Какие анализы воды делают на тэц

Основные показатели качества воды котельных установок. Ведение журнала водоконтроля и производство анализа воды котельных установок

Показатели качества воды. Воду, находящуюся постоянно в природном круговороте, условно делят на атмосферную, поверхностную, подземную (грунтовую) и морскую. Каждая из этих видов воды имеет свои качественные показатели, от которых зависит возможность ее использования в тех или иных целях. В судовой энергетике применение воды сводится обычно к роли теплоносителя и с этой точки зрения предпочтительнее среда с минимальной минерализацией. Однако обычная пресная вода (поверхностная) всегда содержит примеси солей и растворенные газы.

По химическому составу примеси природных вод делят на минеральные и органические.

Минеральные примеси обусловливаются содержанием в воде различных солей, кислот, оснований, находящихся преимущественно в диссоциированной форме, т. е. в виде катионов и анионов. К этой же группе примесей относятся и растворенные газы N2,О2, СО2, NH3, CH4, H2S.

Органические примеси состоят из гумусовых веществ, вымываемых из почв, а также органических веществ различных типов, поступающих из всевозможных стоков (сельскохозяйственных, промышленных).

Природные воды характеризуются высоким содержанием катионов Na+, К+, Са+, Mg+ со следами NH+, Fe2+, Мп2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Al3+. Среди анионов в составе примесей основными являются НСО3, Сl-, SO2-4, HsiO-3, NO3, CO2-3. При этом натрий и калий практически не образуют труднорастворимых соединений, в то время как кальций и магний являются важнейшими примесями в процессе загрязнения теплопередающих поверхностей. Они вступают в реакцию с анионами и образуют соли с низкими коэффициентами растворимости.

В судовых условиях различают воду следующих видов:

загрязненную нефтепродуктами (сточную, льяльную).

Для котлов питательной водой служат конденсаты пара, отработавшего в главном турбоагрегате, турбогенераторах, турбоприводных насосах, подогревателях и других потребителях пара. Во время работы котла имеют место неизбежные потери воды и пара через неплотности в арматуре и трубопроводах, на сажеобдувочные устройства, на форсунки, с продувками котла и пр. Для восполнения этих утечек используют добавочную воду, в качестве которой используют дистилляты от испарителей или запасы пресной воды. Для приготовления дистиллята применяют забортную воду. Котловой водой называется вода, находящаяся внутри котла (во всех его элементах).

Рассмотренные виды воды существенно различаются по качеству, которое оценивают по таким показателям, как жесткость, содержание хлоридов, щелочность, фосфатное число, концентрация водородных ионов, содержание кислорода, масла и других нефтепродуктов и различных примесей.

Жесткость — это одна из основных характеристик качества воды. Самым распространенным показателем является общая жесткость ЖO — сумма всех растворимых в воде солей кальция (кальциевая жесткость) и магния (магниевая жесткость), выраженная в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л).

Для пересчета выраженных в единице мг/л концентраций кальция и магния в единице мг-экв/л их значения делят на эквивалентные массы этих катионов, т. е. используют следующие соотношения: 1 мг-экв/л жесткости = 20,04 мг/л Са+2 , 1 мг-экв/л жесткости = 12,16 мг/л Mg2+, где 20,04 и 12,16 — эквивалентные массы кальция и магния.

Таким образом, общая жесткость может быть представлена суммой карбонатной ЖKи некарбонатной ЖНК составляющих или кальциевой ЖСа и магниевой ЖMg жесткостью: ЖO= ЖK + ЖНК = ЖСа + ЖMg.

С повышением общей минерализации воды возрастает магниевая составляющая, а кальциевая уменьшается. Например, вода в Неве содержит около 0,44 мг-экв/л Са2+ и 0,1 мг-экв/л Mg2+, а для воды Средиземного моря эти показатели соответственно 3,3 и 223 мг-экв/л.

Карбонатная жесткость обусловливается присутствием в воде бикарбонатов кальция и магния: Са(НСО3)2 и Mg(HCО3)2. Карбонатную жесткость иногда называют временной, так как в процессе работы котла она уменьшается. Это вызывается тем, что бикарбонаты при нагреве воды разлагаются и образуют нерастворимые соли, которые скапливаются на поверхности нагрева (накипь). Например, растворенный в воде бикарбонат кальция при нагревании и кипении воды распадается на карбонат кальция СаСОз и угольную кислоту НСОз. Карбонат кальция выпадает в осадок.

Некарбонатная жесткость обусловливается другими солями кальция и магния, которые при нагреве воды химически не изменяются и остаются растворенными. Эти соли жесткости выпадают лишь в зоне испарения, когда концентрация их превысит предел растворимости. К этой группе относятся соли, образующиеся в результате взаимодействия Са и Mg с сильными кислотами (хлориды, сульфаты, силикаты, нитраты). Некарбонатную жесткость иногда называют постоянной (остаточной).

Хлориды — это соли соляной кислоты. Наиболее распространенной солью является хлорид натрия NaCl. Вследствие хорошей растворимости в воде (26,4 % при 15 °С; 28,4 % при 100 °С) хлорид натрия является основной составляющей солености воды, т. е., говоря о содержании хлоридов в воде, имеют в виду ее соленость. Выражается соленость через концентрацию NaCl или хлор-иона и измеряется единицей мг/л. Однако следует иметь в виду, что есть и отдельный показатель — общее солесодержание, под которым подразумевается суммарная концентрация (мг/кг) в воде молекулярно-дисперсных веществ.

При использовании пресной береговой воды в качестве добавочной происходит приток хлористых солей (наряду с другими) в котловую воду в большей степени, чем при использовании для этой цели дистиллята, в котором содержание хлоридов не превышает 5-10 мг/л. Таким образом, одним из источников увеличения хлоридов в котловой воде является добавочная вода.

Для охлаждения конденсаторов СЭУ морских судов используют морскую забортную воду. Ее характерной особенностью является высокое общее солесодержание (до 35 000 мг/л). Основными составляющими солесодержания являются хлористые соли СаСl2, MgCl2, NaCl. Через неплотности в соединениях конденсатора часть морской воды может поступать в конденсат пара, вследствие чего ухудшается качество питательной воды, а значит, и качество котловой воды (в частности, возрастает содержание хлоридов).

Щелочность, являющаяся одним из важнейших показателей качества котловой воды, представляет собой сумму миллинормальных концентраций всех анионов слабых кислот и ионов гидроксила. Она обусловливается прежде всего присутствием в воде ионов ОН-, СO2-3, НСО3, РО3-4.

В зависимости от того, какой вид ионов присутствует в воде, щелочность называют соответственно гидратной ЩГ(OH-), карбонатной ЩК(СO2-3), бикарбонатной ЩБК(НСО3), фосфатной ЩФ(РО3-4). Общая щелочность равна их сумме: ЩО= ЩГ+ ЩК+ ЩБК+ ЩФ.

Оценивается щелочность содержанием щелочных солей, пересчитанных на NaOH. Эта величина называется щелочным числом и выражается в мг/л NaOH.

В судовой документации (особенно судов зарубежной постройки) иногда щелочность выражается содержанием ионов водорода, т. е. используется водородный показатель рН. Для котловой воды рН ? 9,0 -10. Водородный показатель рН является наиболее достоверным показателем коррозионной активности воды.

При определении щелочности судовой лабораторией водоконтроля результаты получаются в нормальных единицах измерения — мг-экв/л. В нормативных документах указываются объемные единицы измерения — мг/л. Для перехода от единицы мг-экв/л к мг/л при определении показателя щелочности воды используют коэффициент 40, соответствующий химическому эквиваленту NaOH, т. е. результат анализа умножают на 40.

Фосфатное число котловой воды контролируют при поддержании фосфатно-нитратного водного режима. Фосфаты — это растворенные в воде соли фосфорной кислоты. В котловой воде должен быть всегда избыток фосфатных ионов РО3-4, что исключает выпадение в осадок накипеобразующих соединений кальция и магния. Следовательно, это приводит к предотвращению образования накипи.

Содержание фосфатов определяется обычно количеством ионов РО3-4 или выражается в виде окисла Р2О5 и измеряется в единице мг/л. Перейти от РО3-4 к Р2О5 можно расчетным путем.

Для поддержания фосфатно-нитратного водного режима в котловую воду вводят нитраты в виде натриевой селитры NaNO3 Нитраты образуют на поверхности металла, т. е. на внутренних стенках котла, защитную пленку, которая препятствует развитию коррозии. Нитрат натрия не принимает участия во внутрикотловых процессах, и его количество в котловой воде уменьшается в процессе работы вследствие уноса паром и продувания котла.

Содержание нитратов в котловой воде выражается нитратным числом в мг/л NaNО3. Его значение обычно составляет около 50 % щелочного числа котловой воды.

При исследовании влияния качества воды на внутрикотловые процессы для оценки качественного и количественного составов воды используют показатели ее электропроводности.

Накипеобразование на поверхностях нагрева. В процессе работы котла в котловой воде протекают различные физико-химические процессы, обусловливающие разрушение одних соединений и образование других. Это приводит к возникновению веществ с различной степенью растворимости. Труднорастворимые вещества выделяются из воды в виде осадка, образующего при определенных условиях накипь или шлам.

Накипью называют плотные отложения, возникающие на поверхности нагрева. К шламу относятся выпадающие вещества в виде подвижного осадка, которые могут также образовывать вторичную накипь, прикипая к поверхности труб.

Образование осадка в виде накипи или шлама происходит при наличии пересыщенного раствора, т. е. высокой концентрации солей. Испарение котловой воды, подача питательной и добавочной воды с более высокой минерализацией создают благоприятные условия для этого процесса. Произведение концентраций находящихся в растворе ионов труднорастворимого вещества называется произведением растворимости, т.е.

где СКТ ,САН — концентрация соответственно катиона и аниона труднорастворимого соединения.

Произведение концентраций при данной температуре является постоянной величиной и, если СКТСАН > ПР, происходит выпадение осадка (твердой фазы). Образующиеся в толще воды кристаллические частицы осаждаются на поверхности нагрева в виде слоя накипи или остаются во взвешенном состоянии как подвижный шлам.

Накипь может появиться в результате увеличения концентрации одного из ионов, образующих труднорастворимые соединения, что является следствием химических процессов.

Таким образом, низкое содержание Са в воде еще не означает, что не будет кальциевых отложений.

Наибольшее влияние на процесс накипеобразования оказывают катионы Са2+ и Mg2+ и анионы С2-3, ОН-, SO2-4, SiO2-3. Определенные сочетания этих катионов и анионов в виде солей представляют собой труднорастворимые вещества. Накипеобразующими соединениями, например, являются: карбонат кальция и магния (СаСО3, MgCO3), гидрат магния (Mg(OH)2), сульфат кальция (CaSO4), силикаты кальция и магния СаSiO3, MgSiO3).

Карбонат кальция образуется в результате нагрева из бикарбоната:

Повышение концентрации в воде углекислоты СО2 может смещать равновесие реакции влево, т. е. ведет к образованию бикарбоната. Однако для котловой воды, где идет процесс кипения и СО2 удаляется, наиболее характерен переход Са(НСО3)2 в карбонат СаСО3.

Аналогичная реакция идет и с бикарбонатом магния при нагревании:

При нагревании воды с высокой щелочностью происходит гидролиз карбоната магния с образованием труднорастворимого соединения гидроокиси магния:

MgCO3 + 2Н2О > Mg(OH)2 + H2CO3.

Карбонаты кальция образуют в котле карбонатную накипь. С повышением щелочности воды они осаждаются в грубодисперсном состоянии и входят в состав шлама.

Соединение Mg(OH)2 находится в воде преимущественно в виде шлама и может образовывать вторичную накипь (прикипание осаждающегося шлама).

Силикаты CaSiO3 и MgSiO3 в природной воде находятся в коллоидальной форме в небольшом количестве. Однако в случае образования силикатной накипи на поверхности нагрева слой загрязнения становится прочным, трудноудаляемым.

Одной из причин образования насыщенных растворов и выпадения осадка является понижение растворимости некоторых соединений при повышении температуры воды. Такие соединения имеют отрицательный коэффициент растворимости. К ним относятся СаСО3, CaSO4, Mg(OH)2, CaSiO4, MgSiO3.

Вторичную накипь могут образовывать продукты коррозии металла, заносимые в котел с питательной водой.

1. Журнал водоконтроля (в дальнейшем — журнал) является официальным документом отражающим действия обслуживающего персонала по выполнению установленного водного режима судовой котельной установки.
2. Журнал ведётся лицом, в заведовании которого находятся котлы. Вести его надлежит на всех судах, оборудованных паровыми котлами (главными, вспомогательными, утилизационными) с рабочим давлением пара ),07 МПа и более.
3. Все записи в журнале производятся чернилами чётко и разборчиво. Подчистка текста, исправление его вменением написанных букв (цифр) запрещается. При необходимости внесения в текст записи исправления, они записываются в конце страницы. Текст, подлежащий исправлению должен быть зачёркнут тонкой линией так, чтобы удержание его было легко читаемо, а в конце страницы исправление или дополнение должно быть специально оговорено и скреплено подписью лица, производившего его.
4. Главный (старший) механик обязан еженедельно проверять ведение журнала и удостоверять записи в нём своей подписью.

По приходу в порт ведение журнала проверяется механико-судовой службой судовладельца. Результаты проверки записываются в разделе «Замечания лиц, проверяющих ведение водного режима».

5. Все листы журнала водоконтроля должны быть пронумерованы, и скреплены подписью капитана и судовой печатью.
6. Законченный журнал хранится на судне в течение года, а затем, после оформления соответствующего акта, уничтожается.
7. Все записи в журнале должны производиться сразу после выполнения химанализа или после снятия замеров и удостоверяться подписью лица, производившего анализ или замер.
8. При составлении рейсового донесения по технической эксплуатации главный (старший) механик должен отметить случаи нарушения установленного водного режима котлов с указанием причин, вызвавших эти нарушения, и меры, принятые для предупреждения подобных случаев в дальнейшем.

Судовой обслуживающий персонал должен быть хорошо знаком с практическими методами определения качества воды и их характеристик и уметь пользоваться средствами водоконтроля для определения всех вышеперечисленных показателей, характеризующих качество котловой и питательной воды.

Определение жесткости воды с помощью трилона Б. Этот метод основан на том, что трилон Б реагирует с солями кальция и магния, содержащимися в воде.

Момент окончания реакции определяют по изменению окраски индикатора.

В колбу наливают 100 мл испытуемой воды, вводят туда 5 мл аммиачного, буферного раствора, щепотку индикатора кислотного хромтемносинего и, интенсивно перемешивая, медленно титруют пробу трилоном Б до изменения розовой окраски раствора в синевато-сиреневую.

Пример: На титрование 100 мл пробы воды пошло 12 мл трилона Б

Определение щелочности воды (по фенолфталеину). Этот метод основан на нейтрализации кислотой котловой воды, которая содержит щелочи, окрашивающие фенолфталеин в малиново-красный цвет. Реакция кончается в момент добавки последней капли кислоты, когда малиновая окраска исчезает и вода принимает свою первоначальную окраску (до введения в нее фенолфталеина).

В колбу наливают 100 мл испытуемой воды, туда же вводят 2-3 капли фенолфталеина, вода окрашивается в малиново-красный цвет. Затем по каплям пробу воды титруют раствором серной кислоты до исчезновения окраски.

Пример: На титрование 100 мл котловой воды пошло 5 мл кислоты.

Щелочность воды равна = 5 мг экв/л.

Щелочное число котловой воды равняется количеству миллилитров кислоты, затраченному на титрование 100 мл котловой воды, умноженному на 40.

Пример: На титрование 100 мл котловой воды пошло 5 мл кислоты.

Щелочное число воды = 5×40 = 200 мг/л.

Определение содержания хлоридов в воде. Метод основан на способности солей ртути давать с хлор-ионом малодиссоциированное соединение (НСЦ) и связывании избытка ионов ртути (Hg2+) дифенилкарбазоном в комплексные соединения, окрашенные в розово-фиолетовый цвет.

Концентрацию хлор-иона от 0,1 до 10 мг/л определяют с помощью 0,0025Н раствора азотнокислой ртути, а концентрации хлор-иона от 10 мг и выше — с помощью ее децинормального раствора.

Конденсат — в колбу наливают 100 мл конденсата и добавляют щепотку индикатора — вода синеет. Потом по каплям наливают раствор азотной кислоты до перехода синей окраски в желтую и еще 10 капель этой кислоты.

Затем медленно, сильно взбалтывая, титруют 0,0025Н раствором азотнокислой ртути до перехода желтой окраски в розово-фиолетовый.

Содержание хлоридов численно равно количеству миллилитров раствора азотнокислой ртути, пошедшему на титрование 100 мл пробы, умноженному на 0,08875 и на 10.

Пример: на титрование 100 мл конденсата пошло 0,25 мл раствора азотнокислой ртути. Содержание хлоридов равно:

А = 0,25×0,8875 = 0,22 мг/л хлор-иона.

Котловая вода. В колбу наливают 10 мл котловой воды и добавляют 90 мл дистиллята, к пробе добавляют щепотку индикаторной смеси, вода окрашивается в синий цвет, затем по капле добавляют: раствор азотной кислоты до перехода синей окраски в желтую и еще 10 капель этой кислоты. Затем медленно титруют 0,1Н раствором азотнокислой ртути и сильно взбалтывают до перехода желтой окраски в розово-фиолетовую.

Содержание хлоридов численно равно количеству мл раствора азотнокислой ртути, пошедшему на титрование 10 мл котловой воды, умноженному на 3,55 и на 100. Если на титрование взято 100 мл испытуемой воды, то результат анализа умножают на 10.

Пример: на титрование 10 мл пробы котловой воды пошло 4,2 мл 0,1Н раствора азотнокислой ртути. Содержание хлоридов равно:

А = 4,2×355 = 1491 мг/л хлор-иона.

Пример: на титрование 100 мл испытуемой пробы пошло 3,8 0,1Н раствора азотнокислой ртути. Содержание хлоридов равно:

А = 3,8×35,5 = 134,9 мг/л хлор-иона.

Определение содержания фосфатов и нитратов в воде. Содержание фосфатов и содержание нитратов измеряют в компараторе путем сравнения окраски испытуемой пробы с окраской эталонных пленок.

Определение фосфатов основано на образовании растворимого соединения окрашенного в интенсивно-желтый цвет.

В пробирку отбирают 210 мл пробы котловой воды и добавляют 2 мл реактива на фосфаты. Раствор тщательно перемешивают и сравнивают окраску со стандартными пленками.

Пример: окраска пробы соответствует окраске пленки 50 мг/л Р04′ 3. Содержание фосфатов в пробе котловой воде равно 50 мг/л Р04 3.

Содержание нитратов измеряется в компараторе путем сравнения испытуемой пробы с окраской эталонных пленок.

В градуированную пробирку отбирают 146 мл пробы котловой воды до метки и перемешивают, затем добавляют 2 мл реактива на нитраты и еще раз перемешивают.

Прибавляют ложечку цинковой стружки или порошка, пробирку закрывают пробкой и содержимое тщательно перемешивают и оставляют на 5-10 мин.

Содержимое пробирки приобретает окраску красного цвета, которую сравнивают с эталонной окраской в компараторе — при подборе окраски с эталонной будет составлять содержание нитратов в котловой воде.

Результаты анализов котловой воды дают информацию о том, что происходит в котле, конденсатной и питательной системах и какие меры необходимо принять по корректировке водного режима.

Если результаты анализов показывают повышенное содержание хлоридов, больше чем обычно, следует увеличить частоту продувания котла до тех пор пока концентрация и содержание хлоридов не станет нормальной. В варианте высокого содержания хлоридов в котловой воде необходимо уменьшить пар производительность котла и допускается частичная смена воды в котле. Необходимо определить источник загрязнения котловой воды и устранить.

При повышенном щелочном числе в котловой воде следствием может быть:

— передозировки в котле химических реагентов;
— использование для анализов реактивов нестандартной концентрации;
— использование добавочной питательной воды из цементированного танка.

При определения пониженного щелочного числа причинами могут быть:

— поступление в котел примесей, срабатывающих часть щелочи для осаждения магния (при этом снижается содержание фосфатов);
— потеря воды из котла в результате продувки.

Соблюдение установленных норм водного режима паровых котлов на каждом судне должно регулярно контролироваться также при помощи специальных указывающих и регистрирующих приборов такие как соленомеры, кислородомеры и рН-метры.

источник

Нормы проектирования водоподготовки отопительных и промышленных котельных определяются СНиП II-35-76* «Котельные установки». Согласно этому документу «Водно-химический режим работы котельной должен обеспечивать работу котлов, пароводяного тракта, теплоиспользующего оборудования и тепловых сетей без коррозионных повреждений и отложений накипи и шлама на внутренних поверхностях, получение пара и воды требуемого качества». Состав системы водоподготовки в котельной (в теплоэнергетике принято сокращение ВПУ – водоподготовительная установка) определяется качеством исходной воды, требованиями к очищенной воде, производительностью установки. Требования к очищенной воде зависят от ее назначения и определяются нормативными документами.

Вода в теплоэнергетике. Термины и определения.

Вода, используемая для паровых и водогрейных котлов, в зависимости от технологического участка, имеет разные наименования, закрепленные в нормативных документах:

Сырая вода – вода из источника водоснабжения, не прошедшая очистку и химическую обработку.

Питательная вода – вода на входе в котел, которая должна соответствовать заданным проектом параметрам (химический состав, температура, давление).

Добавочная вода – вода, предназначенная для восполнения потерь, связанных с продувкой котла и утечкой воды и пара в пароконденсатном тракте.

Подпиточная вода – вода, предназначенная для восполнения потерь, связанных с продувкой котла и утечкой воды в теплопотребляющих установках и тепловых сетях.
Котловая вода — вода, циркулирующая внутри котла.

Прямая сетевая вода – вода в напорном трубопроводе тепловой сети от источника до потребителя тепла.

Обратная сетевая вода – вода в тепловой сети от потребителя до сетевого насоса.

Источниками сырой воды могут быть реки, озера, артезианские и грунтовые скважины, городской или поселковый водопровод. Для каждого источника характерны различные примеси и загрязнения, поэтому подбор ВПУ начинают с анализа образца сырой воды. Анализ воды должна проводить специализированная аккредитованная лаборатория. Для поверхностных источников необходимы несколько анализов в разные сезоны, так как состав воды нестабилен.
Обращаясь к нормативной документации для определения требований к подготавливаемой воде необходимо также знать тип используемого котла.

Классификация котлов. Термины и определения.

Все котлы можно разделить на:
— паровые котлы , предназначенные для получения пара;
— водогрейные котлы , предназначенные для нагрева воды под давлением;
— пароводогрейные , предназначенные для получения пара и нагрева воды под давлением.

По способу получения энергии для нагрева воды или получения пара котлы делятся на:
— Энерготехнологические – котлы, в топках которых осуществляется переработка технологических материалов (топлива);
— Котлы-утилизаторы – котлы, в которых используется теплота отходящих горячих газов технологического процесса или двигателей;
— Электрические – котлы, использующие электрическую энергию для нагрева воды или получения пара.

По типу циркуляции рабочей среды котлы делятся на котлы с естественной и принудительной циркуляцией . В зависимости от количества циркуляций, котлы могут быть прямоточные – с однократным движением рабочей среды, и комбинированные – с многократной циркуляцией.

Относительно движения рабочей среды к поверхности нагрева выделяют:
— Газотрубные котлы , в которых продукты сгорания топлива движутся внутри труб поверхностей нагрева, а вода и пароводяная смесь – снаружи труб.
— Водотрубные котлы , в которых вода или пароводяная смесь движется внутри труб, а продукты сгорания топлива – снаружи труб.

Пепейдя по ссылке можно найти нормативную документацию, в которой указаны требования к качеству воды.

Помимо нормативной документации необходимо учесть рекомендации производителя котла, указанные в инструкции по эксплуатации/ руководстве пользователя.

Сетевая вода ГВС должна соответствовать нормам «СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

Примеси, содержащиеся в воде, можно разделить на две группы: растворенные и нерастворенные (механические). Высокая мутность , наличие взвешенных и коллоидных частиц ведет к накоплению шлама и забиванию трубной системы котла и нарушению циркуляции. В зависимости от источника воды и количественных показателей нерастворенных загрязнений выбирается метод механической очистки, осветления. В самом простом случае это механический фильтр с рейтингом фильтрации 200-500 мкм, а при поверхностном водозаборе может потребоваться обработка коагулянтами, флокулянтами, с дальнейшим отстаиванием и осветлением.

К растворенным примесям, влияющим на работу котлового оборудования, в первую очередь относят соли жесткости . При использовании жесткой воды происходит образование накипи на поверхности, ухудшается теплоотдача, происходит перегрев труб со стороны нагрева, что может привести к их разрушению. В зависимости от типа котла предъявляются менее или более жесткие требования по содержанию солей кальция и магния в питательной и котловой воде. На основании требований к очистке, исходной жесткости воды и требуемой производительности выбирается способ умягчения. К основным способам можно отнести:
1.Умягчение на Na-катионитовой смоле;
2.Известкование;
3.Умягчение, снижение общего солесодержания на установках обратного осмоса;
4.Умягчение, снижение общего солесодержания последовательным пропусканием воды через Н-, ОН-ионообменные фильтры.

Наиболее распространённым методом умягчения для котельных небольшой мощности является метод ионного обмена на Na-катионитном фильтре. При протекании воды через слой загрузки ионы кальция и магния замещают ионы натрия в гранулах смолы. Таким образом, ионы жесткости извлекаются из воды, а для поддержания ионного баланса в эквивалентном соотношении выделяются ионы натрия, соли которого обладают высокой растворимостью. Подробнее об умягчении можно узнать в соответствующем разделе сайта. Для непрерывного умягчения используют установки типа Duplex (Дуплекс ) — два фильтра работают одновременно, но регенерируются поочерёдно; или типа Twin (Твин) – два фильтра работают по очереди, регенерация происходит в момент работы другого фильтра. Стоить отметить, что для регенерации Na-китионнообменных фильтров промышленного и коммерческого назначения экономически целесообразно использовать не таблетированную соль, а насыпью. Для возможности применения соли в насыпь необходимы солерастворяющие установки (солерастворители). Ознакомиться с ними можно также на нашем сайте, перейдя по ссылке.

Подготовка питательной воды методом обратного осмоса применяется, когда необходимо очень высокое качество воды и/или получаемого пара, а также когда необходимо решение нескольких задач, например, если помимо умягчения необходимо снизить щелочность воды, удалить хлориды или сульфаты . Установки обратного осмоса (УОО) всегда рассчитываются индивидуально для каждого случая, исходя из качества исходной воды. Очищенная на обратноосмотических мембранных элементах вода называется «пермеатом» и имеет пониженный водородный показатель рН. УОО работают на накопительные емкости, а до подачи исходной воды на установку обязательно необходима предподготовка. Подробнее об установках обратного осмоса можно узнать из соответствующего раздела сайта.

Для воды из скважины характерным является превышение содержания железа и марганца , которые также влияют на рабочий режим котлового оборудования. Выбор метода обезжелезивания определяется многими факторами – от производительности установки до сопутствующих примесей.

Для предотвращения кислородной коррозии необходимо удалить растворенный кислород из питательной воды. Различают несколько видов деаэрации, но наиболее часто применяется термический и химический способ. Химический (реагентный) – введение в воду вещества, связывающего растворенный кислород, чаще всего применяют сульфит, гидросульфит или тиосульфат натрия. При термической обработке питательная вода нагревается до температур, близких к температуре кипения, при этом растворимость газов в воде уменьшается и происходит их удаления. Аппараты, в которых производится термическая дегазация, называются «деаэраторы». Бывают деаэраторы атмосферного, повышенного давления и вакуумные. По способу нагрева деаэраторы делятся на струйные, барботажные и комбинированные. В деаэраторах, помимо кислорода, удаляется также растворенный в воде углекислый газ , который является причиной углекислотной коррозии. Для уменьшения содержания углекислого газа в подпиточной воде используют также подщелачивание.

Существует большое количество реагентов, предназначенных для ингибирования процессов солеотложения и коррозии. Традиционно применяют автоматически дозирующие станции для ввода реагента в предварительно подготовленную воду. В некоторых случаях реагенты совместимы и могут дозироваться из одной ёмкости рабочих растворов, в других – требуется наличие нескольких дозирующих станций. При использовании реагентной коррекционной обработки необходимо следить за приготовлением дозируемых растворов и постоянно контролировать концентрации дозируемых веществ в котловой воде.

Компания «АкваГруп» гарантирует индивидуальный подход к подбору и расчету установки ВПУ для каждого объекта.

источник

Коррозия металла — одна из основных причин дефектов на теплосетях. Не будь ее, горячую воду и отопление у горожан отключали бы гораздо реже. А ремонтировать трубы приходилось бы меньше. Чтобы снизить влияние воды на металл внутри труб, ее подвергают проверке и химической очистке. Кто этим занимается? И как они это делают? Что за оборудование используют? Рассказываем, как процесс борьбы с внутренней коррозией устроен в Новосибирске.

Следят за качеством воды специалисты службы контроля и антикоррозийной защиты тепловых сетей. Они работают в водно-химической лаборатории.

Галина Волкова, начальник лаборатории; Виктория Ковалева, ведущий инженер; Екатерина Максимова, инженер 1 категории

Специалисты берут пробы воды из пробоотборных точек. Это места на трубопроводе, насосных станциях (ПНС) и тепловых пунктах (ЦТП), где установлены устройства для отбора.

Устройство отбора проб воды

Они вставлены в трубопровод так, что собирают воду с основного потока, а не со стенок трубы. Это позволяет избежать некачественных сборов воды. Далее пробы везут в лабораторию, где проводят химические анализы.

Специалисты проверяют воду не во всем городе, а на объектах, принадлежащих СГК, или воду в квартире по заявке потребителя

В арсенале лаборатории 23 прибора. Их выбор зависит от определяемого ингредиента и методики проверки. Но прежде чем приступить к анализу, необходимо подготовить реактивы. Так, для приготовления растворов используют дистиллированную воду, которая дополнительно прошла очистку на приборе для приготовления чистой воды «Водолей».

Прежде чем попасть внутрь «Водолея», вода проходит подготовительную очистку в системе дистилляции

Реактивы твердых веществ растворяются только при высокой температуре, поэтому для приготовления растворов на их основе используют магнитную мешалку с подогревом.

Анализы на щелочность и жесткость

Они позволяют оценить толщину и состав отложений на внутренней стенке трубы. Чем толще слой отложений, тем меньше тепла вода отдает металлу. Трубы нагреваются медленно, это увеличивает теплопотери в квартирах жителей города.

Степень жесткости воды определяют количеством кальция и магния в ней. Для этого специалисты добавляют в пробу воды трилон Б. Он разрушает связи кальция и магния, восстанавливая цвет индикатора. Чем выше содержание вещества в воде, тем темнее цвет.

Вот так могут выглядеть трубы не только во внешнем трубопроводе, но и внутри дома, если не очищать и не обрабатывать воду

Когда специалисты лаборатории выявили повышенные показатели жесткости и щелочи в воде, они сообщают об этом сотрудникам теплосетевого объекта, на котором была взята проба воды. Это может быть насосная станция, тепловой пункт или камера, участок трубопровода. Уже на объекте сотрудники обрабатывают сетевую воду с помощью специальных веществ, которые понижают жесткость и содержание щелочи.

Проверку сетевой воды на агрессивность проводят с помощью индикаторов коррозии — круглых пластинок из стали. Пластину взвешивают в лаборатории, замеряют параметры, а затем размещают внутри трубопровода.

Вот как выглядят пластина из трубы и новая пластина-индикатор

По истечении определенного времени ее извлекают, очищают от наростов и выпаривают воду. Делают это при помощи сушильного шкафа. Максимальная температура внутри достигает +105 °С.

После того как пластинка просохнет, ее взвешивают повторно на технических весах. Их точность позволяет произвести замеры до двух знаков после запятой. Чем больше разница весов, тем выше агрессивность воды. Этот анализ показывает, как быстро истончаются стенки трубы изнутри. После завершения анализа сотрудники лаборатории готовят рекомендации по снижению агрессивности сетевой воды при ее очистке на ТЭЦ.

Кислород — главный враг металла. Из-за него на трубе образуются язвы, мелкие углубления в стенках. Они небольшие по площади, но глубоко проникают вглубь металла трубы. При высоком давлении или перепаде температур они немедленно превращаются в свищи.

Участок язвенной коррозии

Чтобы предотвратить разрушение трубы, специалисты еженедельно замеряют количество кислорода в сетевой воде. Для этого применяют кислородомер «Марк 3010». Он представляет собой небольшой переносной преобразовательный блок с кислородным датчиком и кюветой. С помощью последней специалисты измеряют кислород в протоке. Кювету закрепляют на пробоотборной трубке. Она собирает внутрь себя воду, а после кювету вместе сдатчиком устанавливают в преобразовательный блок. Показатели величины кислорода отображаются на экране.

Если концентрация кислорода выше нормы, специалисты лаборатории сообщают об этом на ТЭЦ. И на станциях проводят термическую деаэрацию, то есть удаляют из воды, которая направляется в теплосети, газ в специальном аппарате (деаэраторе). Поскольку именно на ТЭЦ происходит процесс очистки воды.

Если за водой в трубопроводах не следить, повреждаемость теплосетей увеличится в 2 раза. Ведь в неочищенной воде примеси, которые входят в ее состав, быстро разрушат трубы. После проверки качества воды специалисты лаборатории дают указания на ТЭЦ, как подготавливать и очищать воду, которая по теплосетям пойдет в дома потребителей.

источник

ТЭЦ — это разновидность ТЭС, является источником тепловой энергии в системе теплоснабжения. Благодаря сооружению ТЭЦ, жилые дома и предприятия обеспечены горячей водой и паром.

Принцип работы станций ТЭЦ очень простой. Одновременно в топку поступает окислитель и топливо. Тепло, которое в процессе образуется, превращает воду в пар, после чего подает в паровую турбину. Сильный поток пара запускает процесс вращения, это запускает генератор, в результате чего происходит преобразование механической энергии в электрическую. Пар возвращается в конденсатор и становится водой. Далее насос перекачивает, она освобождается от газов, подогревается от пара и поступает в котел. Водоподготовка на ТЭС бывает тепловая и электрическая. Возможно использование по отдельности, или объединение.

Образование твердых осадков, которые выпадают в процессе нагревания воды — это главная проблема ТЭЦ. Для очистки оборудования на ТЭС необходимо останавливать всю систему, разбирать и чистить. Убирают накипь, коррозию, бактерии и другое. Водоподготовка для ТЭЦ имеет большое значение в современном мире.

Накипь значительно снижает теплопроводность. В небольших количествах она уже требует большего расхода топлива. Регулярно проводить очистку невозможно, это делают всего лишь раз в месяц, что не считается правильным. Коррозия образуется по причине кислорода. За счет неё образуются соли, сульфаты и хлориды. Бактерии ухудшают качество воды, и также могут образовывать коррозию. Признаками наличия бактерий является неприятный запах циркуляционной воды, коррозия медных деталей, неправильные показатели химических веществ. Бактерии попадают во время ремонта вместе с грязью.

Для решения этих проблем прибегают к водоподготовке котельных и ТЭЦ. Устанавливают большое количество фильтров для очистки воды на ТЭЦ. Главная цель — установить необходимое количество фильтров, чтобы вода на выходе была смягченной и без солей. Рассмотрим основные методы водоподготовки на ТЭС:

Механическая. Как правило, устанавливают в начале всей системы водоподготовки на ТЭС, т.е. предварительная очистка воды на ТЭС. Эти фильтры отлично очищают от песка, ржавчины и другого. Бюджетные варианты фильтров, которые простые в применении. Механический фильтр для очистки воды на ТЭЦ имеет корпус, засыпку и панель управления.
Обезжелезивание воды. Фильтры, которые очищают воду от растворенного и окисленного железа. Установки для водоподготовки для ТЭЦ чаще всего применяют для водогрейных котлов. Вода попадает через клапан в автоматическую установку, проходит через слои загрузки и фильтруется.
Сорбционные фильтры для очистки воды ТЭЦ избавляют воду от цвета и вкуса, также убирают разные запахи и взвешенные вещества. Вода поступает в них через клапан, проходит через слой инертной загрузки и очищается.
Умягчение воды при помощи специальных фильтров. Вода поступает в систему, проходит через ионообменную смолу. В процессе происходит превращение солей жесткости на ионы натрия. После чего очищенная вода выводится из фильтра.
Аэрационные фильтры окисляют железо, которое растворилось в воде. Вода, поступая в фильтр, насыщается воздухом. После чего происходит окисление, она поступает в фильтр обезжелезивания, очищается от хлопьевидного осадка. Кстати, эти фильтры также очищают от токсических веществ с неприятным запахом.
Установка обратного осмоса на ТЭЦ. Данный метод очистки воды для ТЭЦ является наиболее эффективным при повышенном солесодержании. После очистки вода наиболее чистая. Путем продавливания воды через мембрану происходит очищение от солей, загрязнений и органических веществ.
Обеззараживание воды проводят с целью избавления от бактерий и вирусов. Выполняют при помощи хлорирования или ультразвуком. Хлорирование подразумевает добавление реагентов (хлор или озон). На выходе получается вода с хлором, что не очень приятно. Наиболее безопасно все же проводить очистку ультразвуком или ультрафиолетом.

Технология подготовки воды на ТЭЦ, используя обратный осмос, пользуется спросом. Принцип такой водоподготовительной установки ТЭЦ заключается в том, что два раствора с разным содержанием солей разделяются прозрачной мембраной. Она похожа на сетку, только вот размер её ячеек равен размерам молекулы. Мембрана способна пропустить молекулы воды, но через неё не проходят другие загрязнения частицы. В результате, под давлением воды, молекулы воды проходят через мембрану, а молекулы соли остаются на ней. На выходе получается идеально очищенная вода. Если давление на воду повышается, возрастает производительность обратного осмоса. Вместе с молекулами воды проходят и молекулы кислорода и газов. Это обеспечивает чистую воду без неприятных запахов.

То, каким способом обрабатывается вода, значительно влияет на процесс работы теплоснабжения. Это определяет показатели экономичности эксплуатации и, также, защитные функции установки. В момент строительства или планового ремонта на ТЭЦ, следует уделить особое внимание системам водоподготовки на ТЭЦ.

При выборе системы очистки воды для ТЭЦ необходимо следовать таким этапам:

Провести химический анализ воды.
Определить требования к воде после очистки.
Получить данные о производительности и режиме работы.
И только после этого можно приступать к проектированию водоподготовки для ТЭЦ.

Наша компания Diasel Engineering предлагает свои услуги по установке водоподготовительного оборудования для ТЭЦ.

Преимущества наших схем очистки воды для ТЭЦ в следующем:

Обеспечиваем бесперебойную работу.
Экономия на энергопотреблении.
Длительный срок эксплуатации оборудования подготовки воды для ТЭС и его деталей.
Возрастание показателей эффективности работы.
Уменьшение расходов бюджета на ремонт системы и техническое обслуживание.

Для связи с нами обращайтесь по телефону, который указан на сайте. Наши консультанты будут рады предоставить информацию способам очистки воды для ТЭЦ и помогут оформить заявку.

источник

В последние годы все чаще на теплопроизводящих предприятиях используется новое, энергоэффективное и дорогостоящее оборудование, имеющее ряд неоспоримых преимуществ, однако требующее при этом внимательного и бережного отношения в ходе его эксплуатации. Речь идет, не только о крупных и давно работающих предприятиях, но и о небольших паровых и водогрейных котельных, владельцы которых не имеют возможности привлекать к их эксплуатации высококвалифицированных специалистов.

Неправильное отношение к вышеуказанным проблемам приводит к быстрому выходу из строя и даже аварийным остановкам теплоэнергетического оборудования в течение первых же лет эксплуатации.

Одной из важнейших задач, которую требуется решать для обеспечения безаварийной и экономичной эксплуатации всех аппаратов и элементов тепловой схемы энергетических установок и в первую очередь самих паровых котлов является задача правильной организации водно-химического режима работы этого оборудования. В том числе оперативного эксплуатационного химического контроля за водой и паром в котельных всех видов.

При этом рекомендуется осуществлять отбор представительных среднесуточных проб питательной и технологической воды с производством в дневную смену их анализа.

Такой периодический контроль должен давать четкое количественное представление о составе исходной воды, динамику изменений этого состава в тракте котельной системы водоподготовки во времени, качества конденсата, возвращаемого из каждого теплообменного аппарата в питательную систему котлов и качества пара, выдаваемого котлами.

Данные анализов, в том числе и среднесуточных проб, должны давать возможность правильных расчетов, основных показателей питательной и технологической воды, и, соответственно, позволять своевременно вносить необходимые коррективы в водно-химический режим работы аппаратов и элементов тепловой схемы энергетических установок и самих паровых котлов.

Кроме того, результаты анализов периодического эксплуатационного контроля позволяют отслеживать основные показатели водоподготовительной установки, такие как: удельный расход реагентов, их дозу и качество, глубину освобождения воды от отдельных загрязнителей и т.д.

Рекомендуемая периодичность химико-аналитического контроля составляет:

для паровых котлов – не реже, чем 1 раз в 4 часа;
для водогрейных котлов и тепловых сетей – не реже, чем 1 раз в сутки.

Для котельных, в которых установлены котлы типа Е-2,5-0,9 ГМН, рекомендуется организация собственной водно-химической лаборатории. Для такой лаборатории специального помещения не предусматривается. В котельных лабораторный аналитический стол должен находиться в застекленном боксе-кабине размером 6-8 м 2 .

Состав оборудования котельной

Указания по организации водной лаборатории

Котельная только с водогрейными котлами теплопроизводительностью 35 МВт (30 Гкал/ч) и более

Организуется лаборатория в соответствии с указаниями РД 24.031.120-91

Котельная только с водогрейными котлами теплопроизводительностью менее 35 МВт (30 Гкал/ч)

Организуется лаборатория в соответствии с указаниями РД 24.031.120-91

Котельная с водогрейными котлами любой теплопроизводительности, в которой установлены также паровые котлы

Организуется лаборатория первой или второй категории – в зависимости от теплопроизводительности водогрейных котлов. При этом предусматривается дополнительное оборудование, соответствующее типу и производительности паровых котлов по РТМ 24.030.24-72

источник

Из содержания этой статьи вы узнаете:

1. Назначение водоподготовки.

Водоподготовка обязательный процесс в промышленном производстве. Для ТЭЦ такой процесс является одним из важных этапов работы. Теплоэлектроцентраль предназначена для подачи горячей воды в дома и на предприятия. Преимущество ТЭЦ в совмещении нескольких функций производство тепловой и электрической энергии. Котельные и турбины – главное и основное оборудование. В котлах происходит нагрев воды, а в турбинах образовывается пар. В обоих случаях для работы нужна вода и обязательно очищенная. Сырая жёсткая вода не пройдет по параметрам. Первичный источник воды зачастую густо населён микроорганизмами и соединениями примесей. Такая вода не годится для использования ни то что в питьевых целях, но и в технических. На производстве к качеству воды предъявляются определённые требования. Поэтому перед применением обязательно проводят водоочистку. Водоподготовка представляет собой процесс, на котором происходит выявление состава воды при помощи химического анализа и её очистка. Так как для работы электростанции необходим нагрев воды, то её состав должен быть преобразован для использования. При наличии примесей в процессе нагревания может выпасть осадок, появится накипь, образоваться другие соединения. Всё это влияет на корректную работу станции и годность оборудования. Одна из самых частых проблем – образование накипи. Это не только даёт осадок и снижает качество воды, но и портит оборудование. Как известно, накипь плохой проводник и блокирует элементы нагрева. Вследствие чего происходит увеличение потребляемых ресурсов и нагревательные элементы выходят из строя. При этом отложения могут оседать на трубах, что также приводит к их непригодности. В итоге система просто перестаёт работать и её останавливают для физического очищения. На это тратиться много сил и времени, средств. Чтобы продлить работу установок и скорректировать состав воды для использования на ТЭЦ обязательно проводят водоподготовку. Механической очистки стараются избегать, как и остановки производства. Для очищения от накипи придется разбирать некоторые части оборудования. Если загрязнения не так много, то можно промыть с помощью химических средств. Но, как правило, необходимость очистки замечают уже поздно, когда применение химии не поможет. На ТЭЦ водоподготовка обязательный процесс. В домашних условиях можно не всегда торопиться с установкой фильтра. Но в промышленном производстве использование некачественной воды очень опасно.

Рис. 1 Схема очистки воды для удаления бора

Весь процесс разделён на этапы. В каждом из них происходит очистка от определённых видов загрязнений. Как правило устанавливают несколько систем фильтрации. Водоочистка проводится в специальном предварительном блоке. Сначала проводят механическую фильтрацию, далее очищают от солей жесткости и обезжелезивают. Очищают от остальных примесей и убирают излишнюю загазованность. Все этапы проводятся в определённом порядке. Для каждого этапа подбирается свой метод очистки. Более удобный в применении и выгодный с экономической точки зрения. Каждый этап контролируется автоматически. Контроллер устанавливается на блок или на фильтр, зависит от настроек. Перед первым применением, после всех расчётов, необходимые настройки забиваются в систему.

2.1 Первый этап.

Вода для ТЭЦ может быть из самых разных источников. Поэтому в ней зачастую присутствует много механических загрязнений. Их присутствие в воде недопустимо по нескольким причинам. Во-первых, это загрязнение, которое не должно находится в очищенной воде. Во-вторых, наличие механических примесей значительно сокращает срок службы элементов фильтрации. Все фильтры в последующих этапах очистки предназначены для удаления мелких примесей. И являются тонкой очисткой. Поэтому при первом этапе очищения используются фильтры грубой очистки. Они представляют собой очистительный элемент с крупной сеткой, способной задерживать большую грязь.

2.2 Второй этап.

В следующем этапе очистки избавляются от солей жёсткости. Именно молекулы кальция и магния выпадают в осадок при кипячении в виде накипи. Умягчение воды является важным процессом. Здесь могут применяться несколько методов. Зависит от качества исходной воды, расхода и других факторов. Обычно умягчение происходит посредством ионных установок или с помощью электромагнита. Суть в ионозамещении молекул кальция, магния, железа или других примесей на ионы натрия.

2.3 Третий этап.

Третий этап водоподготовки заключается в осветлении воды. Используются несколько видов фильтров. Преимущественно применяется химический метод очищения. В итоге вода должна содержать не более 10 мкг примесей на один литр. На этом же этапе происходит предочистка сточных вод. Так как в системах используют метод с добавлением химических веществ, сбрасываемая вода имеет свои нормативы по составу и концентрации реагентов. На этом этапе корректируется состав воды под необходимый.

2.4 Четвертый этап.

Последний этап очистки – удаление растворённых газов. Обычно это кислород, углекислый газ и другие. Они либо изначально присутствуют в воде, либо появляются в процессе очищения. Для этого устанавливают системы декарбонации. После дегазирования воду можно использовать.

Кроме основных этапов существует предочистка воды. Исходная вода для станций, как правило, не отличается особой чистотой. Даже наоборот. В неё могут содержаться механические загрязнения. Особенно это касается если воду берут из открытых водоёмов. Чтобы не допустить попадания грязи в фильтрующие элементы воду пропускают через механические фильтры. Их называют грязевики или фильтры грубой очистки. Говоря более просто их суть в задержании большой грязи. После прохождения этапов обессоливания и осветления наступает очередь деаэрации. Это процесс удаления из воды остаточных газов. При использовании химических веществ образуются лишние молекулы газа. Их присутствие нежелательно для системы. Поэтому на последних этапах обработки стоят деаэраторы. Они могут быть различны как по конструкции, так и по используемому методу. Правильный расчёт и подобранный метод помогут минимизировать затраты при высокой производительности системы, не утратив качества воды.

Рис. 4 Схема реагентной напорной деэрации окислением

3. Основные методы.

Для умягчения воды на разных станциях используют разные методы. Это может быть реагентный способ, ионозамещение или магнитное очищение. Реагентный способ предполагает использование химикатов. Вещества добавляют в водный поток, происходит реакция и соли жесткости выпадают в осадок. Это один из самых быстрых методов смягчить жёсткую воду, но не самый безопасный. Использование реагентов должно строго дозироваться, иначе в воде появятся вредные элементы. Некоторые виды химикатов в больших количествах могут испортить оборудование, вызывая коррозию. К тому же после химии остаётся агрессивный осадок, который подлежит правильной утилизации. Электромагнитное очищение представляет собой систему на основе магнита. При помощи магнитного поля соли жёсткости теряют прежнюю форму и вытягиваются. С увеличением мощности поля защитные свойства метода от накипи возрастают. Такой способ эффективнее работает в замкнутых циклах. Уникальность метода в его неприхотливости и простоте эксплуатации. Получается, что соли кальция и магния не просто удаляются, а еще и помогают в механическом очищении. Работать без замены магниты могут довольно долго. Правда и минусы у метода есть. Для правильной работы магнитов необходим постоянный поток воды с одной скоростью и в одном направлении. Воду, находящуюся в ёмкости, магнит не очистит. То же самое касается нескольких разносторонних потоках. Температура воды должна быть в определенном диапазоне. Слишком холодную или горячую воду электромагнитное поле не умягчит. И последний, но самый удобный способ – ионозамещение. Суть метода в использовании ионной смолы. Это может быть, как картридж, наполненный синтетическим веществом, так и колба. Ионная смола состоит из маленьких гранул с ионами натрия. Их соединение очень хрупкое. При взаимодействии с водой происходит распад смолы. Соли жёсткости прилипают к ней, а освободившиеся ионы натрия безвредны. Таким способом очищается вода не только от минералов кальция и магния, но и от всех других примесей. Со временем ионная смола забивается молекулами примесей. Для возобновления работы фильтра его необходимо регенерировать. Для этого промывают солевым раствором. После промывки фильтр снова в рабочем состоянии. Оставшийся солевой раствор, уже с различными загрязнениями, повторно очищают и утилизируют. Сразу сливать в дренаж нельзя, из-за его максимальной концентрации соли. Несмотря на то что метод гибок и уникален, его использование обходится недешево. Это касается как расходов на соль для регенерации, так и для повторного очищения остатков промывки. На этапах обессоливания, кроме реагентного очищения могут применяться установки обратного осмоса. Здесь главную роль играет мембранный фильтр, который задерживает все ненужные молекулы. Фильтров может быть несколько, исходя из производительности системы. Очистка фильтра проходит при промывании элемента водой. Но мембранный метод редко используют по причине его ультраочищении. Если на предприятии очищают воду для промывки, где нужна дистиллированная вода, то метод основного осмоса самый оптимальный. Так же подходит для технической воды. Вместо обратного осмоса могут устанавливаться системы нанофильтрации. Суть такая же, как и у мембранных систем. Разница только в более медленном потоке. Чаще всего используют первичный механический фильтр и реагентное очищение.

Водоочистка ТЭЦ является комплексом систем, которые направлены на полное уничтожение примесей. Для данного направления обязательна комбинация нескольких способов. Потому что вода должна содержать определённую концентрацию примесей и для этого нужно точно скорректировать её состав. От потребляемой воды зависит скорость и производительность системы. К тому же употребление непригодной воды старит оборудование и приводит к его поломкам. Поэтому качество воды играет большую роль при эксплуатации теплоэнергоцентралях. Экономить на очистке нельзя, чтобы не доводить до износа оборудования.

Ниже представленно видео по сборке непрерывного умягчителя воды

источник

РД 24.031.120-91 Методические указания. Нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов, организация водно-химического режима и химического контроля

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

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ

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 организаций 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.

1.1. 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 pH 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 %.

3. Для тепловых сетей, в которых водогрейные котлы работают параллельно с бойлерами, имеющими латунные трубки, верхний предел pH 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 и 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 ₂ в них не должно превышать 30 мг/кг.

t — температура воды на выходе из котла; Ж_к — жесткость карбонатная; Щ_к — щелочность карбонатная

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

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.

2.2.1. Все циркуляционные контуры котла должны быть полностью дренируемыми; кроме того, и 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.

2.3.1. 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 механизации 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 подогревными 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 ГГТН и настоящих МУ.

2.3.5. Обработку подпиточной воды водогрейных котлов и 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 pH , 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.

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:

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 О₂. Данные методы, внедряемые только по согласованию с головной наладочной организацией, применяются преимущественно для агрегатов теплопроводностью 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).

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 pH , 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.

2.4.1. 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 2 для газомазутных котлов и более 800 г/м 2 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.

3.1.1. 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 pH 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 в оды 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 pH в сетевой и подпиточной воде служат основанием для оценки интенсивности протекания процессов коррозии металла водогрейного котла и аппаратов теплосети. Анализы по определению карбонатной, условной сульфатнокальциевой 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.

В пусковой и наладочной периоды объем необходимого химического контроля устанавливает наладочная организация; этот объем не должен быть меньше объема, предусмотренного настоящими МУ.

3.1.7. В практике эксплуатации энергетических установок с водогрейными котлами нередко возникает необходимость кроме анализов сетевой и подпиточной воды и воды из различных ступеней водоподготовки выполнять анализы различного рода отложений для установления причин их образования и разработки средств предупреждения.

Объем аналитического химического контроля

Теплопроизводи тельность котла, МВт (Гкал/ч)

Анализируемый поток воды или точка отбора пробы

Щелочность общая и по фенолфталеину

Условная сульфатно-кальциевая жесткость

3.3.7. Для водной лаборатории второй категории специальное помещение не предусматривается. В этом случае аналитический стол размещается в застекленном боксе-кабине площадью 6 — 8 м 2 .

Водная лаборатория третьей категории организуется в соответствии с типом паровых котлов согласно РТМ 24.030.24-72.

Предусмотренные в табл. 3 определения показателей качества воды для котлов теплопроизводительностью менее 35 МВт (30 Гкал/ч) рекомендуется производить, используя экспресс-лабораторию анализа воды (ЭЛВК-5), а при возможности и полуавтоматический анализатор кислорода мембранного типа. Реактивы, необходимые для проведения анализов, должны быть приготовлены в центральной лаборатории предприятия или в специализированных лабораториях сторонних организаций.

К решению вопроса создания лаборатории в каждом конкретном случае рекомендуется привлекать головную ведомственную энергетическую организацию и предприятие, в котором осуществляется установка котлов.

Характеристика и место установки элементов пробоотборных устройств

Характеристика, условное обозначение по стандарту

Пробоотборный зонд для отбора сетевой воды

Зонд трубчатый 1.0 ОСТ 108.030.04-80

Трубопровод сетевой воды на входе в котел и после сетевого насоса

Наличие прямого восходящего вертикального участка трубопровода длиной не менее 10 диаметров до места установки зонда и не менее 5 диаметров после него

Пробоотборный зонд для отбора деаэрированной воды

Трубопровод подпиточной воды на выходе из деаэратора *

В соответствии с ОСТ 108.030.04-80

То же, для подпиточной воды

Трубопровод на напоре подпиточных насосов

Холодильник змеевиковый на две точки отбора

В соответствии с ОСТ 108.030.04-30

Один щит на 10 — 12 точек отбора

* В установках с вакуумным деаэратором пробоотборное устройство устанавливается в ближайшей к деаэратору точке тракта с избыточным давлением.

Рекомендуемые категории лабораторий в зависимости от типа котельных

Состав оборудования котельной

Указания по организации водной лаборатории

Котельная только с водогрейными котлами теплопроизводительностью 35 МВт (30 Гкал/ч) и более

Организуется лаборатория в соответствии с указаниями настоящих МУ

Котельная только с водогрейными котлами теплопроизводительностью менее 35 МВт (30 Гкал/ч)

Котельная с водогрейными котлами любой теплопроизводительности, в которой установлены также паровые котлы

Организуется лаборатория первой или второй категории — в зависимости от теплопроизводительности водогрейных котлов. При этом предусматривается дополнительное оборудование, соответствующее типу и производительности паровых котлов по РТМ 24.030.24-72

3.3.8. Водные лаборатории желательно располагать в непосредственной близости к общекотельному щиту. При размещении оборудования для подготовки добавочной воды в одном здании с котельной рекомендуется организация одной общей лаборатории для контроля водного режима котлов и процессов водоподготовки.

3.3.9. В лаборатории всех категорий должна быть подведена вода из хозяйственно-питьевого водопровода, установлена водопроводная раковина и предусмотрена канализация. Лаборатории всех категорий должны иметь светильники дневного света и подвод электроэнергии со стабилизированным напряжением. Сеть должна быть рассчитана на одновременную работу всех электроприборов, указанных в табл. 6.

3.3.10. Необходимый минимум лабораторного оборудования приведен в табл. 6.

3.3.11. В лаборатории первой категории должен быть организован непрерывный отбор пробы подпиточной воды в бутыль емкостью 25 л для накопления среднесуточной пробы. Бутыль устанавливают в специальном боксе, закрытом на замок. В лабораториях второй и третьей категории среднесуточная проба должна составляться путем отбора разовых проб; число разовых проб устанавливается специализированной организацией.

Стол титрованных растворов

Экспресс-лаборатория типа ЭЛВК-5

Лабораторная обессоливающая установка

Полуавтоматический анализатор кислорода мембранного типа

Лабораторные катионитные фильтры

Лабораторный pH -метр (иономер)

Шкаф для посуды и реактивов

Прибор для определения прозрачности (см. п. 3.5.1 )

Стол для аналитических весов

3.4.1. Должно быть организовано проведение анализов в объеме химического контроля и по методикам, предусмотренным настоящими МУ, с выводом среднесуточных и среднемесячных показателей. Необходимо проверять соответствие этих показателей требованиям соответствующих нормативных общесоюзных и ведомственных документов, и в частности Правил Госгортехнадзора и настоящих МУ.

3.4.2. Для выполнения представительного химического контроля за водным режимом в котельных всех типов рекомендуется производить отбор среднесуточной пробы подпиточной воды, анализ которой наиболее полно характеризует надежность водно-химического режима водогрейных котлов.

3.4.3. С учетом конкретных условий работы котельной и на основании указаний настоящего МУ должен быть установлен необходимый объем химического контроля, реализована схема отбора проб и оборудована водная лаборатория. В случае необходимости для выполнения этих мероприятий привлекается головная ведомственная энергетическая организация.

3.4.4. При монтаже трубопроводов для отбора проб сетевой и подпиточной воды должен быть выдержан уклон в сторону движения воды. Трубопроводы независимо от их длины не должны изолироваться. Для обеспечения безопасности трубопроводы для отбора проб ограждаются соответствующими устройствами.

3.4.5. При отборе воды на анализ должны быть созданы все условия для получения представительной пробы. В частности, при отборе пробы для анализа на содержание соединений, находящихся частично в грубодисперсной форме (железо), пробоотборную трассу следует периодически продувать с максимально возможной интенсивностью. По окончании продувки устанавливают необходимый расход анализируемой воды и ее температуру согласно п. 3.4.6; отборы проб следует производить не ранее, чем через 15 мин после продувки. Обязательным условием представительности отбора в этом случае является непрерывность истечения пробы воды.

При отборе и транспортировке пробы должны быть созданы условия, исключающие возможность ее загрязнения.

3.4.6. В каждой из пробоотборных точек должен поддерживаться постоянный расход воды в пределах 30 — 50 кг/ч при t = 30 ¸ 50 °С.

3.4.7. В объем химического контроля, предусмотренный настоящими МУ, входит определение прозрачности всех вод для косвенного контроля за содержанием взвешенных веществ. Этот показатель необходимо определять для предотвращения заноса грубодисперсными соединениями внутренних поверхностей нагрева водогрейных котлов и тракта теплосети. Прозрачность сетевой и подпиточной воды должна соответствовать Правилам ГГТН и табл. 1 . Определение солесодержания (которое используется для оценки соответствия качества сетевой воды в схемах с непосредственным водоразбором требованиям ГОСТ 2874-82 и при расчете условной сульфатно-кальциевой жесткости по табл. 1 ) производится по электропроводности или приближенно — по кислотности пробы после Н-катионирования. Растворенный кислород определяется аналитически или при помощи лабораторного полуавтоматического кислородомера мембранного типа. В котельных с постоянным или эпизодическим расходом добавочной подпиточной воды 100 т/ч и более целесообразна установка регистрирующего кислородомера (мембранного типа) на линии подпиточной воды. Показатель рН воды контролируется с использованием лабораторного мономера.

3.4.8. В водной лаборатории второй категории (см. табл. 6) все аналитические определения следует производить с помощью экспресс-лаборатории типа ЭЛВК-5 и полуавтоматического кислородомера мембранного типа. Все необходимые растворы для этих определений готовят в центральной заводской лаборатории, а в случае ее отсутствия — на месте из фиксаналов.

3.4.9. В водной лаборатории первой категории (см. табл. 6) выполняются все анализы и определения, предусмотренные табл. 3 для котлов теплопроизводительностью 35 МВт (30 Гкал/ч) и более. При наличии центральной заводской лаборатории операции нагревания и взвешивания на аналитических весах могут выполняться в ней.

3.4.10. Лаборатории всех категорий (см. табл. 6) должны быть оборудованы для возможности производства аналитических определений в соответствии с табл. 7.

Необходимый объем аналитических определений для всех категорий лабораторий

источник