачивание.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.4.1. Выбор схемы обработки добавочной воды должен определяться значением карбонатного индекса при различных вариантах значений общей щелочности и кальциевой жесткости для данной температуры нагрева в теплофикационном оборудовании.

Комбинированные схемы обработки подпиточной воды позволяют учитывать сезонный характер работы теплофикационного оборудования.

Например, для рек Днепр и Северная Двина при нагреве воды до температуры, не превышающей 110-120 °С, возможно применение 100 %-ного подкисления серной кислотой на протяжении значительной части отопительного сезона. При температуре нагрева выше этой температуры необходима дополнительная обработка части подкисленной воды Na-катионированием.

Возможно применение известкования воды с последующими коррекцией значения рН подкислением и Na-катионированием части известкованной воды.

3.4.2. При осуществлении комбинированных схем водообработки и нагреве воды выше 120 °С значение щелочности подпиточной воды целесообразно поддерживать в пределах от 2,0 до 0,4 г-экв/м3 по РД 34.37.506-88.

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

3.4.3. Применение Na-катионирования добавочной воды как единственного способа обработки не рекомендуется.

3.5. При коррекционной обработке подпиточной воды открытых систем теплоснабжения силикатами их содержание не должно превышать 50 мг/дм3 в пересчете на SiO2.

Значения рН при этом следует поддерживать в интервале от 8,3 до 9,0. Для закрытых систем теплоснабжения значения рН должны быть в интервале от 8,3 до 9,5. Коррекционную обработку подпиточной воды щелочными реагентами для регулирования рН на указанных уровнях следует проводить в тех случаях, когда после силикатной обработки при налаженной работе ВПУ коррозионная активность не снижается.

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 3).

3.6. При давлении воды в водогрейных котлах, меньшем 2,0 МПа и нагреве воды до 150 °С для предотвращения интенсивного накипеобразования целесообразно поддерживать номинальные значения скорости движения воды и максимальное давление воды по условию эксплуатации водогрейных котлов.

Расчет предельной концентрации кальция при максимальной температуре нагрева воды в разверенных трубах водогрейного котла следует производить с учетом температуры пристенного слоя воды.

Например, температура нагрева воды 150 °С, разверка температур воды 20 °С, превышение температуры пристенного слоя воды над ее средней температурой 20 °С. Максимальную расчетную температуру следует принимать равной 190 °С. Произведение растворимости СаS04 для этой температуры 0,4×10-6. Концентрацию сульфатов необходимо принимать с учетом дозы серной кислоты, эквивалентной устраненной части щелочности исходной воды при ее подкислении. При расчете предельной концентрации кальция приближенное значение квадрата коэффициента активности можно принять 0,5 (приложение 1).

При силикатной обработке подпиточной воды предельная концентрация кальция должна определяться с учетом суммарной концентрации не только сульфатов (для предотвращения выпадения СаS04), но и кремниевой кислоты (для предотвращения выпадения CaSiO3) для заданной температуры нагрева сетевой воды с учетом ее превышения в пристенном слоетруб котла на 40 °С.

(Измененная редакция, Изм. № 2, № 3).

3.7. Химическую очистку поверхностей нагрева водогрейных котлов следует производить при наличии отложений, количество которых превышает удельную загрязненность 1 кг/м2, а сетевых подогревателей — при температурном напоре, значение которого регламентируется районными энергетическими управлениями.

3.8. Периодичность химического контроля: содержания кислорода, свободной углекислоты, общей щелочности, щелочности по фенолфталеину, кальциевой или общей жесткости, значения рН в подпиточной и сетевой воде — регламентируется РД 34.37.506-88; содержания железа, взвешенных веществ, масла в сетевой воде — по усмотрению районных энергетических управлений.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.9. По окончании отопительного сезона или при остановке водогрейные котлы должны быть законсервированы путем заполнения их деаэрированной очищенной водой по имевшейся схеме ее обработки или консервирующим раствором. натрия со сменой его через 30 суток.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.10. В начале отопительного сезона и в послеремонтный период допускается превышение норм в течение 4 недель для закрытых систем теплоснабжения и 2 недель для открытых систем по содержанию соединений железа — до 1,0 мг/дм3, растворенного кислорода — до 30 мкг/дм3 и взвешенных веществ — до 15 мг/дм3.

При открытых системах теплоснабжения по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы допускается отступление от ГОСТ 2874-82 по показателям цветности до 70° и по содержанию железа до 1.2 мг/дм3 на срок до 14 дней в период сезонных включений эксплуатируемых систем теплоснабжения, присоединения новых, а также после их ремонта.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

3.11. Основные показатели качества воды следует определять по методикам, приведенным в справочном приложении 2 «Инструкции по анализу воды, пара и отложений в теплосиловом хозяйстве» (М.: Энергия, 1979). и нормативными документами, издаваемыми взамен указанной инструкции (ОСТ 34-70-953.1-88 — ОСТ 34-70-953.6-88 и другими нормативными документами).

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

3.12. Качество подпиточной воды открытых систем теплоснабжения (с непосредственным водоразбором) должно удовлетворять также требованиям ГОСТ 2874-82 к питьевой воде. Подпиточная вода для открытых систем теплоснабжения должна быть подвергнута коагулированию для удаления из нее органических примесей, если цветность пробы воды при ее кипячении в течение 20 мин увеличивается сверх нормы, указанной в ГОСТ 2874-82.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

3.13. Требования к выбору схем водоподготовки и воднохимическому режиму обеспечивающему надежную эксплуатацию оборудования установлены РД 34.37.506-88 «Методические указания по водоподготовке и водно-химическому режиму водогрейного оборудования и тепловых сетей».

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

ПРИМЕР РАСЧЕТА
ПРЕДЕЛЬНОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ КАЛЬЦИЯ
ПРИ ОБРАБОТКЕ ДОБАВОЧНОЙ ВОДЫ ПО КОМБИНИРОВАННОЙ СХЕМЕ

(прямое подкисление серной кислотой
с Na-катионированием части подкисленной воды)

Расчет ведется для водогрейного котла при необходимости повышения подогрева от 120 до 150 °С.

Показатели качества исходной воды (г-экв/м3):

источник

Водно-химический режим тепловых сетей должен обеспечить их эксплуатацию без повреждений и снижения экономичности, вызванных коррозией сетевого оборудования, а также образованием отложений и шлама в оборудовании и трубопроводах тепловых сетей.

Для выполнения этих условий показатели качества сетевой воды во всех точках системы не должны превышать значений, указанных в таблице Е.1 [4, 9].

Таблица Е.1 — Нормы качества сетевой воды

Содержание свободной угольной кислоты

Значение рН для систем теплоснабжения:

Содержание соединений железа, мг/дм, не более, для систем теплоснабжения:

Содержание растворенного кислорода, мкг/дм, не более

Количество взвешенных веществ, мг/дм, не более

Содержание нефтепродуктов, мг/дм, не более, для систем теплоснабжения:

* По согласованию с уполномоченными органами исполнительной власти (Роспотребнадзор) допускается 0,5 мг/дм.

В начале отопительного сезона и в послеремонтный период допускается превышение норм в течение 4 недель для закрытых систем теплоснабжения по содержанию соединений железа — до 1,0 мг/дм, растворенного кислорода — до 30 мкг/дми взвешенных веществ — до 15 мг/дм.

При открытых системах теплоснабжения по согласованию с санитарными органами допускается отступление от действующих норм для питьевой воды по показателям цветности до 70° и содержанию железа до 1,2 мг/дмна срок до 14 суток в период сезонных включений эксплуатируемых систем теплоснабжения, присоединения новых, а также после их ремонта.

Качество подпиточной воды по содержанию свободной углекислоты, значению рН, количеству взвешенных веществ и содержанию нефтепродуктов не должно превышать значений, указанных в таблице Е.1. Содержание растворенного кислорода в подпиточной должно быть не более 50 мкг/дм.

Качество подпиточной и сетевой воды открытых систем теплоснабжения и качество воды горячего водоснабжения в закрытых системах теплоснабжения должно удовлетворять требованиям к питьевой воде в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074 и СанПиН 2.1.4.2496.

Использование в закрытых системах теплоснабжения технической воды допускается при наличии термической деаэрации с температурой не менее 100 °С (деаэраторы атмосферного давления). Для открытых систем теплоснабжения согласно СанПиН 2.1.4.2469 деаэрация должна также производиться при температуре не менее 100 °С.

Непосредственная добавка гидразина и других токсичных веществ в систему теплоснабжения не допускается.

Другие реагенты (серная кислота, едкий натр, силикат натрия и др.), используемые для обработки сетевой и подпиточной воды закрытых и открытых систем теплоснабжения, должны отвечать соответствующим требованиям.

При использовании для подготовки подпиточной воды теплосети технологий, связанных с изменением ее ионного состава (натрий- и водород — катионирование, мембранная обработка и др.), для оценки накипеобразующих свойств обработанной воды используется показатель — карбонатный индекс — предельное значение произведения общей щелочности и кальциевой жесткости воды (мг-экв/дм), выше которого протекает карбонатное накипеобразование с интенсивностью более 0,1 г/(м·ч).

В соответствии с данным определением предельное (нормативное) значение карбонатного индекса сетевой воды равно

, (Е.1)

где и— соответственно предельно допустимые значения кальциевой жесткости и общей щелочности сетевой воды, мг-экв/дм.

Нормативные значения при нагреве сетевой воды в сетевых подогревателях приведены в таблице Е.2, а при нагреве ее в водогрейных водотрубных котлах — в таблице Е.3 [4, 9].

Таблица Е.2 — Нормативные значения при нагреве сетевой воды в сетевых подогревателях в зависимости от рН воды

Температура нагрева сетевой воды, °С

(мг-экв/дм)при значениях рН

источник

Какими документами регламентируется качество подпиточной и сетевой воды? Нормы и требования для жидкостей в различных системах теплоснабжения. Как качество сетевой воды влияет на состояние трубопроводов и эффективность оборудования. Какие компоненты сетевой водной среды способны вызывать коррозию труб и образование накипи. Предельно-допустимые концентрации компонентов водной среды в открытых и закрытых системах теплоснабжения. Качество подпиточной и сетевой воды оказывает определённое влияние на состояние тепловых сетей. Нормы и требования к подпиточной воде позволяют поддерживать такой состав жидкости, при котором будет обеспечиваться бесперебойная и эффективная работа сетей теплоснабжения населённого пункта.

Обычная вода в наших трубопроводах, а также вода из природных водоёмов содержат множество примесей в виде газов, коллоидных компонентов, растворённых солей, плавающих частиц и т.д. Все эти вещества могут приводить к коррозии стенок труб и оборудования, способствовать образованию шлама в водной среде, а также вызывать накипь на разных частях систем теплоснабжения. Всё это значительно сокращает срок службы трубопроводов и технических систем, уменьшает проходимость труб, способствует снижению теплоотдачи, приводит к пережиганию деталей в котлах.

Чтобы избежать таких неприятностей в качестве жидкости для тепловых сетей, а также воды для пополнения потерь и растрат водной среды (пар, конденсат) используется специальная подпиточная жидкость. Она применяется не только в сети теплоснабжения, но и в работе ТЭЦ, а также в котельных.

Качество данной жидкости регламентируется концентрацией всевозможных примесей. Оно строго нормируется и соответствует техническим и санитарно-гигиеническим нормам.

Подпиточная и сетевая жидкость должны соответствовать таким требованиям:

• Водная среда не должна способствовать развитию коррозионных процессов в трубопроводах.
• Также вода не должна приводить к образованию накипей на поверхностях.
• Уровень очищения подпиточной и сетей воды напрямую связан с водно-химическими режимами в сетях. При повышении давления и температуры в сети увеличивается скорость коррозионных процессов и образования накипи. Но стоит учитывать и то, что в некоторых ситуациях накипь на поверхности труб может защищать их ржавления.

Полное устранение накипи и коррозии возможно только при полном очищении водной среды от примесей. Но на практике добиться этого очень сложно. Потребуются большие расходы и трудозатраты. По этой причине очистка подпиточной и сетевой водной среды выполняется лишь до некоторой степени. Нормы по степени очистки данной жидкости обусловлены конкретными условиями и являются финансово обоснованными.

1. Основной причиной накипеобразования и образования шлама, возникающих при соответствующих температурных показателях водной среды, является разложение бикарбонатных компонентов воды, а именно растворённых кальциевых и магниевых солей. В итоге образуются монокарбонаты, которые выпадают в осадок и собираются на внутренних поверхностях труб в форме накипи.

Чтобы нормировать концентрацию данных солей описываются показатели жёсткости водной среды, которые делятся на несколько видов:

• Временную (карбонатную), определяющуюся по концентрации бикарбонатов в водной среде.
• Постоянную (некарбонатную), определяющуюся по содержанию труднорастворимых солей в воде.
• Суммарную (общую). Определяется по общему содержанию всех видов солей.

1. За коррозию трубопроводов и оборудования отвечают, содержащиеся в воде газы, а именно двуокись углерода и кислород. Катализаторами в данной реакции выступают такие составляющие водной среды, как соли соляной и серной кислоты. Степень коррозии напрямую связана с концентрацией кислорода в жидкости.

Ещё одни вещества, находящие в составе воды и вызывающие коррозию, – это хлориды и сульфаты. Данные компоненты водной среды способны растворять карбонатную защитную плёнку на внутренней поверхности труб, что даёт доступ для ржавчины.

Нормы и требования к качеству сетевой и подпиточной воды в системах отопления

Качество сетевой и подпиточной воды регламентируется правилами технической эксплуатации ТЭС и сетей. Вместе с техническими нормами на подпиточную и сетевую жидкость учитываются и санитарно-гигиенические требования для данных водных сред. Так, в данной воде не должны присутствовать токсичные для людей соединения. А для сетей с непосредственным водозабором показатели приравниваются к питьевой воде.

Если вы хотите проверить качество подпиточной или сетевой воды, то можете заказать такой анализ в нашей лаборатории. Для этого вам нужно связаться с нами по телефонам, указанным на сайте. Стоимость проверки водной среды зависит от количества анализируемых показателей жидкости.

источник

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ

НОРМЫ КАЧЕСТВА
ПОДПИТОЧНОЙ И СЕТЕВОЙ ВОДЫ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

РАЗРАБОТАНО Всесоюзным дважды Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом им. Ф.Э. Дзержинского

ИСПОЛНИТЕЛИ А.А. ПШЕМЕНСКИЙ, С.А. КЛЕВАЙЧУК

УТВЕРЖДЕНО Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем Минэнерго СССР 29.09.83

НОРМЫ КАЧЕСТВА
ПОДПИТОЧНОЙ И СЕТЕВОЙ ВОДЫ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

(Вступительная часть отменена, Изм. № 3).

1.1. Нормы качества подпиточной воды
для различных температур нагрева сетевой воды 1

Тип системы теплоснабжения

Карбонатный индекс* И_к (г-экв/м 3 ) 2 при температуре сетевой воды, ° С

* И_к — предельное значение произведения общей щелочности и кальциевой жесткости воды, выше которого в водогрейном режиме протекает карбонатное накипеобразование с интенсивностью более 0,1 г/(м 2 × ч)

** Только для сетевых подогревателей

1 При силикатной обработке подпиточной воды определение предельных концентраций кальция и сульфатов проводится с учетом температуры воды в разверенной трубе (+20 ° С) и превышения температуры воды в пристенном слое воды (+20 ° С): Т_с +20 +20 ° С и суммарной концентрации сульфатов и кремниевой кислоты.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2. Нормы качества подпиточной воды для водогрейных котлов
с нагревом от 70 до 150 °С и сетевых подогревателей
с нагревом от 70 до 200 °С

Тип системы теплоснабжения

Растворенный кислород, г/м 3

Свободная углекислота, г/м 3

Масла и нефтепродукты, г/м 3

* Верхний предел рН достигается только при глубоком умягчении для предотвращения выпадения углекислого кальция (СаСО₃).

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

2.1. Нормы качества сетевой воды
для различных температур ее нагрева

Карбонатный индекс И_к (г-экв/м 3 ) 2 при температуре сетевой воды, ° С

* Для эксплуатируемых систем теплоснабжения, питаемых натрийкатионированной водой, карбонатный индекс не должен превышать 0,5 (мг-экв/дц 3 ) 2 для температур нагрева сетевой воды 121-150 ° С и не более 1,0 (мг-экв/дц 3 ) 2 переход на комбинированную схему водоприготовления.

** Только для сетевых подогревателей

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

2.2. Нормы качества сетевой воды для водогрейных котлов
в диапазоне температур от 70 до 150 °С и сетевых
подогревателей 70-200 °С

Тип системы теплоснабжения

Растворенный кислород, г/м 3

Свободная углекислота, г/м 3

Щелочность по фенолфталеину, г-экв/м 3

Масла и тяжелые нефтепродукты,

* По согласованию с санэпидстанцией возможно 0,5 г/м 3 .

** Верхний предел — при глубоком умягчении воды

Примечание. Для поддержания заданного содержания железа в сетевой воде следует предусмотреть установку для коррекции значения рН в указанных пределах

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

3.1. Допускается разверка температур сетевой воды в отдельных трубах водогрейного котла не более 20 °С.

3.2. Использование для подпитки тепловых сетей продувочной воды паровых котлов или отмывочной воды ионитных фильтров не рекомендуется.

3.3. Присадка гидразина и других токсичных веществ в подпиточную и сетевую воду запрещается.

3.4. Обработка добавочной воды тепловых сетей проводится одним из следующих способов:

— известкованием с последующей коррекцией значения рН;

— Н-катионированием в «голодном режиме» регенерации,

Допускается комбинирование указанных способов с Na-катионированием части обработанной воды (см. РД 34.37.506-88).

1 Рекомендуется подщелачивание.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.4.1. Выбор схемы обработки добавочной воды должен определяться значением карбонатного индекса при различных вариантах значений общей щелочности и кальциевой жесткости для данной температуры нагрева в теплофикационном оборудовании.

Комбинированные схемы обработки подпиточной воды позволяют учитывать сезонный характер работы теплофикационного оборудования.

Например, для рек Днепр и Северная Двина при нагреве воды до температуры, не превышающей 110-120 °С, возможно применение 100 %-ного подкисления серной кислотой на протяжении значительной части отопительного сезона. При температуре нагрева выше этой температуры необходима дополнительная обработка части подкисленной воды Na-катионированием.

Возможно применение известкования воды с последующими коррекцией значения рН подкислением и Na-катионированием части известкованной воды.

3.4.2. При осуществлении комбинированных схем водообработки и нагреве воды выше 120 °С значение щелочности подпиточной воды целесообразно поддерживать в пределах от 2,0 до 0,4 г-экв/м 3 по РД 34.37.506-88.

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

3.4.3. Применение Na-катионирования добавочной воды как единственного способа обработки не рекомендуется.

3.5. При коррекционной обработке подпиточной воды открытых систем теплоснабжения силикатами их содержание не должно превышать 50 мг/дм 3 в пересчете на SiO₂.

Значения рН при этом следует поддерживать в интервале от 8,3 до 9,0. Для закрытых систем теплоснабжения значения рН должны быть в интервале от 8,3 до 9,5. Коррекционную обработку подпиточной воды щелочными реагентами для регулирования рН на указанных уровнях следует проводить в тех случаях, когда после силикатной обработки при налаженной работе ВПУ коррозионная активность не снижается.

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 3).

3.6. При давлении воды в водогрейных котлах, меньшем 2,0 МПа и нагреве воды до 150 °С для предотвращения интенсивного накипеобразования целесообразно поддерживать номинальные значения скорости движения воды и максимальное давление воды по условию эксплуатации водогрейных котлов.

Расчет предельной концентрации кальция при максимальной температуре нагрева воды в разверенных трубах водогрейного котла следует производить с учетом температуры пристенного слоя воды.

Например, температура нагрева воды 150 °С, разверка температур воды 20 °С, превышение температуры пристенного слоя воды над ее средней температурой 20 °С. Максимальную расчетную температуру следует принимать равной 190 °С. Произведение растворимости Са S0₄для этой температуры 0,4 ×10 -6 . Концентрацию сульфатов необходимо принимать с учетом дозы серной кислоты, эквивалентной устраненной части щелочности исходной воды при ее подкислении. При расчете предельной концентрации кальция приближенное значение квадрата коэффициента активности можно принять 0,5 ( приложение 1).

При силикатной обработке подпиточной воды предельная концентрация кальция должна определяться с учетом суммарной концентрации не только сульфатов (для предотвращения выпадения Са S0₄), но и кремниевой кислоты (для предотвращения выпадения CaSiO₃) для заданной температуры нагрева сетевой воды с учетом ее превышения в пристенном слоетруб котла на 40 °С.

(Измененная редакция, Изм. № 2, № 3).

3.7. Химическую очистку поверхностей нагрева водогрейных котлов следует производить при наличии отложений, количество которых превышает удельную загрязненность 1 кг/м 2 , а сетевых подогревателей — при температурном напоре, значение которого регламентируется районными энергетическими управлениями.

3.8. Периодичность химического контроля: содержания кислорода, свободной углекислоты, общей щелочности, щелочности по фенолфталеину, кальциевой или общей жесткости, значения рН в подпиточной и сетевой воде — регламентируется РД 34.37.506-88; содержания железа, взвешенных веществ, масла в сетевой воде — по усмотрению районных энергетических управлений.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.9. По окончании отопительного сезона или при остановке водогрейные котлы должны быть законсервированы путем заполнения их деаэрированной очищенной водой по имевшейся схеме ее обработки или консервирующим раствором. натрия со сменой его через 30 суток.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.10. В начале отопительного сезона и в послеремонтный период допускается превышение норм в течение 4 недель для закрытых систем теплоснабжения и 2 недель для открытых систем по содержанию соединений железа — до 1,0 мг/дм 3 , растворенного кислорода — до 30 мкг/дм 3 и взвешенных веществ — до 15 мг/дм 3 .

При открытых системах теплоснабжения по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы допускается отступление от ГОСТ 2874-82 по показателям цветности до 70 ° и по содержанию железа до 1.2 мг/дм 3 на срок до 14 дней в период сезонных включений эксплуатируемых систем теплоснабжения, присоединения новых, а также после их ремонта.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

3.11. Основные показатели качества воды следует определять по методикам, приведенным в справочном приложении 2 «Инструкции по анализу воды, пара и отложений в теплосиловом хозяйстве» (М.: Энергия, 1979). и нормативными документами, издаваемыми взамен указанной инструкции (ОСТ 34-70-953.1-88 — ОСТ 34-70-953.6-88 и другими нормативными документами).

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

3.12. Качество подпиточной воды открытых систем теплоснабжения (с непосредственным водоразбором) должно удовлетворять также требованиям ГОСТ 2874-82 к питьевой воде. Подпиточная вода для открытых систем теплоснабжения должна быть подвергнута коагулированию для удаления из нее органических примесей, если цветность пробы воды при ее кипячении в течение 20 мин увеличивается сверх нормы, указанной в ГОСТ 2874-82.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

3.13. Требования к выбору схем водоподготовки и воднохимическому режиму обеспечивающему надежную эксплуатацию оборудования установлены РД 34.37.506-88 «Методические указания по водоподготовке и водно-химическому режиму водогрейного оборудования и тепловых сетей».

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

ПРИМЕР РАСЧЕТА
ПРЕДЕЛЬНОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ КАЛЬЦИЯ
ПРИ ОБРАБОТКЕ ДОБАВОЧНОЙ ВОДЫ ПО КОМБИНИРОВАННОЙ СХЕМЕ

(прямое подкисление серной кислотой
с Na-катионированием части подкисленной воды)

Расчет ведется для водогрейного котла при необходимости повышения подогрева от 120 до 150 °С.

Показатели качества исходной воды (г-экв/м 3 ):

источник

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ

НОРМЫ КАЧЕСТВА СЕТЕВОЙ И ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ, ОРГАНИЗАЦИЯ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА И ХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

1. УТВЕРЖДЕН Министерством тяжелого машиностроения СССР

2. РАЗРАБОТАН Научно-производственным объединением по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И.Ползунова (НПО ЦКТИ)

ИСПОЛНИТЕЛИ:

И.А.Кокошкин, канд. техн. наук (руководитель темы); В.Ю.Петров, канд. техн. наук; А.В.Цветков; Д.А.Тихомирова; Г.П.Сутоцкий, канд. техн. наук (консультант)

3. ВЗАМЕН ОСТ 108.030.47-81, РТМ 108.131.101-76 и РТМ 108.030.111-76

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения

Настоящие методические указания (МУ) распространяются на стационарные прямоточные водогрейные котлы теплопроизводительностью от 2,33 МВт (2 Гкал/ч) до 209 МВт (180 Гкал/ч) с температурой сетевой воды на выходе из котла не более 200 °С, изготавливаемые предприятиями Минэнергомаша СССР по ГОСТ 21563-82.

МУ могут быть распространены на водогрейные котлы такого же типа, изготовленные ранее предприятиями отрасли и предприятиями других ведомств, а также на импортные котлы при условии получения соответствующего подтверждения от специализированной (головной) научно-исследовательской организации*.
___________
* Перечень организации см. в справочном приложении 2 «Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов» Госгортехнадзора СССР.

Методические указания являются рекомендуемыми для предприятий — изготовителей водогрейных котлов, организаций, проектирующих котельные с этими котлами, и организаций, осуществляющих эксплуатацию этих котлов.

МУ устанавливают предельные значения показателей качества сетевой и подпиточной воды котлов, а также требования, предъявляемые к предприятиям — изготовителям котлов, организациям, проектирующим котельные, и предприятиям, эксплуатирующим котлы, по организации надежного, экономичного и экологически совершенного водно-химического режима (ВХР) и его химического контроля (ХК).

МУ не распространяются на пароводогрейные и чугунные водогрейные котлы.

На электростанциях Минэнерго СССР, где водогрейные котлы работают в качестве пиковых агрегатов вместе с бойлерными установками, при установлении норм качества воды, организации водно-химического режима и химического контроля должны учитываться «Правила технической эксплуатации» и «Нормы технологического проектирования» Минэнерго СССР.

Термины, используемые в МУ, и пояснения к ним приведены в приложении.

1. НОРМЫ КАЧЕСТВА СЕТЕВОЙ И ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ

1.1. Значения нормируемых показателей сетевой и подпиточной воды должны устанавливаться в зависимости от расчетной температуры воды на выходе из котла и типа систем теплоснабжения и не должны превышать или выходить за пределы значений, указанных в табл.1 и в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов» Госгортехнадзора СССР.

1.2. Нормы, приведенные в табл.1, относятся к котлам, в которых отсутствует эффект пристенного кипения воды и, как следствие, местное существенное повышение температуры стенки трубы. Возможность появления этого эффекта в конкретных условиях эксплуатации устанавливается в процессе пуска и наладки котла. В этих случаях принимаются меры для предотвращения указанного эффекта.

1.3. Качество подпиточной воды из напорной линии подпиточного насоса должно удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к соответствующим показателям сетевой воды (см. табл.1). Должна быть исключена возможность загрязнения обратной сетевой воды растворенным кислородом и солями жесткости.

1.4. Предельная карбонатная жесткость сетевой и подпиточной воды с окисляемостью менее 6 мг/кг должна уточняться в первый период эксплуатации при наладке водогрейного котла.

1.5. Качество сетевой и подпиточной воды для открытых систем теплоснабжения должно дополнительно удовлетворять требованиям ГОСТ 2874-82.

1.6. Использование воды от непрерывной продувки паровых котлов, а также отмывочной воды от ионитных фильтров в обоснованных случаях допускается только для закрытых систем теплоснабжения.

1.7. Применение химических методов обескислороживания воды (например, сульфитирования) допускается только для закрытых систем теплоснабжения без непосредственного водоразбора.

Нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов

Температура сетевой воды, °С

Прозрачность по шрифту, см, не менее

Карбонатная жесткость, мкг-экв/кг:

Условная сульфатно-кальциевая жесткость, мкг-экв/кг

Содержание растворенного кислорода, мкг/кг

Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг

Свободная углекислота, мг/кг

Должна отсутствовать или находиться в пределах, обеспечивающих поддержание рН не менее 7,0

Содержание нефтепродуктов, мг/кг

1. В числителе указаны значения для котлов на твердом топливе, в знаменателе — на жидком и газообразном.

2. Нормы жесткости (см. черт.1 и 2) для котлов пылеугольных и со слоевым сжиганием топлива могут быть увеличены на 25%.

Черт.1

— температура воды на выходе из котла; — жесткость карбонатная; — щелочность карбонатная

— условная сульфатно-кальциевая жесткость; — концентрация сульфатов;
— температура воды на выходе из котла; — сухой остаток

3. Для тепловых сетей, в которых водогрейные котлы работают параллельно с бойлерами, имеющими латунные трубки, верхний предел рН сетевой воды не должен превышать 9,5.

4. Содержание растворенного кислорода указано для сетевой воды; для подпиточной воды оно не должно превышать 50 мкг/кг.

1.8. Непосредственная обработка подпиточной и сетевой воды гидразином и токсичными аминами для открытых и закрытых систем теплоснабжения недопустима.

Допускается использование в термических деаэраторах по ГОСТ 16860-88 пара от котлов высокого давления, питательная вода которых обрабатывается гидразином. При этом концентрация гидразина в паре, используемом для открытых систем теплоснабжения, не должна быть более 0,01 мг/кг.

1.9. При осуществлении силикатной обработки подпиточной или сетевой воды содержание SiO в них не должно превышать 30 мг/кг.

2.1. Задачи водно-химического режима

2.1.1. Правильно и рационально организованный водно-химический режим должен обеспечивать надежную и экономичную эксплуатацию всех аппаратов и элементов водотеплоснабжающей установки, и в первую очередь самого водогрейного котла.

2.1.2. Установленный водно-химический режим должен обеспечивать максимально возможное предупреждение образования всех типов отложений на внутренних поверхностях котла и на всех элементах тракта сетевой воды, включая отопительные приборы и радиаторы, предотвращение всех типов коррозионных повреждений внутренних поверхностей и соблюдение установленных показателей качества сетевой и подпиточной воды при минимальном удельном объеме сточных вод водотеплоснабжающей установки.

2.1.3. Неотъемлемой частью правильно организованного водно-химического режима является система постоянного и представительного химического контроля, который должен быть организован в соответствии с требованиями настоящих МУ и ОСТ 108.030.04-80.

2.2. Рекомендации заводам — изготовителям котлов

2.2.1. Все циркуляционные контуры котла должны быть полностью дренируемыми; кроме того, в период остановов они должны допускать защиту от «стояночной» коррозии:

путем заполнения котла сетевой или другой обескислороженной водой;

за счет отключения котла и последующего дренирования и высушивания внутренних поверхностей;

за счет отключения контура и реагентной обработки с образованием защитной пленки (силикат натрия).

2.2.2. Циркуляционная схема котла должна обеспечивать возможность проведения удобной водной или реагентной промывки с использованием резервных сетевых насосов при скоростях воды, на 30% превышающих номинальную.

2.2.3. Для возможности заполнения котла консервирующим раствором реагента (например, силиката натрия) и контроля за процессом консервации котел должен иметь:

штуцер для подвода раствора реагента; расположение штуцера должно обеспечивать полное вытеснение воздуха из котла; диаметр штуцера должен обеспечить возможность выполнения этой операции в течение 30 мин;

штуцер (штуцера, воздушники), обеспечивающий полное удаление воздуха из циркуляционного контура котла; штуцер должен располагаться в верхней точке циркуляционного контура;

штуцера с условным проходом 13 мм для отбора проб консервирующего или промывочного раствора (или сетевой воды) непосредственно за задвижкой на входе воды в котел и выходе ее из котла.

2.2.4. Каждый котел должен быть оборудован устройством для отбора проб воды на входе в котел в соответствии с требованиями настоящих МУ и ОСТ 108.030.04-80.

2.2.5. Перед отправкой котла заказчику элементы котла должны быть законсервированы в соответствии с требованиями технических условий или стандартов.

2.3. Рекомендации организациям, проектирующим котельные

2.3.1. В проекте энергетической установки с использованием водогрейных котлов следует предусмотреть комплекс технических решений, обеспечивающих достижение норм качества подпиточной и сетевой воды, установленных Правилами ГГТН и настоящими МУ.

2.3.2. Заказчику проектируемого энергообъекта с водогрейными котлами рекомендуется составлять для представления исполнителю проекта развернутое техническое задание на разработку необходимого водно-химического режима с учетом специфических особенностей источника водоснабжения, тепловой схемы и состава оборудования объекта.

К составлению задания кроме предприятия-заказчика целесообразно привлекать головной проектный институт данной отрасли, а также головную ведомственную энергетическую организацию (в отраслях, где таковая имеется).

2.3.3. В разделе проекта «Водно-химическая часть котельной установки» или в других разделах общего проекта энергетической установки должны быть принципиально и конструктивно решены, а в пояснительной записке отражены следующие вопросы:

увязка схемы теплоснабжения предприятия в целом со схемой подключения вновь устанавливаемых котлов;

дебиты и качество воды указанных заказчиком возможных источников водоснабжения для водоподготовки с учетом требований ГОСТ 2761-84;

выбор схемы и оборудования для приготовления добавочной воды с учетом требований соответствующих глав СНиП по водоснабжению, тепловым сетям и котельным установкам, настоящих МУ и ведомственных отраслевых документов (в отраслях, где таковые имеются). При выборе возможных вариантов схемы водоподготовки необходимо учитывать требования к качеству сточных вод от аппаратов системы водоподготовки;

удаление из подпиточной воды агрессивных газов и предупреждение вторичной аэрации воды в баках-аккумуляторах системы теплоснабжения и в местных системах использования горячей воды;

комплекс мероприятий по противокоррозионной защите внутренних поверхностей оборудования водоподготовки и баков-аккумуляторов горячей воды;

возможность консервации котлов в периоды их остановов, водных и реагентных промывок внутренних поверхностей нагрева в периоды ремонтов, а также после монтажа перед пуском их в эксплуатацию;

организация реагентного хозяйства для системы подготовки подпиточной воды, а также для реагентных промывок котлов и их консервации;

автоматизация и механизация процессов водоподготовки и деаэрации подпиточной воды;

организация ремонта оборудования водоподготовки, в том числе гидроперегрузка фильтрующих материалов и их промывка — сортировка;

повторное использование (по возможности), обработка и канализация сточных вод от системы водоподготовки подпиточной воды, а также от установок для промывки и консервации котлов;

организация химического контроля за водно-химическим режимом энергоустановки в объеме требований настоящих МУ.

2.3.4. При решении перечисленных в пп.2.3.1-2.3.3 вопросов следует учитывать рекомендации настоящих МУ, требования главы СНиП по наружным сетям и сооружениям водоснабжения, а также рекомендации ведомственных указаний по проектированию (в тех отраслях, где они имеются).

Схема обработки подпиточной воды тепловых сетей с водогрейными котлами выбирается согласно рекомендациям главы СНиП по котельным установкам, а также ведомственных нормативных указаний (в тех отраслях, где они имеются). Выбранная схема должна обеспечивать достижение показателей качества подпиточной и сетевой воды согласно Правилам ГТТН и настоящих МУ.

2.3.5. Обработку подпиточной воды водогрейных котлов в тепловых сетях без водоразбора целесообразно осуществлять совместно с подготовкой питательной воды для паровых котлов на одной общей водоподготовительной установке. Для тепловой сети без водоразбора с водогрейными котлами допускается подпитка продувочной водой паровых котлов, испарителей, паропреобразователей или отмывочной водой анионитных фильтров (после усреднителей). При одновременном использовании различных видов подпиточной воды должны быть соблюдены требования Правил ГГТН и настоящих МУ по величине рН, карбонатной и сульфатно-кальциевой жесткости.

2.3.6. Обработку подпиточной воды водогрейных котлов в тепловых сетях с открытым водоразбором следует производить в отдельном блоке водоподготовительной установки, использующем воду из источника, удовлетворяющего требованиям ГОСТ 2761-84. Если приготовление подпиточной воды производится на общей водоподготовительной установке для паровых и водогрейных котлов и при этом используется вода, не удовлетворяющая требованиям ГОСТ 2761-84, то качество подпиточной воды после обработки должно удовлетворять требованиям ГОСТ 2874-82.

2.3.7. При выборе способа снижения карбонатной жесткости подпиточной воды до пределов, регламентированных Правилами ГГТН и настоящими МУ, рекомендуется руководствоваться данными табл.2.

Способы снижения карбонатной жесткости

Жесткость исходной воды, мг-экв/кг

Область преимущественного применения способа

Исходная вода с невысокой степенью минерализации, с любым соотношением ионных примесей

Исходная вода, удовлетворяющая одновременно двум соотношениям:

Подкисление, пропуск воды через нерегенерируемый катионитовый фильтр

Исходная вода, обеспечивающая остаточную условную сульфатно-кальциевую жесткость в пределах норм по настоящим МУ

Известкование с подкислением

Исходная вода с высокой степенью минерализации при любом соотношении ионных примесей

1. В случаях, не указанных в таблице, для принятия правильного технического решения необходимо привлекать головную ведомственную энергетическую организацию.

2. Безреагентные методы подготовки подпиточной воды (магнитный и др.) могут применяться с целью предупреждения выпадения карбонатных отложений только для вод с карбонатной жесткостью до 2 мг-экв/кг при окисляемости не менее 6 мг/кг О . Данные методы, внедряемые только по согласованию с головной наладочной организацией, применяются преимущественно для агрегатов теплопроизводительностью не более 4,65 МВт (4,0 Гкал/ч) при температуре воды до 100 °С. При использовании магнитного метода напряженность магнитного поля в рабочем зазоре аппарата для обработки воды не должна превышать 2000 эрстед.

3. Частичное водород-катионирование рекомендуется применять также в некоторых случаях, когда карбонатная жесткость исходной воды меньше 3,0 мг-экв/кг (например, для вариантов расчета, когда остаточная условная сульфатно-кальциевая жесткость будет превышать пределы норм настоящих МУ).

4. При применении рекомендаций таблицы следует учитывать дополнительные условия по ограничению количества сточных вод. По этим соображениям, в частности, натрий-катионирование в ряде случаев может быть заменено другими способами (например, подкислением в комбинации с нерегенерируемым фильтром).

2.3.8. Проектирование деаэрации подпиточной воды следует осуществлять в соответствии с главой СНиП по котельным установкам, ГОСТ 16860-88, РТМ 108.030.21-78, а также с учетом рекомендаций настоящих МУ.

2.3.9. В зависимости от местных условий рекомендуется применение следующих вариантов организации термической деаэрации с подачей деаэрированной воды непосредственно в теплосеть или через буферные баки горячей воды:

деаэрация в аппарате вакуумного типа ДВ (ДСВ) при температуре 60-70 °С применяется для энергоустановок, использующих воду питьевого качества по ГОСТ 2874-82; рекомендуется ее использование преимущественно в котельных без паровых котлов, а также в тепловодоснабжающих установках с разбором горячей воды при концентрации бикарбонатов в исходной воде больше 2 мг-экв/кг (по условиям получения воды с рН, соответствующим требованиям ГОСТ 2874-82);

деаэрация воды в аппарате атмосферного типа ДА (ДСА), расположенном непосредственно в котельной; в случае необходимости с применением теплообменников для охлаждения деаэрированной воды до 70-85 °С;

непосредственная подача в тепловодоснабжающую систему водогрейных котлов деаэрированной воды от центральной деаэрационно-питательной установки, расположенной вне помещения водогрейных котлов.

2.3.10. В проекте тепловодоснабжающей установки с использованием водогрейных котлов должны быть приняты технические решения по снижению до минимума вторичной аэрации подпиточной воды в открытых баках-аккумуляторах для горячей воды. В частности, необходимо:

предусмотреть установку баков горячей воды и деаэраторов для подпиточной воды в непосредственной близости от пункта управления гидравлической нагрузкой водоподготовки для возможности дистанционного или ручного управления режимом работы этих трех объектов одним оператором;

организовать ввод и отвод воды из баков горячей воды через нижний специальный распределительный дренаж типа подобного устройства осветительных фильтров;

предусмотреть наличие в баках горячей воды «паровой подушки» за счет поддержания температуры воды, не менее чем на 50 °С превышающей температуру окружающего воздуха;

предусмотреть возможность поддержания во всех баках горячей воды минимального уровня 1,5 м, ниже которого не следует производить откачку воды (по условиям повышения концентрации растворенного кислорода); в технически обоснованных случаях допускается поддержание уровня в баках горячей воды 1,5 м (например, в транспортабельных установках). При этом следует применять технические решения, обеспечивающие отсутствие заражения воды кислородом воздуха;

предусмотреть (по заключению головной специализированной ведомственной организации) применение герметика.

2.3.11. В проекте должны быть предусмотрены технические решения, обеспечивающие возможность предотвращения коррозии внутренних поверхностей нагрева в период останова котла. При этом должны быть учтены следующие режимы:

консервация при останове без дренирования агрегата — за счет поддержания его под давлением сетевой или другой обескислороженной воды;

консервация при останове с дренированием воды из котла путем обработки поверхностей нагрева консервирующими реагентами (например, силикатом натрия), создающими защитную пленку, с многократным использованием раствора из специального бака (один бак и один насос для всех котлов).

2.3.12. В котельных с водогрейными котлами общей теплопроизводительностью более 11,63 МВт (10 Гкал/ч) или с числом котлов более двух необходимо предусматривать стационарную установку для производства предпусковой и периодической эксплуатационной реагентных промывок внутренних поверхностей нагрева по замкнутой схеме.

Установка должна включать в себя промывочный бак емкостью, равной водяному объему наибольшего водогрейного котла, циркуляционные трубопроводы и промывочный насос в кислотоупорном исполнении необходимой производительности.

Необходимо предусмотреть возможность водяной промывки котла технической или сетевой водой в течение двух часов. Расход воды должен на 30% превышать номинальный расход сетевой воды, сброс ее в систему канализации может осуществляться непосредственно или через промежуточный бак-накопитель.

2.3.13. По заключению головной ведомственной специализированной организации для снижения содержания соединений железа в сетевой воде могут быть применены скоростные механические фильтры, устанавливаемые на линии обратной сетевой воды.

2.4. Рекомендации предприятиям, эксплуатирующим котлы

2.4.1. До ввода котла в эксплуатацию необходимо осуществить комплекс технических и организационных мероприятий, обеспечивающих питание котла водой, по своим показателям соответствующей требованиям Правил ГГТН и настоящих МУ.

2.4.2. Не менее чем за месяц до ввода котла в эксплуатацию следует наладить работу водоподготовки и системы деаэрации с привлечением специализированной организации или своими силами, произвести гидравлическое испытание деаэратора и аппаратов водоподготовки подпиточной воды. При отсутствии в котельной пара для работы деаэратора до пуска котла необходимо выполнить только гидравлическое испытание деаэратора и осуществить наладку гидравлической части аппарата. Включать деаэратор в работу следует после получения первого пара из котла.

2.4.3. До ввода котла в эксплуатацию с привлечением специализированной организации необходимо подвергнуть его реагентной или водной промывке (способ промывки котла в зависимости от местных условий определяет головная ведомственная организация). В случае необходимости до подключения котла должны быть подвергнуты промывке аппараты и трассы системы тепловодоснабжения, к которой подключается водогрейный котел.

Котел может быть подключен к системе тепловодоснабжения только после завершения его промывки, когда жесткость и содержание растворенного кислорода в сетевой воде перед котлом будут соответствовать требованиям Правил ГГТН и настоящих МУ; концентрация соединений железа при этом не должна превышать предельные показатели более чем на 50%.

При подключении котла к теплосети с открытым водоразбором качество сетевой воды должно соответствовать также требованиям ГОСТ 2874-82.

2.4.4. Необходимо организовать и осуществлять постоянный аналитический контроль за водно-химическим режимом котла и тепловодоснабжающей установки, по своему объему и методам соответствующий требованиям настоящих МУ.

2.4.5. В соответствии с требованиями Правил ГГТН и настоящих МУ на основании результатов наладочных работ с привлечением при необходимости специализированной организации (или своими силами) следует разработать инструкцию по ведению водно-химического режима и инструкцию по эксплуатации установок для докотловой обработки воды с режимными картами.

2.4.6. При любом останове, в том числе и для ремонта, рекомендуется осуществлять мероприятия по консервации согласно требованиям п.2.3.11 настоящих МУ.

2.4.7. При капитальных ремонтах следует производить вырезку образцов наиболее теплонапряженных экранных труб (не менее двух образцов), в том числе один образец из нижнего горизонтального ряда конвективного пучка и один образец из экрана, расположенного против горелки.

Для котлов, находящихся в длительной эксплуатации, период между вырезками устанавливается головной ведомственной специализированной организацией.

Реагентную очистку поверхностей нагрева следует осуществлять при обнаружении удельной загрязненности их более 500 г/м для газомазутных котлов и более 800 г/м для пылеугольных котлов.

Способ реагентной очистки должен определяться головной ведомственной специализированной организацией с учетом местных особенностей.

2.4.8. Показатели качества подпиточной и сетевой воды, другие показатели водно-химического режима водогрейного котла в объеме требований, предусмотренных настоящими МУ, а также данные о работе водоподготовки и деаэрационной установки должны фиксироваться в специальной ведомости.

Форма ведомости разрабатывается в зависимости от особенностей конкретной энергетической установки в соответствии с требованиями ведомственных правил технической эксплуатации.

2.4.9. Периодически, не реже одного раза в три года, с привлечением специализированной организации (или своими силами) необходимо производить ревизию водоподготовительного оборудования и его переналадку, по результатам которых следует вносить необходимые корректировки в инструкцию по ведению водно-химического режима, в инструкцию по эксплуатации установок для докотловой обработки воды, а также в режимные карты водно-химического режима. Режимные карты при этом следует переутвердить.

3.1. Задачи и объем химического контроля

3.1.1. Химический контроль за качеством сетевой и подпиточной воды в котельных должен обеспечить надежную и экономичную эксплуатацию всех аппаратов и элементов тепловой схемы энергетической установки, и в первую очередь самих котельных агрегатов.

3.1.2. Химический контроль состоит из текущего оперативного контроля за всеми стадиями подготовки подпиточной воды, включая процесс ее деаэрации, и за водно-химическим режимом тепловой сети, а также из углубленного периодического контроля за всеми типами вод с целью фиксации фактического режима энергетической установки в целом.

3.1.3. Текущий оперативный контроль должен производиться постоянно при помощи автоматических или полуавтоматических приборов и должен дополняться простыми приближенными аналитическими определениями. Наиболее важным прибором для непрерывного контроля является кислородомер, устанавливаемый на напорной линии насосов подпиточной воды теплосети.

При отсутствии приборов для непрерывной регистрации показателей качества химически обработанной сетевой и подпиточной воды рекомендуется в котельных всех типов организовать отбор представительных среднесуточных проб* этих вод для анализа в дневную смену.
_______________
* Концентрация растворенного в воде кислорода и значение рН определяются в разовых пробах в соответствии с табл.3.

Наряду с текущим оперативным химическим контролем выполняется углубленный периодический контроль, который должен давать четкое представление о количественном составе исходной воды и динамике изменений состава воды в тракте теплоснабжающей установки, а также в системе водоподготовки и деаэрации подпиточной воды.

3.1.4. Данные анализов, в том числе и среднесуточных проб, дают возможность определить соответствие фактических показателей качества подпиточной и сетевой воды требованиям Правил ГГТН и настоящих МУ и установить эффективность работы обескислороживающей установки и системы водоподготовки.

Эти данные необходимы также для установления основных показателей работы водоподготовительной установки подпиточной воды: удельного расхода реагентов, их дозы и качества, емкости поглощения катионитов, глубины освобождения воды от отдельных примесей и т.п.

Результаты анализов по определению содержания соединений железа, растворенного кислорода и рН в сетевой и подпиточной воде служат основанием для оценки интенсивности протекания процессов коррозии металла водогрейного котла и аппаратов теплосети. Анализы по определению карбонатной, условной сульфатно-кальциевой жесткости и соединений железа помогают оценивать интенсивность накипеобразования в котлах, тепловых сетях и отопительных приборах.

3.1.5. Необходимый общий объем контроля в каждой конкретной котельной определяется особенностями общей тепловой схемы водотеплоснабжающей системы, принятым способом водоподготовки подпиточной воды, степенью оснащения приборами химического контроля и автоматизацией процессов технологической схемы водоподготовки и деаэрации. Общий объем контроля энергетической установки, в состав которой входят водогрейные котлы, устанавливает головная ведомственная или привлеченная специализированная организация с учетом рекомендаций настоящих МУ.

3.1.6. Рекомендуемый объем химического контроля водного режима энергетических установок с водогрейными котлами, работающими в условиях нормальной эксплуатации, указан в табл.3.

Объем аналитического химического контроля

Тепло- производи- тельность котла, МВт (Гкал/ч)

Анализи-
руемый поток воды или точка отбора пробы

источник