что такое питательная вода на тэц
Приложение 3. Требования к качеству питательной и котловой воды
Образование накипи и требования к питательной воде
Вместе с питательной водой в котел поступают различные минеральные примеси. Все примеси, находящиеся в воде, делятся на трудно- и легкорастворимые. К числу труднорастворимых примесей относят соли и гидрооксиды Са и М^. Основные наки-пеобразователи имеют отрицательный температурный коэффициент растворимости (т.е. при повышении температуры их растворимость падает). Накапливаясь в котле по мере испарения воды, эти примеси после наступления состояния насыщения начинают из нее выпадать. Прежде всего состояние насыщения наступает для солей жесткости Са(НС03)2, М§(НС03)2, СаС02, М^С02 и др. Центрами кристаллизации служат шероховатости на поверхности нагрева, а также взвешенные и коллоидные частицы, находящиеся в воде котла. Вещества, кристаллизующиеся в объеме воды, образуют взвешенные в ней частицы — шлам. Вещества, кристаллизующиеся на поверхности нагрева, образуют плотные и прочные отложения — накипь. Накипь, как правило, имеет низкую теплопроводность, составляющую 0,1—0,2 Вт/(м-К). Поэтому даже малый слой накипи приводит к резкому ухудшению условий охлаждения металла поверхностей нагрева и вследствие этого к повышению его температуры, что может привести к потере прочности стенки трубы и ее разрушению. Кроме того, накипь ведет к значительному снижению КПД котла в результате уменьшения коэффициента теплопередачи и связанного с этим повышения температуры уходящих газов.
Концентрация солей натрия в воде испарительной поверхности всегда ниже их предела насыщения. Однако и эти соли могут отлагаться на поверхностях нагрева в тех случаях, когда капли воды, находящиеся в паре и попадающие на поверхности нагрева, испаряются полностью, что имеет место в пароперегревателях.
Соединения железа, алюминия и меди, находящиеся в воде в виде растворенных коллоидных и ультратонких взвесей, также могут откладываться на поверхностях нагрева и входить в состав накипи. Накипи из оксидов железа и меди образуются в зонах высоких местных тепловых нагрузок поверхностей нагрева, чаще всего в трубах экранов.
В котлах высокого давления при давлениях более 7 МПа кремниевая кислота Н25Ю3 приобретает способность растворяться в паре, причем с ростом давления эта способность значительно возрастает. Поступая вместе с паром в пароперегреватель, кремниевая кислота разлагается с выделением Н20. В результате в паре появляется 8Ю2, который, попадая на лопатки паровых турбин, образует на них нерастворимые соединения, ухудшающие экономичность и надежность работы турбины.
Отрицательное влияние на работу поверхностей нагрева оказывает содержание в питательной воде минеральных масел и тяжелых нефтепродуктов, которые могут поступать вместе с конденсатом от производственных потребителей. Отложение низкотеплопроводной пленки масла или нефтепродуктов ухудшает условия охлаждения поверхностей нагрева и оказывает такое же влияние, как и накипь.
На эксплуатацию котла вредное влияние оказывает повышенная щелочность воды, которая приводит к вспениванию воды в барабане. Вспениванию воды способствует содержание в ней органических соединений и аммиака. В этих условия сепа-рационные устройства не обеспечивают отделение капель воды от пара, и вода из барабана, содержащая различные примеси, может поступать в пароперегреватель, создавая опасность его загрязнения. Кроме того, повышенная щелочность может явиться причиной щелочной коррозии металла, а также возникновения трещин в местах вальцовки труб в коллекторы и барабан.
Растворенные в питательной воде агрессивные газы 02, С02 вызывают различные формы коррозии металла, ведущей к уменьшению его механической прочности. Пониженная щелочность воды ускоряет коррозию, и в питательной воде должен поддерживаться определенный ее уровень. В котлах низкого давления требуемый уровень pH поддерживается вводом в питательную воду соды, а в котлах высокого давления — фосфатов или аммиака.
Исходя из вышесказанного предельно допустимое содержание вредных примесей в питательной воде нормируется.
Обращение воды в рабочем цикле тэс
Вода
и водяной пар являются теплоносителями
в водном и водопаровом трактах ТЭС, ТЭЦ
и АЭС.
При
решении водной проблемы ТЭС большое
значение имеет то, что переход к высокому
и сверхкритическому давлению значительно
изменяет условия парообразования,
теплообмена при кипении, гидродинамики
паровой смеси в трубах котла, а также
свойства самого рабочего тела.
К
примеру, с повышением давления резко
повышается плотность водяного пара,
снижается скорость пароводяной смеси
в парообразующих трубах, снижается
поверхностное натяжение и вязкость
воды, что способствует образованию
накипи и коррозии.
С
повышением плотности водяного пара
повышается его способность к
растворению различных химических
соединений, содержащихся в котловой
воде, что приводит к значительному
выносу находящихся в воде неорганических
примесей.
Вода
на ТЭС применяется:
для
производства пара в котлах, испарителях;
для
конденсации отработавшего пара в
конденсаторах паровых турбин и
других теплообменных аппаратах;
для
охлаждения продувочной воды и подшипников
дымососов;
в
качестве рабочего теплоносителя в
теплофикационных отопительных сетях
и сетях горячего водоснабжения.
Водяной
пар, полученный в котлах, а затем
отработавший в турбинах, подвергается
конденсации или в виде пара пониженных
параметров используется на
производственных и коммунальных
предприятиях для технологических
процессов, отопления и вентиляции.
1
— паровой котел; 2
— паровая турбина; 3
— электрогенератор; 4
— водоподготовительная установка; 5
— конденсатор; 6
— конденсатный насос; 7
— конденсатоочистка (БОУ); 8
— ПНД; 9
— деаэратор; 10
— питательный насос; 11
– ПВД.
DД.В.
— добавочная вода направляется в контур
для восполнения потерь пара и конденсата
после обработки с применением
физико-химических методов очистки.
dТ.К.
—
турбинный конденсат, содержит небольшое
количество растворенных и взвешенных
примесей — основная составляющая
питательной воды.
DВ.К.
— возвратный конденсат от внешних
потребителей пара, используется после
очистки в установке очистки обратного
конденсата (7)
от
внесенных загрязнений. Является составной
частью питательной воды.
Dп.в.
— питательная вода, подается в котлы,
парогенераторы
или
реакторы
для замещения испарившейся воды в этих
агрегатах. Представляет собой смесь
DT.K,
DД.В.,
DВ.К.
и конденсируется в элементах указанных
агрегатов.
1
— паровой котел; 2
— паровая турбина; 3
— электрогенератор;
4
— конденсатор; 5
— конденсатный насос; 6
— установка очистки возвратного
конденсата; 7
— деаэратор; 8
— питательный насос; 9
— подогреватель добавочной воды; 10
— водоподготовка подпитки котлов; 11
— насосы обратного конденсата; 12
— баки возвратного конденсата; 13
— производственный потребитель пара;
14
— промышленный потребитель пара; 15
— водоподготовка подпитки теплосети.
DПР
— продувочная вода — выводится из котла,
парогенератора или реактора на очистку
или в дренаж для поддержания в испаряемой
(котловой) воде заданных концентраций
примесей. Состав и концентрация
примесей в котловой и продувочной воде
одинаковы.
DО.В.
—
охлаждающая или циркуляционная вода,
используется в конденсаторах паровых
турбин для конденсации отработавшего
пара.
DВ.П.
— подпиточная вода тепловой сети, для
восполнения потерь.
Методы и способы подготовки воды
Множество негативных факторов устраняется предварительной термической обработкой и фильтрацией. В остальных случаях подготовка воды для системы отопления включает несколько этапов очистки присадками, реагентами для придания теплоносителю нужных характеристик.
Методы, которыми можно пользоваться перед тем, как заполнить отопительную систему:
Этапы водоподготовки котельной
Этапы очистки для котельной можно разделить на следующие виды:
Этапы водоподготовки для котельной отличаются в зависимости от вида котла. Приведем несколько примеров.
Подготовка воды для паровых котлов методом двухступенчатого Na-катионирования c предварительным обезжелезиванием:
Подготовка воды для паровых котлов методом обратного осмоса:
Подготовка воды для водогрейных котлов производительность свыше 1 м3/ч:
Это фильтр грубой очистки, его задача не только в очистке от крупных частиц, но и в защите остальной системы – последующих фильтров от взвеси. Механический фильтр – это первый рубеж защиты системы водоподготовки, который предотвращает попадание в систему крупного песка, камней, окалины.
Станция аэрации и колонна обезжелезивания работают в связке. Для обезжелезивания используют специальные каталитические загрузки. Засыпка окисляет растворенное железо и пропускает дальше отфильтрованную воду.
Если в воде высокое содержание таких элементов, как железо, марганец, то нужна станция аэрации – колонна и компрессор. Принцип аэрации – в подаче кислорода, из-за чего происходит процесс окисления загрязнителей.
Ионообменный фильтр или обратный осмос
Последняя стадия – умягчение и обессоливание воды. В зависимости от степени необходимой очистки применяют ионообменный фильтр или обратный осмос.
Использование ионообменной смолы обойдется дешевле. Если на этом этапе нужно только умягчение, то ионная колонна справится с задачей.
Если вода с повышенным содержанием солей, то используют установку обратного осмоса. Она на 99 % удаляет минеральные соли и загрязнители из воды. Главный недостаток – в высокой стоимости оборудования и в большом расходе воды – примерно половина при фильтровании сбрасывается в дренаж.
Каждый этап водоподготовки котельной важен для очистки и защиты котлов от образования минеральных отложений, которые ведут к поломкам.
Чтобы избежать подобных проблем и лишних трат, рекомендуется обязательное проведение правильного технического обслуживания системы водоподготовки.
Водоподготовка для котельной. Котельная вода. Монтаж и обслуживание котельных установок.
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.
Классификация котлов. Термины и определения.
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.
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 сырой воды. Методы водоподготовки для котельной.
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.
Питательная вода
Человеческая речь, скажу я вам, крайне расплывчата и неточна. Отсюда и произрастают разные словесные несуразности вроде «питательная вода» у энергетиков или «искривления пространства» у физиков. Как будто вода обладает питательной ценностью или что-то может искривляться просто так и вне того пространства, где можно было бы поискривляться. Моя речь тоже не исключение в плане ее неточности. Впрочем, речь не обо мне, а о терминах. Хотя и обо мне тоже. Порой просто муки какие-то испытываешь, когда всерьез пытаешься выражаться очень точно. Слова для этой цели вроде бы какие-то все плохо подходящие. И еще порой замечаешь, что язык внутреннего общения, на котором собственно и происходит обработка информации, не то же самое, что язык внешнего общения – вербальный язык. Отсюда, наверное, и Тютчевское: «Мысль изреченная есть ложь».
Технические инструкции – это своего рода приближение к алгоритмическому представлению информации, предназначенное для использования и исполнения людьми. Здесь бы, казалось, употребление терминов и прочих слов должно было бы быть наиболее строгим и предельно четким. Однако инструкции порой пишут поэты – белыми стихами. И получается не хуже Есенинского: «А у низеньких околиц звонко чахнут тополя». Каков истинный смысл этого выражения мог знать только автор – или мог не знать.
Все же, немного ближе к заявленной теме питательной воды. Знакомился я как-то с инструкциями, в смысле мучился с переводами инструкций, на английском языке по эксплуатации парогазовых установок. И там что ни фраза, то skid, да skid. Как наша хрень, но в более широком смысле. Технический узел – skid. Установка – skid. Даже энергоблок в целом – skid. А еще гидразин, который дозируется в питательную воду, у них – пожиратель кислорода. В результате таких художеств, автопереводчик вместо «узел дозирования гидразина» выдал мне дословно: «салазки с животным, питающимся падалью». И после этого мы можем говорить о четкости формулировок, об алгоритмическом мышлении.
Впрочем, в части терминологии, касающейся питательной воды в нашей технической литературе, все оказалось не так уж и плохо, хотя и далеко не идеально. Я нашел ряд более-менее удачных определений.
«ПИТАТЕЛЬНАЯ ВОДА – вода, подаваемая в паровой котел в качестве исходного материала для получения пара». То что это именно та вода, которая подается в котел, по-моему это однозначно так. Но вода – это вроде бы не совсем то же, что материал. А «подаваемая в качестве» как-то не совсем по-русски.
«Питательная вода: Вода, подаваемая в паровой котёл для восполнения в процессе его эксплуатации расхода воды на получение пара». Ну что ж, довольно четко сказано, на мой взгляд, только как тогда должна называться вода, которая подается в котел и не подходит под это определение – то есть, подается, когда котел не находится «в процессе его эксплуатации»?
«ПИТАТЕЛЬНАЯ ВОДА – вода, подаваемая питательными насосами, в паровой котел для возмещения убыли воды, ушедшей в виде пара». Определение не хуже предыдущего. Но вода, которая подается на заполнение опорожненного котла – это разве не питательная вода? И что такое «питательный насос»? Здесь должно быть еще одно определение, предваряющее термин «питательная вода».
Еще одно определение без комментариев: «Питательная вода – вода, подготовленная для питания паровых котлов».
«Питательная» вода. Наука «терминология» не запрещает и ногу назвать хвостом, только как-то это не очень по-русски. Слово «питательная» обычно употребляется нами применительно к тому, что имеет питательную ценность. Однако движемся дальше по тернистому пути терминов и словоупотреблений.
Помимо определения или формулировки понятия есть еще содержательное значение термина. Откуда начинается питательная вода? Если говорить о ТЭЦ, то это всегда с деаэратора. Питательная вода из деаэратора, находящаяся под давлением пара, поступает (а не подается) на всас питательного насоса, далее она насосом питательной воды подается в ПВД №5 (не поступает, а подается, однако подается не в котел, как сказано в определениях, а в подогреватель высокого давления) и т.д. Как видим, содержательное значение термина и определение/формулировка понятия здесь несколько не совпадают. А как же быть, если мы пожелаем научить автомат или компьютер нашим словам? Наверное, сначала нам самим надо поучиться четкости употребления слов. Иначе умный (без кавычек) автопереводчик вместо «посетитель вернулся в офис» скажет «посетитель въехал задом на склад» – реальный случай автоперевода.
Однако перейдем к другому актуальному для энергетиков термину «котловая вода». Здесь оказалось совсем не густо в части определений – то, что мне удалось найти.
«Вода котловая – вода, циркулирующая внутри котла». Сильно сказано, даже комментировать не хочется.
«ВОДА КОТЛОВАЯ – питательная вода, находящаяся в водяных или паровых котлах». Да, действительно, котловая вода – это та вода, которая находится в котле. Но почему она еще при этом и питательная вода? Это почти как: старик – это ребенок, достигший 70 лет. Котловая вода когда-то была питательной, а старик когда-то был ребенком.
Содержательное значение. Котловая вода работающего котла – это вода, образовавшаяся в результате упаривания подаваемой в котел питательной воды. В результате упаривания в котловой воде концентрируются соли, привнесенные с питательной водой. При этом в котлах со ступенчатым испарением наибольшее концентрирование солей происходит в так называемом солевом отсеке. В котловой воде происходит осаждение и разложения части примесей котловой воды. В частности, осаждаются соединения железа, жесткости, меди, а разлагаются карбонаты, поступающие в котел с питательной водой. При разложении карбонатов натрия в котловой воде образуется щелочь (NaOH) и углекислый газ, который переходит в пар.
К этому добавлю, что соединений карбонатов или бикарбонатов натрия в котловой воде паровых котлов не бывает, они все разлагаются по указанной схеме. Я видел расчеты на уровне теории ионных равновесий и даже патенты на этот счет, где фигурирует содержание карбонатов в котловой воде. Наука – это хорошо, но азбуку водно-химического режима тоже знать надо.
Еще один актуальный термин – добавочная или подпиточная вода. Вот несколько определений по этой части.
«Добавочная вода – часть питательной воды, приготовленная на станции водоподготовки из природной воды и очищенная от примесей в соответствии с нормами». Это какое-то слишком частное определение. Добавочная вода может приготовляться не только из природной воды, но и например, из загрязненного возвратного (производственного) конденсата. Потом испарители, которые массово используются для приготовления воды в донбасском регионе, как-то не принято называть станциями водоподготовки.
«Вода добавочная – вода, прошедшая заданную проектом химическую и термическую обработку и предназначенная для восполнения потерь, связанных с продувкой котла, утечкой воды и пара в пароконденсатном тракте.» Есть похожая формулировка:
«Вода подпиточная – вода, прошедшая заданную проектом химическую и термическую обработку и предназначенная для восполнения потерь, связанных с продувкой котла, утечкой воды в теплопотребляющих установках и тепловых сетях». Источник: Официальная терминология.
Комментировать официальную терминологию не буду. Просто предлагаю на ваш выбор другую формулировку: Добавочная или подпиточная вода – это вода, подаваемая для возмещения невозврата кондесата пара его потребителями, а также для возмещения потерь пара, воды и конденсата в пароводяном цикле ТЭС.
Но вообще-то термин «добавочная» или «подпиточная» вода имеет более широкую область употребления, против вышеозначенной, в зависимости от конкретной сферы применения этой воды. Например:
«Подпиточная вода – вода, пополняющая убыль воды (утечки, испарения, унос капель ветром) из систем теплоснабжения и оборотного водоснабжения».
«ВОДА ПОДПИТОЧНАЯ – специально обработанная вода, подаваемая в систему теплоснабжения для восполнения потерь».
Дополнительно о содержании водно-химических терминов вы можете ознакомиться в статье Терминология ВХР раздела Уроки ВХР.
Желаю вам успехов в терминологии и не только!
Котловая и питательная вода паровых котлов
Для безопасной работы водотрубных котлов большое значение имеет качество котловой воды, которая циркулирует во внутреннем контуре нагрева.
Если она не будет отвечать требованиям ГОСТ по качеству, в котле очень стремительно станут развиваться процессы накипеобразования. Кроме того необработанная вода будет способствовать активному коррозионному повреждению котловых труб.
Для того чтобы поддерживать примеси в котловой воде в нужном количестве, питательная вода, которая поступает в котел для компенсации утечек и технологического испарения, также должна соответствовать стандарту: ГНАОТ 0.00-1.08-94, инструкциям производителя котлоагрегата, типовым инструкциям по обеспечению водно-химического режима и иным нормативным материалов, с учетом результатов химической наладки работы котельного оборудования.
Виды водяного теплоносителя в системе теплоснабжения
Вода, в системе теплоснабжения двигаясь по водному тракту водотрубного котла, проходит несколько стадий и, следовательно, имеет разные названия.
Технологические стадии движения воды в пароводяном тракте водотрубного котла:
Что такое котловая вода паровых котлоагрегатов
Водотрубный котел — источник тепловой энергии, в котором теплоноситель движется по внутренним трубным поверхностям нагрева. Такие котлы могут быть водогрейными, которые вырабатывают горячую воду с температурой от 95 до 150 С и паровыми, вырабатывающими пар низкого давления до 1 атм., среднего от 1 до 10 атм., высокого от 10 до 20 атм. и сверхвысокого от 20 атм.
Работа парового котла особенно зависит от качества котловой воды, поскольку пар, отбираемый из барабана или пароперегревателя котла, не имеет примесей, они концентрируются внутри агрегата, увеличивая солесодержание в котле кратно в зависимости от паропроизводительности котла.
Наиболее опасными для него считаются примеси, жесткость, соли и щелочи. Также не допускается присутствие кислорода и иных агрессивных газов.
Наиболее распространенные примеси в исходной воде
Перед тем как установить котлы, особенно паровые среднего и высокого давления, сырую воду тщательно исследуют по химсоставу и по пробам устанавливают предельное содержание примесей в питательной воде.
Качество воды должно отвечать нормам установленным заводом котельного оборудования. Для удаления вредных веществ и поддержания допустимого солесодержания котловой воды разрабатывают схему химвоодоочистки и выбирают соответствующее оборудование, которое будет удалять вредные примеси и химические элементы в нужном объеме.
Классификация вредных примесей в сырой воде, подлежащих удалению перед поступлением питательной воды в котлоагрегат:
Жесткость
Сырая или исходная вода может относиться к мягкому или жесткому типам. В жесткой находятся соли жесткости Са и Mg, образующие накипь. В мягкой воде подобных примесей нет или они присутствуют в незначительных количествах. Жесткость определяется в мкг-экв/кг.
Присутствует два общепринятых вида жесткости:
Общая жесткость воды равна сумме концентраций в теплоносителе ионов Са и Mg.
Водородный показатель рН
В системе подготовки питательной и подпиточной воды этот показатель имеет большое значение он также нормируется для каждого агрегата индивидуально. рН — это показатель содержание Н в воде, и представляет кислотную либо щелочную реакцию в воде. Общеизвестно, что В Н2О входят ионы 2-х типов — ионы Н+ и гидроксильная группа ОН-.
Если преобладают Н+, раствор считается кислотным, и имеет рН от 0 и 6.9. Когда больше ОН-, то раствор будет иметь щелочную характеристику с показателем рН между 7.1 и 14. В том случае, если число Н+ и ОН- равны между собой — вода имеет нейтральную характеристику, с показателем 7.
Щелочность
Практически для оценивания качества котловой воды применяется относительная щелочность котловой воды Щот, в %. Существуют такие разновидности щелочности воды:
Данные виды взаимосвязаны между собой:
ЩO = ЩГ + ЩК + ЩK +ЩФ +ЩС
Определение щелочности котловой воды. В 1 мг-экв/кг котловой воды находится в мг/кг:
Формула относительной щелочности:
Необходимо знать, что Щот для паровых котлоагрегатов Р до 4.0 МПа, оборудованных барабанами и коллекторами, выполненных методом сварки, государственными нормами не лимитируется.
Что такое питательная вода
Эта вода подается центробежными либо паровыми насосами в паровой котлоагрегат для компенсации отобранного пара потребителем. В мощных агрегатах это смесь конденсата, вернувшегося от пароприемников и химочищенной воды после деаэратора, восполняющих внутрикотельные и внешние потери конденсата от потребителей.
Поскольку системы химводоподготовки у котельных различаются. Важно понимать, где начинается питательная вода. В котельных с деаэрационной обработкой питательной воды, она начинается с деаэратора и поступает на всас питательного насоса.
Затем она как правила поступает в хвостовые котловые поверхности — экономайзеры, где повышает свою температуру с 105 до 155 С, перед подачей в нижний барабан котлоагрегата и топочные экраны.
Нормы качества питательной воды для паровых барабанных котлоагрегатов, которые работают с естественным движением воды нормируется, и обязаны соответствовать таким показателям:
Характеристики котловой воды
На самом деле это питательная вода, образовавшаяся при испарении и отборе паре потребителями. В результате такого процесса в котле накапливаются соли, поступающие с питательной водой. В паровых котлоагрегатах, имеющих систему ступенчатого испарения, максимальная концентрация солей находится в солевом отсеке.
Часть примесей котловой воды оседают: железо, соли временной жесткости и меди, и разлагаются, например, карбонаты в водяном тракте котла.
При разложении карбонатов натрия во внутреннем контуре котлоагрегата образуется NaOH и углекислый газ СО2, который уносится паром.
Нормы качества котловой воды устанавливаются заводом-изготовителем, а контролируются в процессе работы оперативным персоналом с помощью отбора котловой воды.
На что влияет качество котловой воды
От него зависит работоспособность котлагрегата и котельного оборудования: электронасосов, турбин и теплофикационных установок. Самый опасный процесс, который вызывает вода низкого качества — накипеобразование.
Накипь откладывается внутри экранных и конвективных труб и существенно снижает эффективность котла. Это происходит из-за низкой теплопередачи от дымовых газов котловой воде, при этом создаются зоны перегрева.
Рано или поздно пережог труб приведет к ее разрыву, с выбросом в топочное пространство горячей воды при высоком давлении в котле.
Резкий выброс котловой воды снижает давление в барабане котлоагрегата, перегретая вода мгновенно превращается в пар, с объемом кратно превышающий объем воды, создается ударная сила, которая разрывает конструкцию котлоагрегата и может выбросить барабан на десятки, а то и сотни метров, разрушая здания котельной.
Не менее опасно нахождение в котловой воде кислорода, который влияет на активизацию коррозионных процессов на стальных котловых трубах, коллекторах и барабанах. В том случае, когда с рН воды меньше 7, коррозия может повредить значительную часть котловых поверхностей.
При рН выше 9.5 щелочная вода будет сильно пениться, искажать реальный уровень воды в барабане котлоагрегата и может захватить пену паром, что очень опасно для паросилового оборудования. Кроме того повышенная щелочность создает условия для межкристаллического растрескивания и увеличения хрупкости стальных деталей.
Требования и нормы качества к воде в пароводяном тракте котла
Качество воды в котлоагрегате нормируются государственными стандартами, режимными картами завода-изготовителя при проектировании и производстве каждого котла.
Также разрабатывается проект химводоподготовки для удаления вредных веществ и агрессивных газов. После установки котла и оборудования ХВО проводятся наладочные испытания, в процессе которых устанавливается водно-химический режим агрегата, технология его непрерывной и периодической продувки.
Основные показатели химического состава котловой воды в барабанных котлоагрегатах с Р до 4 МПа, сварными барабанами с вальцовкой труб:
Методы контроля качества котловой воды
Контроль качественного состава котловой, питательной, продувочной и подпиточной воды проводится в обязательном порядке для всех типов водотрубных котлоагрегатов в соответствии с методическими указаниями РД 24.032.01-91.
Объем химконтроля определяется проектом химводоподготовки и данными наладочных испытаний. Он обязан гарантировать долговечную и эффективную работу основного и вспомогательного оборудования котельной по паросиловому и водяному тракту котла.
Химконтроль дает количественное представление о качестве сырой воды и смены своего состава в пароводяном тракте котла, системе ХВО и в конденсатопроводе. По этим данным определяют размер продувки котлоагрегатов, влажность пара и % возврата конденсата, а также эффективность функционирования деаэрационной установки.
Способы обработки питательной и котловой воды
Коррекционную обработку котловой воды начинают сразу же после забора из источника водоснабжения. Все потоки воды собирают в специальные баки: конденсата, деаэрационной воды, химочищенной воды, подпиточной воды и другие по схеме докотловой очистки воды.
Далее она поступает в системы водоочистки, которые могут состоять из одного или всех узлов:
Докотловая обработка воды в домашних условиях
Сложные ионообменные фильтровые установки довольно дорогостоящие, их установка может быть экономически нецелесообразной для котлов малой мощности, например, в жилых домах. В таких вариантах применяют более простые и дешевые средства химических и физических методов докотловой обработки воды: ультразвук, электростатика и магнитная котловая обработка.
Самым простым вариантом коррекционной обработки котловой воды считается магнитный метод водоподготовки. Вода, после магнитного поля, существенно теряет накипеобразующие качества. Кроме того она положительно воздействует на уже образованную накипь на трубах, которая разрыхляется, выпадает в шлам и выносится с продувочной водой.
Для того чтобы обеспечить нормативный срок эксплуатации котлов собственник должен выполнять все требования к качеству питательной и котловой воды. Для этого применяются специальные водоочистные системы, и контролируется состав воды, через выполнение анализов котловой воды и питательной воды.
Сегодня многие компании наладили выпуск компактных фильтров для очистки питательной воды, которые легко устанавливаются и эксплуатируются. К ним можно отнести марки MIGNON, Тайфун, Наша Вода и Гейзер. Фильтры отлично очищают воду перед подачей в котел, тем самым снижают процесс накипеобразования и коррозионного повреждения труб и теплообменников, что увеличивает их срок службы.