что такое подпиточная вода в котельной
Подпиточная вода в теплосетях: нормы и требования к качеству
Водопроводная вода может негативно влиять на коммуникации и трубы. Из-за высокого содержания газов, взвеси и солей в трубах образуется накипь, возникает коррозия, уменьшается проходное сечение. Чтобы продлить срок службы трубопровода, используется подпиточная вода.
Подпиточная вода и ее особенности
Подпиточная вода должна содержать такое количество солей и других веществ, чтобы на поверхности труб максимально медленно происходили процессы отложения накипи, появления коррозии, образования шлама. Накипь в какой-то степени может защитить внутреннюю часть трубопровода от коррозии. Однако она тоже имеет свои негативные стороны. Образование накипи приводит в дальнейшем к уменьшению проходного сечения труб и локальному пережогу отдельных трубок в котельных установках.
Требования к среде
Чем больше температура среды, тем быстрее происходят процессы отложения солей и коррозия. Также на скорость разрушения трубопроводов влияет давление в трубах. Система под высоким давлением, в которой циркулирует горячая вода, быстрее выйдет из строя, чем коммуникации с холодной водой, где давление незначительное.
Как происходит отложение солей? Весь процесс можно объяснить разложением двууглекислых солей магния и кальция. В результате химической реакции образуются монокарбонаты, которые выпадают в осадок и откладываются на стенках труб. На поверхности образуется твердая корка, которую невозможно убрать естественным способом. Наиболее твердую корку дает углекислый кальций.
Как характеризуется жесткость воды
Жесткость воды бывает трех видов:
При подготовке среды учитывают все виды солей. В расчет берется постоянная и временная жесткость, а также суммарный показатель.
Коррозия труб происходит из-за газов, которые содержатся в среде. Процесс окисления трубопроводов и оборудования запускают:
Кислород содержится в самой среде. При прохождении среды по трубам он контактирует со стальной поверхностью, соединяется с металлом и вызывает коррозию. Для предотвращения окисления замеряют содержание кислорода в воде.
Содержание двуокиси углерода зависит от содержания в воде карбоната кальция. Защитная карбонатная пленка на поверхности труб может предотвратить разрушение металла. Если содержание карбоната кальция низкое, процесс окисления протекает достаточно быстро. Вода считается коррозионно-агрессивной при низкой содержании карбоната кальция. Одновременно именно карбонат кальция вызывает отложение накипи на поверхности труб. При переизбытке солей кальция вода становится коррозионно-неагрессивной. Но при этом возникает риск уменьшения проходимости трубопровода.
Отдельно стоит сказать о сульфатах и хлоридах. Ранее они считались безопасными для металла. Сегодня уже известно, что хлориды и сульфаты являются катализаторами коррозии и также могут способствовать разрушению металлов. Более того, вещества с содержанием сульфатов и хлоридов разрушают карбонатную пленку (накипь), которая в естественных условиях не подвержена разрушению. После разрушения пленки процессы коррозии ускоряются, происходит быстрое разрушение труб.
Если раньше хлориды и сульфаты не замеряли, то сегодня показатели по содержанию таких веществ обязательно указывают в технической документации. Если не следить за составом среды, углекислотная и кислородная коррозия быстро разрушит трубопроводы. Решить проблему извне будет крайне сложно. В подпиточной воде углекислый газ не должен содержаться вообще. Однако эта проблема до сих пор не решена.
Влияние взвешенных частиц
Взвешенные частицы в воде также влияют на работу трубопроводов. Если кислород и углерод запускают коррозию, а соли вызывают отложение налета, то взвешенные частицы вызывают отложение ила и грязи. Постепенно в трубопроводах, радиаторах, трубках подогревателей возникает засор. Коммуникации перестают выполнять свое основное назначение.
В жилых домах системы теплоснабжения имеют непосредственный водоразбор. Следовательно, среда в таких системах должна проходить санитарно-гигиеническую проверку. Согласно ГОСТ 2874-73 регламентируется вкус, цвет, запах, химический состав и прозрачность среды. В стандарте прописано содержание взвешенных частиц, хлоридов, железа, минеральных солей, сульфатов, солей кальция и магния. Также установлено строгое требование к максимальной жесткости воды. Жесткость такой среды не должна превышать 7 мг-экв/л.
Лишенная солей (дистиллированная) вода запрещена к использованию. Уже проанализировано влияние такой среды на состояние здоровья человека. Дистиллированная вода нарушает работу желез внутренней секреции и вызывает проблемы с пищеварением. Для осветления и очистки воды иногда применяются специальные составы. Содержание таких составов регламентировано. В ГОСТ указано максимально допустимое содержание таких средств в воде.
Вода, которую используют только для технических нужд, не осветляется. В средах, которые используют только для теплоснабжения, допускается иное содержание сульфатов, солей магния и кальция, хлоридов и взвешенных частиц. Однако, чем выше температура среды, тем ниже допустимое содержание примесей. Температура среды влияет на скорость протекания процессов.
Борьба с коррозией, шламом, накипью
Шлама, накипи и коррозии в системах теплоснабжения избежать очень сложно. Для продления срока службы трубопроводов можно:
Для удаления углекислого газа из системы производится силикатирование среды, обработка воды щелочными реагентами и сульфитом натрия. После очистки среда проходит тщательную проверку.
Особенности водоподготовки паровых и водогрейных котельных
Specifics of Water Treatment for Steam and Hot Water Boiler Plants
Keywords: water treatment, steam boiler, hot water boiler, corrosion
Water treatment for operation of boiler plant equipment facilitates reduction of thermal energy losses, extension of service its life and uninterrupted service. This way you can achieve improvement of the economic efficiency of boiler plants, where equipment is operating for extended time in severe conditions with relatively low qualification level of the service personnel.
Водоподготовка при эксплуатации котельного оборудования обеспечивает сокращение потерь тепловой энергии, увеличение ресурса и обеспечение его бесперебойной работы. Таким образом решается задача повышения экономической эффективности котельной, оборудование которой работает длительное время в тяжелых условиях и при относительно низкой квалификации обслуживающего персонала.
Особенности водоподготовки паровых и водогрейных котельных
Водоподготовка при эксплуатации котельного оборудования обеспечивает сокращение потерь тепловой энергии, увеличение ресурса и обеспечение его бесперебойной работы. Таким образом решается задача повышения экономической эффективности котельной, оборудование которой работает длительное время в тяжелых условиях и при относительно низкой квалификации обслуживающего персонала.
Требования и нормы подготовки воды для котельного оборудования стоят в одном ряду с необходимыми эксплуатационными требованиями по правилам устройства электроустановок, норм по питающему напряжению и электромагнитной совместимости электрооборудования, обеспечения функционирования в заданных климатических условиях и т.п.
Основные этапы процесса подготовки воды для котельного оборудования:
Отложения в котлах и нагревательной системе
В основе процесса образования отложений на поверхностях котельной системы лежат процессы образования карбонатных солей щелочноземельных металлов, образующих основу так называемой «временной жесткости» воды. Ионы кальция и магния взаимодействуют с содержащейся в воде питающего источника двуокисью углерода с образованием нерастворимых солей.
Этот процесс значительно интенсифицируется по мере возрастания температуры. Соли других кислот – сульфаты и т.п., образующие «постоянную жесткость», напротив, при повышении температуры растворяются и могут быть устранены только в дальнейшем, например, путем применения фильтров нанодиапазона или установок обратного осмоса.
Карбонаты (преимущественно карбонат кальция) осаждаются на стенках греющих труб и теплопередающей системы в виде известковых отложений, очень плохо передающих тепло. Здесь же концентрируется и шлам, образующийся из продуктов окисления железа и марганца и механических примесей, проникающих в систему. Для определения концентрации соли в водном растворе возможно применение датчиков проводимости воды, таких как AnaCONT LCK. Это аналитический датчик, который по параметрам электропроводности и значению pH определяет показатели для дозировки реагентов.
Известно, что подавляющая часть теплопередачи – около 80 % – осуществляется через относительно небольшую часть теплопередающей поверхности вблизи зоны пламени котловой горелки. Здесь и образуются наибольшие известковые отложения, затрудняющие теплопередачу и снижающие эффективность работы системы. Отложения толщиной порядка 0,5 мм приводят к снижению КПД потока до 9…10 %. При этом возникает значительный градиент температуры нагрева между различными участками теплопередающей системы, что может приводить к деформациям и даже возникновению трещин и повреждений отдельных деталей.
Появление отложений на стенках труб приводит к уменьшению их рабочего сечения, повышает сопротивление потоку воды, вынуждая повышать нагрузку на насосы системы. Также повышается и уровень шума установки.
Необходимые мероприятия водоподготовки для уменьшения отложений в котельной системе:
1) удаление механических примесей с помощью сетчатых фильтров;
2) удаление железа и марганца с помощью каталитических фильтров;
3) умягчение воды с помощью ионообменных установок;
4) обессоливание воды (при необходимости) на установках обратного осмоса.
Коррозия в котлах и нагревательной системе
Корпуса котельного оборудования, нагревательные элементы и прочие составляющие системы изготавливаются из металлов. Долговечность, неподверженность металлических частей коррозии в значительной мере зависят от кислотности среды и количества растворенного в воде кислорода и двуокиси углерода.
Из опыта проектирования и эксплуатации котельных установок известно, что поддержание показателя кислотности воды на уровне pH ≥ 8,5 позволяет значительно снизить коррозию корпусов и труб котельного оборудования, запорной арматуры, циркуляционных насосов, датчиков и т.п. С повышением температуры процесса снижается растворимость в воде свободного кислорода, требования к его содержанию значительно ужесточаются при повышении рабочего давления системы. Для измерения концентрации кислоты, едких (каустических) или солевых веществ в системах рекомендуется применять датчики проводимости/концентрации CombiLyz AFI4/AFI5. Это прибор для кондуктометрического измерения проводимости и концентрации жидких продуктов. Он определяет концентрацию различных кислот, а также солевых и едких каустических составляющих в водной среде.
Необходимые мероприятия водоподготовки для уменьшения коррозии элементов системы котельного оборудования:
1) корректировка значения кислотности воды рН. Рекомендуем проводить с помощью анализатора растворенного в воде кислорода;
2) дозирование в воду замедлителей коррозии (ингибиторов);
3) удаление из воды кислорода посредством добавления средств, связывающих избыточный кислород, либо подвергнув воду дегазации в специальных устройствах.
В каждом конкретном случае проектирования комплекса котельного оборудования важно правильно подобрать систему очистки воды.
Для корректировки и поддержания значений параметров воды, используемой в котельном оборудовании, необходимо непрерывно контролировать следующие величины:
Примерная структура системы водоподготовки для водогрейного котла
При работе парового котла непрерывно накапливаются солесодержащие вещества вследствие упаривания воды. Так как в паре соли не присутствуют, то все они остаются в котловой воде. Солесодержание может достигнуть критического значения, когда происходят вспенивание воды и резкое снижение качества пара. Но при этом в процессе роста рабочего давления котла значительно снижается величина порогового солесодержания. Поэтому для котлов с высокими рабочими давлениями необходима чрезвычайно тонкая очистка подпиточной воды, и для контроля вводятся два дополнительных параметра:
1) электропроводность воды – для оценки общей минерализации воды;
2) содержание некоторых видов солей.
В качестве примера приведем таблицу предельных параметров качества подпиточной и котловой воды для паровых котлов по приложению 3 «Правил промышленной безопасности производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением».
Есть определенные нормативы качества подпиточной воды для котлов с системой естественной и многократной принудительной циркуляции с паропроизводительностью в пределах 0,7 т/час для высоконапорных котлов парогазовых установок.
На входе системы помещается механический фильтр для промывки водной среды обратным током. Фильтр отсеивает механические примеси. Для снижения содержания в воде железа и марганца устанавливается система обезжелезивания. Уровень содержания железа и жесткости воды производится специальным аналитическим прибором.
Дозирующая станция по сигналу водосчетчиков осуществляет подачу окислителя пропорционально величине потока воды. Продукты окисления железа и марганца собираются в осадочном фильтре. Дозирующей станцией могут подаваться реагенты различного назначения: кислородосвязующие вещества с катализаторами, стабилизаторы остаточной жесткости, корректоры pH, поэтому такие устройства используются на разных стадиях процесса водоподготовки.
Для решения проблемы солесодержания котловой воды для установок небольшой производительности или при достаточно больших объемах возвращаемого конденсата вода смягчается методом натрий-катионирования через специальную установку.
Существенным недостатком при этом является появление большого объема экологически вредных отходов, требующих специальных разрешений на утилизацию, а также дорогих реагентов.
В котельных с высоким рабочим давлением пара и повышенным использованием подпиточной «вспомогательной» воды с высокой степенью очистки и деминерализации применяются установки обратного осмоса, позволяющие получить воду практически любой чистоты.
Такое оборудование применяют в парогазовых энергетических установках, котлах сверхкритического давления и т.п. При этом необходимо наличие вспомогательной безнапорной емкости и питательной насосной станции.
Для получения водной среды с заданными характеристиками используют мембраны с различной пропускной способностью. После установки обратного осмоса производится корректировка параметров воды до необходимых уровней в отношении pH, солесодержания и содержания растворенных газов. Дозированные добавки кислородосвязующих веществ и ингибиторов коррозии решают ситуацию только в установках относительно небольших размеров и производительности. По мере возрастания рабочего давления котла ужесточаются требования к содержанию в воде растворенного кислорода. В таких случаях применяются установки термической дегазации или деаэрации атмо-сферного или вакуумного типа. Остаточная концентрация газов в воде после таких мер практически ничтожна. После окончательной корректировки химсостава и pH воды путем дозирования реагентов процесс водоподготовки для паровых котлов можно считать законченным.
Особенности водоподготовки водогрейных котлов
Для обеспечения большого ресурса и без-аварийной работы водогрейных котлов при разработке и проектировании котельного оборудования, кроме технических характеристик оборудования, необходимо также иметь отчетливое представление о следующих параметрах воды источника питания котельной:
Система водоподготовки котла обеспечивает изменение исходных параметров до необходимых показателей, оговариваемых федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности. В качестве примера приводится таблица из приложения № 3 «Правил промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением».
Входной фильтр с промывкой фильтрующего элемента предназначен для очистки воды от механических примесей (песок, окалина и т.п.). При необходимости осуществляется обезжелезивание воды путем дозирования окислителя (выполняется дозирующей станцией по сигналу датчиков расхода воды) и последующего осаждения окислов железа и марганца в фильтрах. Непрерывный контроль жесткости осуществляется автоматическим измерителем.
Следующая стадия – умягчение воды методом натрий-катионирования, в зависимости от режима работы котельной, установкой непрерывного или периодического действия.
Поскольку в водогрейных системах, как правило, нет необходимости в очень высокой степени очистки воды, установки обратного осмоса не применяются. Системы умягчения воды позволяют довести параметры воды до любого необходимого уровня, достаточно пропускать воду через такие установки несколько раз. В этой же системе наблюдается и самая высокая скорость водоподготовки. Дозирующие устройства на конечном этапе обеспечивают нужные значения параметров pH, солесодержание и содержание растворенного кислорода в воде. Реагенты обеспечивают подщелачивание воды, связывание остаточного кислорода и нужную жесткость.
Применение датчиков в системах водоподготовки. Рекомендации
Следует отметить, что стандартной схемы водоподготовки не существует, так как требования заказчика индивидуальны и рассчитаны на определенные условия эксплуатации, индивидуальны местные условия эксплуатации, режимы и сезонность работы котельной, свойства исходной воды. Все это делает очень широким выбор используемого дополнительного оборудования систем водоподготовки: оборудования для аэрации и дегазации воды, накопительных емкостей и насосных станций, статических смесителей, дозаторов специальных реагентов (ингибиторов, коагулянтов т.п.), различных фильтров и установок обратного осмоса. Поэтому здесь не рассматриваются многочисленные датчики чисто технологического предназначения – датчики уровня, температуры, расходомеры и другие, обеспечивающие работу этого оборудования. Описаны только датчики «аналитического» направления, позволяющие определять параметры котловой и питательной воды котельной установки.
Статья предоставлена компанией «РусАвтоматизация».
Поделиться статьей в социальных сетях:
Водоподготовка для котельной
Производители стремятся сделать свои решения более эффективными и дешевыми. Без технологий водоподготовки для котельной нормальная работа тепловых комплексов попросту невозможна. Экономия на системах водоподготовки в котельной приводит к повышению нагрузки на агрегаты котельной за счет агрессивного действия примесей в воде. Это выливается в снижение срока службы, увеличение энергопотребления и риска аварийных ситуаций.
Промышленные и отопительные нормативы водоподготовки в котельной описаны в СНиПе II-35-76. В документе содержится базовая информация о необходимом уровне качества воды в котельных. В частности, применяемая вода должна обеспечивать бесперебойную работу теплового комплекса без образования на поверхностях рабочих узлов и деталей: коррозионных повреждений, шлама и отложения известкового налета. Аналогично уровень пара должен поддерживаться на плановом уровне.
Когда необходимо использовать установку водоподготовки котельной
Для надземных источников рекомендуется взятие серии проб в разные календарные сезоны. Это позволяет выявить усредненный состав воды, исключив вероятность сезонной изменчивости. Прежде чем обращаться к нормам и правилам, стоит ознакомиться с технологическим характеристиками используемого на объекте котла и прочего оборудования, нередко предъявляющего особые требования к подготовке воды.
Задачи водоподготовки котельной
Главной задачей водоподготовки для котельной считается предотвращение нежелательных процессов, связанных с коррозией и образованием накипи в агрегатах котлов. Особое внимание уделяется рабочим поверхностям, которые соприкасаются с водой непосредственно. В результате формулируются ключевые задачи водоподготовки в котельной:
Для чего нужна водоподготовка для котельной
Владельцам котельных приходится регулярно бороться с рядом объективных проблем. Несмотря на рост тарифов за тепловую энергию, техническое состояние теплоэнергетических комплексов ежегодно ухудшается. Большинству предприятий свойственны типовые проблемы этой отрасли промышленности:
Проблемы, которые решает оборудование для водоподготовки в котельной
Основные проблемы котельных, связанные с плохой водоподготовкой:
Стоит отметить, что расходы, напрямую связанные с водой, составляют около 20% в общей структуре себестоимости одного джоуля тепловой энергии. Поэтому модернизация схемы водоподготовки котельной способна относительно быстро сократить издержки.
Водоподготовка для паровых, водогрейных и газовых котлов
По типу производимого результата все котлы можно подразделить на три группы:
Для каждой группы котлов применяются собственные способы промышленной водоподготовки для котлов. Отдельно выделяют газовые котлы и бойлеры для частных домов.
Водоподготовка для котельной с паровым котлом
Водоподготовка паровых котлов выстраивается по принципу снижения примесей в сырье до нормативных значений и поддержания в пределах допустимых показателей. В отличие от бытовых нужд, здесь регулировке подвергаются преимущественно химический состав воды, а не микробиологический. Подготовка сырья включает в себя четыре взаимно дополняющие друг друга стадии:
На воду оказывается как химическое, так и физическое воздействие. В рамках первого способа в исходное сырье вводятся химические реагенты. При этом необходимо соблюдать концентрацию в соответствии с технологическим процессом. Во втором этапе подготовки воды на котельной применяются температурные, электромагнитные и вакуумные методы.
Водоподготовка водогрейной котельной
Чем лучше и качественнее проведена эта стадия, тем меньше будет последующая нагрузка на фильтры ионного обмена, куда далее направляется вода. Такой обработки достаточно, чтобы снизить концентрацию солей до 0,5 мг/л.
Оборудование водоочистки и водоподготовки для котельных
Системы водоподготовки для котельной состоят из наборов фильтров, которые также широко применяются и в других отраслях промышленности. К ним относятся:
Блочно-модульная водоподготовка для котельной
Сильные стороны системы водоочистки и водоподготовка для котельных в модульном исполнении:
Водоподготовка для котельных: получить расчет и купить в Diasel Engineering
Наши инженеры всегда готовы помочь в разработке оптимальной технологической схемы водоподготовки паровой и водогрейной котельной, попутно подобрав необходимые аппаратные модули. Это позволит минимизировать возникновение коррозии и образование накипи, продлевая срок службы котельной. Собранные специалистами компании комплексы водоподготовки работают на десятках теплоэнергетических объектах в разных регионах страны. Просто оставьте заявку на подбор принципиальной схемы водоподготовки в котельной на нашем сайте, по телефону 8-499-391-39-59 или электронной почте info@diasel.ru.
Смотрите нас на 
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.