Параметры вода для котельных

Качество воды в котельной

Продление срока службы оборудования и поддержание его бесперебойной работы — два основных вопроса, которые регулярно возникают у предприятий теплоэнергетической промышленности. На оба способна ответить грамотная и своевременная водоподготовка. Котельные обладают особыми стандартами подготовки воды, которые продиктованы спецификой котлов. Качество воды для котельной напрямую определяет общую эффективность комплекса нагревательного оборудования.

От чего зависит качество котельного оборудования

К физико-химическим характеристикам первичной воды относятся более десяти показателей. Многие из них ключевые для частных и многоквартирных домов. Например, мутность, наличие привкуса или запаха. Другие — для производственных предприятий, включая теплоэнергетические. Это содержание водорода (pH), кислотность, жесткость, щелочность и так далее. Наиболее важными показателями качества воды для котельных считаются:

1. уровень образования накипи, зависящий от жесткости воды. Накипь — процесс образования твердых отложений на теплообменных поверхностях агрегата. Причина заключается в солях, содержащихся в исходном сырье. При кипячении или испарении они распадаются на углекислый газ и не подверженный растворению осадок. Если первый относительно безвреден, то второй накапливается и приводит к различным проблемам оборудования — снижение теплообменных свойств, необходимость регулярной прочистки, досрочный выход из строя.
2. уровень коррозийности — еще один показатель качества воды в котельной, повышение которого связано с чрезмерной концентрацией газов в сырье. Если это кислород, то увеличивается нагрузка на металлические рабочие поверхности оборудования. На них образуется ржавчина, делающая конструкцию менее надежной. При низкой кислотности воды коррозийные процессы с большей скоростью распространяются на большинство поверхностей котлов.
3. уровень содержания щелочи, влекущий образование пены. Совместное влияние этих факторов приводит к возникновению щелочного растрескивания агрегатов, снижая хрупкость составных деталей.

В случае повышенного загрязнения сырья различными примесями происходит забрасывание воды в паровую систему. Это влечет за собой загрязнение клапанов, засорение теплообменных поверхностей, а также блокировку конденсатоотводящих приспособлений. В состав любого комплекса водоочистки входят два датчика — входной и выходной. Разница в показателях между ними свидетельствует о качестве работы водоочистительной системы в котельной.

Показатели качества воды для котельных

Основным документом, регламентирующим значения показателей нормы качества воды для котельных установок, считается СНиП II-35-76. Описанная там информация устанавливает конкретные требования к качеству питательной воды для котельных.

Для жесткости применяется пятиуровневая градация концентрации солей:

• очень мягкий — до 1,5 моль-экв/л;
• мягкий — от 1,5 до 4,0 моль-экв /л;
• средний — от 4,0 до 8,0 моль-экв /л;
• жесткий — от 8,0 до 12,0 моль-экв /л;
• очень жесткий — более 12 моль-экв /л.

Для индикации уровня кислотно-щелочного баланса — семиуровневая:

• сильнокислый — меньше 3 pH;
• кислый — от 3 до 5 pH;
• слабокислый — от 5 до 6,5 pH;
• нейтральный — от 6,5 до 7,5 pH;
• слабощелочной — от 7,5 до 8,5 pH;
• щелочной — от 8,5 до 9,5 pH;
• сильнощелочной- больше 9,5 pH.

Более сложная градация у уровней содержания кислорода. Для каждой температуры представлено оптимальное значение содержания газа:

• 0 градусов — 14,6 мг на дм 3 ;
• 10 градусов — 11,3 мг на дм 3 ;
• 20 градусов — 9,1 мг на дм 3 ;
• 30 градусов — 7,5 мг на дм 3 ;
• 40 градусов — 6,5 мг на дм 3 ;
• 50 градусов — 5,6 мг на дм 3 ;
• 60 градусов — 4,8 мг на дм 3 ;
• 80 градусов — 2,9 мг на дм 3 ;
• 100 градусов — 0,0 мг на дм 3 .

Допустимость применения уровней градации определяется исходя из технико-эксплуатационных характеристик конкретных моделей водонагревательного оборудования. Каждая котельная требует предварительного исследования качества исходной воды того источника, к которому она подключена. Совокупность этих факторов напрямую влияет на состав и мощность водоподготовительного оборудования. Контроль качества воды для котельных осуществляется специальной бригадой на предприятии.

Требования к качеству воды для котельных

Существуют котлы трех типов — паровые, водогрейные, а также пароводогрейные, сочетающие в себе функциональные особенности двух первых. Несмотря на кажущееся разнообразие, все перечисленные типы котлов обладают стандартизированными требованиями к качеству питательной и котловой воды. Качество воды для котельной описано в приложении №3 к Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности, которые были приняты 25 марта 2014 года.

Основной показатель котлового оборудования для градации норм — рабочее давление. Чем оно выше, тем строже требования к качеству котельной воды. Давление колеблется от 0,9 до 4 мегапаскалей в зависимости от сферы применения котла. Например, для частного одноэтажного дома — от 1,5 до 2 МПа. Также существует градация требований в зависимости от применяемого топлива, но степень ее влияния менее значительная.

Как довести основные показатели качества котельной воды до нормы

Для поддержания необходимого качества питательной воды для котельных используются различные технические средства и методики. На некоторых котельных встречаются случаи, когда происходит добавление химических препаратов непосредственно в котел. Это допустимый, но наименее эффективный способ водоподготовки, что объясняется несколькими причинами. Например, сложностью в контроле за балансом солесодержания.

Поэтому лучше осуществлять этап водоподготовки для котельных до момента поступления сырья в нагревательный агрегат. Для этого используются системы фильтрации, которые состоят из одного или нескольких модулей:

1. Фильтр обезжелезивания + аэрация — провоцирует реакцию, при которой железо окисляется на аэрационной колонне и выпадает в осадок на фильтре-обезжелезивателе;
2. Фильтр ионного обмена (умягчения) непрерывного действия — содержит в себе насыщенные ионами смолы. Вступая в реакцию с жидкостью, они заменяют жесткие соли магния на безопасные соли натрия. Это приводит к изменению структуры воды, делая ее более пригодной для использования;
3. Фильтр обратного осмоса — избавляет от большинства растворенных в воде примесей. Работает на основе мембраны, которая пропускает воду в систему, но задерживает все более крупные частицы.

Также в рамках ионообменной фильтрации осуществляются процедуры обесщелачивания и деминерализации. Первая позволяет избавиться от чрезмерных щелочей в воде. Вторая — убирает из большинства солесодержащих соединений. Для обеих операций применяются смолы.

Достижение качества воды на котельной с помощью оборудования Diasel Engineering

Для разработки водоподготовительной системы используется анализ качества воды для котельной. Если в котле используется вода, не прошедшая специальную подготовку, это приведет к возникновению необходимости его систематической очистки. Наем специалистов и покупка чистящих средств потребуют дополнительных денежных затрат. Если они будут проигнорированы, то оборудование попросту быстро выйдет из строя и потребует замены.

Для предприятий и домохозяйств целесообразнее потратиться один раз, обратившись к профессионалам. Например, к специалистам нашей компании, специализирующейся на подборе и установке систем водоочистки. Наше оборудование гарантированно подготовит воду по требованиям на котельных. Просто позвоните нам по телефону или напишите на электронную почту, которые Вы можете найти в Контактной информации.

Источник

Качество воды для котлов

В теплоэнергетике большое внимание уделяется вопросам водоочистки и водоподготовки. Качество воды в котлах имеет важное значение — от него зависит эффективность использования оборудования. Одной из важнейших задач на этапе проектирования котловой системы является точное определение химического состава и физических свойств жидкого теплоносителя.

Использование неподготовленной жидкости — не отвечающей требованиям по качеству воды для котлов — может привести к потерям мощности, а при длительной эксплуатации к неисправностям и аварийности котельной установки. Требования к теплоносителю устанавливаются действующими нормативными документами и производителями оборудования. Для каждой из его разновидностей утверждаются определенные параметры, обеспечивающие оптимальный режим работы системы.

Определение нормы качества воды котлов и ее влияние на котлы

Режимы работы теплоэнергетических установок подбираются таким образом, чтобы добиться их максимальной эффективности. В таких условиях требования к качеству используемой в котлах воды существенно возрастают, и на предприятиях организуется постоянный контроль ее химического состава по следующим показателям:

• Прозрачность, щелочность и жесткость.
• Содержание хлоридов, фосфатов, нитратов, соединений железа, других солей и сухого остатка.
• Концентрация аммиака, свободной углекислоты и растворенного кислорода.
• Показатели кислотно-щелочного баланса pH.

Исследования параметров качества питательной и подпиточной воды котлов проводятся специализированными лабораториями с использованием методик, утвержденных действующим РТМ. Анализы жидкости выполняются на основании ГОСТ 2761 с выдачей письменного заключения. Несоблюдение установленного водно-химического режима приводит к образованию на внутренних поверхностях котла и трубопроводов:

1. Твердых нерастворимых отложений из-за наличия в теплоносителе механических примесей: ила, песка, окалины, соединений марганца и железа.
2. Накипи. Образуется в результате снижения растворимости солей магния и кальция при нагревании воды до температуры свыше +130 °C.
3. Коррозия. Повышенная электрохимическая активность воды вызывает разрушение пассивирующей пленки, что приводит к окислению металла и постепенному разрушению.

Отложения в теплообменниках и трубопроводах, появляющиеся из-за того, что не соблюдены требования качества воды для котлов, уменьшают их эффективное сечение и ухудшают процессы теплоотдачи. Происходит локальный перегрев оборудования, накопление усталостных изменений металла и его растрескивание. Деструктивные процессы усугубляются образованием накипи и очагов глубокой коррозии, что приводит к отказам и авариям котельных установок. Возрастают затраты на обслуживание и ремонт системы теплоснабжения.

Вода для котельных установок: основные разновидности

Основными источниками водоснабжения для теплоэнергетики являются открытые водоемы, а также скважины: артезианские и грунтовые. Вода, используемая для обеспечения работы котлоустановок и систем отопления, классифицируется согласно СП 89.13330.2012:

1. Сырая. Водный раствор, подаваемый непосредственно из источника водополучения без предварительной подготовки.
2. Питательная. Прошедшая водоочистку и обработку и поступающая на вход в котельную установку: по химическому составу должна соответствовать действующим нормативам.
3. Добавочная. Очищенный водный запас, предназначенный для возмещения потерь после продувки котла, при утечках воды и пара из системы.
4. Подпиточная. Используется для компенсации протечек воды из водопроводов и потребляющего оборудования.
5. Котловая. Теплоноситель, непосредственно циркулирующий в котловой установке.
6. Прямая и обратная сетевая. Жидкость, поступающая из напорной трубы и находящаяся в отрезке трубосетей от потребителя до котельной.

Чтобы выполнить требования к качеству воды в котлах, нужно провести исследование её состава. Анализ воды из открытых и подземных источников производится аккредитованной лабораторией в разные периоды года. В зимний, летний и осенне-весенний сезон качество и состав жидкости могут существенно различаться.

Качество питательной воды для котлов: основные требования и нормативная документация

Вопросы безопасности теплоэнергетических сетей в нашей стране регулируются на законодательном уровне. В частности, параметры качества очищенной воды для котловых установок устанавливаются Федеральными нормами и правилами, утвержденными приказом ФСЭТАН (Ростехнадзора) № 116 от 25.03.2014 г.

Нормы качества воды для котлов — основные показатели жидких теплоносителей — определяются нормативными документами:

1. СанПиН 2.1.4. 2552. Вода для возмещения потерь из открытых сетей тепло- и водоснабжения.
2. ГОСТ 20995. Питательная вода, а также используемая для снижения температуры перегретого пара методов впрыскивания.
3. СНиП II-35-76. Вода питательная для котлоустановок паровых с рабочим давлением до 0,017 МПа и естественным типом циркуляции.

Требования к теплоносителям-жидкостям, применяемым в жаротрубных и водогрейных установках, устанавливаются заводами-изготовителями оборудования. Такие нормативы обычно указываются в руководстве по эксплуатации или в техническом паспорте. При необходимости эти данные следует запросить у компании-производителя.

Показатели качества воды для котлов

Химический состав и физические свойства теплоносителя определяются, исходя из особенностей эксплуатации теплоэнергетического оборудования. Требования к качеству жидкости по прозрачности, жесткости и концентрации растворенного кислорода устанавливаются для каждой из разновидностей котлов котловой станции:

• Паровые (газотрубные).
• Водогрейные.
• Водотрубные (в том числе и бойлеры).
• Котлоустановки высокого и низкого давления.

Точное соблюдение водно-химического режима обеспечивает бесперебойное функционирование теплоэнергетического оборудования с максимальной эффективностью. Контроль качества теплоносителя проводится периодически — это предписано требованиями технической и технологической документации.

Котлы паровые — водный режим качества воды

Для обеспечения работы котельных установок данного типа используются разные виды топлив, в том числе и жидкие. Вода питательная для паровых котловых установок должна иметь такие характеристики:

• Номинальная прозрачность (определяется по размеру текста лабораторным способом): не менее 40 см.
• Жесткость воды: до 30 мкг∙экв/кг.
• Предельное содержание кислорода: 50 мкг/кг.

Последний параметр регламентируется для котлоустановок, способных производить не менее 2 000 кг перегретого пара в час. При этом для установок с экономайзером, изготовленном из чугуна или вовсе его не имеющего, допустимая концентрация кислорода устанавливается по верхнему пределу.

Водогрейные — нормы качества воды котлов

Параметры воды для оборудования горячего водоснабжения устанавливаются раздельно для систем открытого и закрытого типов. Они регламентируются для разных рабочих температур в диапазоне от 115 до 200°C и для них установлены такие параметры:

• Прозрачность: 40 см.
• Показатель pH: до 8,5.
• Содержание иных веществ: растворенного кислорода — до 50 мкг/кг; солей железа — до 500 мкг/кг;
• нефтепродуктов — до 1,0 мг/кг.

Какие предъявляются требования к качеству воды для промышленных котлов? В сетях теплоснабжения закрытого типа возможно использование воды с минимальным уровнем pH в 7,0 и максимальным — до 11,0. Если же водогрейная котлоустановка функционирует одновременно с бойлером, у которого латунный теплообменник, данный параметр должен быть не более — 9,5.

В теплоносителе для котельных установок водогрейного типа согласно действующим нормативам не должно быть свободной углекислоты. После ремонта и при включении оборудования после долгого простоя допускается отклонение от указанных параметров на срок не более 28 дней.

Водотрубные котлы — качество воды

Теплоэнергетические установки данного типа работают на мазуте, угле или природном газе. В водотрубных котлах, рассчитанных на давление до 4,0 МПа, используют теплоносители со следующими параметрами:

• Показатель прозрачности: 40 см.
• Общее содержание: железа и меди — 50 мг/дм3 и 10 мг/дм 3 ; кислорода — до 100 мг/кг.
• Количество нефтепродуктов: до 5 мг/кг.

Уровень pH для прямого и обратного сетевого теплоносителя, используемого в водогрейных котельных установках, составляет 8,5-10,5. В некоторых случаях при наличии надлежащего обоснования допускается его уменьшение до 7,0 единиц.

Нормы качества воды для прямоточных котлов

Для таких энергоустановок устанавливаются наиболее жесткие требования к качественным характеристикам применяемой воды. Основные физико-химические параметры теплоносителя:

• Жесткость: до 1 мкг∙экв/дм 3 .
• Электропроводимость: 0,3 мкОм/см.
• Содержание: натрия — 5 мкг/кг; кремниевой кислоты — 1 5 мкг/кг; железа — 10 мкг/кг; кислорода — до 400 мкг/дм 3 ; меди — 5 мкг/дм 3 ; нефтепродуктов — 0,1 мг/дм 3 .

На электростанциях, укомплектованных прямоточными котельными установками с проектным давлением пара в 14 МПа, для поступающей из конденсатосборника воды допускается незначительное увеличение концентрации железа до предельного показателя 20 мкг/ дм 3 .

Качество воды для котлов высокого и низкого давления

Для парогазового оборудования, работающего вместе с высоконапорной котлоустановкой, в процессе водоподготовки достигаются исключительно высокие показатели теплоносителя. Сетевая вода для котлов, работающих под высоким давлением (до 14 МПа), должна иметь параметры:

• Жесткость удельная: до 7 мкг∙экв/кг.
• Содержание общего железа: не более 20 мкг/кг.
• Концентрация растворенного кислорода: до 10 мкг/кг.
• Солесодержание: до 200 мкг/кг.
• Удельная электропроводность : до 1,5 мкОм/см.
• Количество нефтепродуктов: не свыше 0,3 мг/кг.

Качество исходной воды для котлов не может превышать эти значения, указанные в стандартах. Для котлоустановок низкого давления (до 4 МПа) параметры качества теплоносителя менее жесткие по содержанию некоторых примесей. Также не регламентируется солесодержание, электропроводность и концентрация нефтепродуктов.

Уровень pH в подготовленной воде при температуре 25 °C и нормальном атмосферном давлении должен быть в пределах от 9,0 до 9,2. Для парогенераторов, работающих на природном газе (метане), допускается превышение нормативов по общему содержанию железа на 50% от указанных.

Влияние качества воды на котлы

Важно соблюдать нормы качества питательной воды и пара котлов. Высокое качество сетевой, питательной, подпиточной и котловой воды обеспечивает сохранение ресурса котельной установки и снижение затрат на ее содержание и обслуживание. Для каждой из разновидностей котлов: парового, водогрейного, водотрубного и прямоточного необходим теплоноситель с определенными показателями. Соответствие его установленным нормативным требованиям к качеству воды по эксплуатации котлов позволит добиться максимальной эффективности теплоэнергетического оборудования.

Источник