Требования к качеству сетевой и подпиточной воды тепловых сетей. Нормы качества подпиточной и сетевой воды тепловых сетей

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ

НОРМЫ КАЧЕСТВА
ПОДПИТОЧНОЙ И СЕТЕВОЙ ВОДЫ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

РД 34.37.504-83

(НР34-70-051-83)

СПО СОЮЗТЕХЭНЕРГО

Москва 1984

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

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

УТВЕРЖДЕНО Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем Минэнерго СССР 29.09.83

Главный инженер В.В.НЕЧАЕВ

(Вступительная часть отменена, Изм. № 3).

1. НОРМЫ КАЧЕСТВА ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ И ЗАКРЫТЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

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

Вид оборудования

Тип системы теплоснабжения

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

70-100

101-120

121-130

131-140

141-150

151-200**

Водогрейные котлы

Открытая

Закрытая

Сетевые подогреватели

Открытая

Закрытая

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

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

(Измененная редакция, Изм. № 1).

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

Нормируемый показатель

Тип системы теплоснабжения

Значение показателя

Растворенный кислород, г/м 3

Открытая

Не более 0,05

Закрытая

Не более 0,05

Свободная углекислота, г/м 3

Открытая

Отс.

Закрытая

Отс.

Значение рН

Открытая

8,3-9,0*

Закрытая

8,3-9,5*

Взвешенные вещества, г/м 3

Открытая

Не более 5,0

Закрытая

Не более 5,0

Масла и нефтепродукты, г/м 3

Открытая

Не более 0,3

Закрытая

Не более 0,3

* Верхний предел рН достигается только при глубоком умягчении для предотвращения выпадения углекислого кальция (СаСО 3 ).

2. НОРМЫ КАЧЕСТВА СЕТЕВОЙ ВОДЫ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ И ЗАКРЫТЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

2.1. Нормы качества сетевой воды
для различных температур ее нагрева

Вид оборудования

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

70-100

101-120

121-130

131-140

141-150

151-200**

Водогрейные котлы

Сетевые подогреватели

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

** Только для сетевых подогревателей

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

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


Тип системы теплоснабжения

Растворенный кислород, г/м 3

Свободная углекислота, г/м 3

Щелочность по фенолфталеину, г-экв/м 3

Значение рН

Взвешенные вещества, г/м 3

Масла и тяжелые нефтепродукты,

Открытая

Не более 0,02

Отс.

Не более 0,1

8,3-9,0**

Не более 0,3*

Не более 5,0

Не более 0,3

Закрытая

Не более 0,02

Отс.

0,1-0,2**

8,3-9,5**

Не более 0,5

Не более 5,0

Не более 0,5


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

** Верхний предел - при глубоком умягчении воды

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

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

3. ТРЕБОВАНИЕ К ВОДНОМУ РЕЖИМУ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

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

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

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

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

Известкованием с последующей коррекцией значения рН ;

- Н -катионированием в "голодном режиме" регенерации,

Подкислением 1 .

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

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

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

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

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

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

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

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

3.5. При коррекционной обработке подпиточной воды открытых систем теплоснабжения силикатами их содержание не должно превышать 50 мг/дм 3 в пересчете на SiO 2 .

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

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 3).

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

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

Например, температура нагрева воды 150 °С, разверка температур воды 20 °С, превышение температуры пристенного слоя воды над ее средней температурой 20 °С. Максимальную расчетную температуру следует принимать равной 190 °С. Произведение растворимости СаS0 4 для этой температуры 0,4× 10 -6 . Концентрацию сульфатов необходимо принимать с учетом дозы серной кислоты, эквивалентной устраненной части щелочности исходной воды при ее подкислении. При расчете предельной концентрации кальция приближенное значение квадрата коэффициента активности можно принять 0,5 ().

При силикатной обработке подпиточной воды предельная концентрация кальция должна определяться с учетом суммарной концентрации не только сульфатов (для предотвращения выпадения СаS0 4 ), но и кремниевой кислоты (для предотвращения выпадения CaSiO 3 ) для заданной температуры нагрева сетевой воды с учетом ее превышения в пристенном слоетруб котла на 40 °С.

(Измененная редакция, Изм. № 2, № 3).

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

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

(Измененная редакция, Изм. № 2).

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

(Измененная редакция, Изм. № 2).

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

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

(Измененная редакция, Изм. № 3).

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

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

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

(Измененная редакция, Изм. № 3).

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

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

Приложение 1

Справочное

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

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

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

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

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

Доля Na -катионитной воды определяется по формуле

где , - карбонатные индекс при температуре 150 и 120 °С: =0,8; =2,0.

Тогда

Таким образом, при переводе водогрейного котла с режима его работы с подогревом до 120 °С на режим с подогревом до 150 °С необходимо подвергнуть Na -катионированию 60 % предварительно подкисленной воды. Кальциевая жесткость обработанной воды составит

0,4-2,3+0,6× 0,05 = 0,95г-экв/м 3 .

Качество воды, поступающей на подпитку теплосетей, с учетом 60 % умягчения, определится следующими показателями:

Показатель

г-экв/м 3

г-ион/дм 3

Примечание

Кальций

0,95

0,475 × 10 -3

При смешении 40 % подкисленной воды и 60 % Na -катионитной воды

Магний

0,2 × 10 -3

Натрий

3,25

3,25 × 10 -3

Бикарбонаты

2,0-1,5=0,5

0,5 × 10 -3

При дозе кислоты 1,5 г-экв/м 3

Хлориды

1,3 × 10 -3

Сульфаты

1,3+1,5=2,8

1,4 × 10 -3

Исходное содержание сульфатов и содержание их, соответствующее дозе кислоты

Ионная сила раствора равняется полусумме произведений концентраций (выраженных в грамм-конах в литре) всех ионов на квадрат их валентностей.

Тогда для воды, обработанной по комбинированной схеме,

Коэффициент активности f подсчитываетсяпо формуле

Произведение растворимости (Пр) гипса для температуры воды 190 ° С равно 0,34× 10 -6 , тогда предельное содержание кальция получается из следующего соотношения:

Г-ион/л = 0,96 г-экв/м 3

При щелочности обработанной воды 0,5 г-экв/м 3 и кальциевой жесткости 0,95 г-экв/м 3 соблюдается норма по карбонатному индексу 0,95× 0,5 < 0,8 при работе водогрейного котла с температурой нагрева воды до 150 °С. При этом возможны небольшие колебания в режиме поддержания щелочности воды (до 0,7 г-экв/м 3) и кальциевой жесткости (до 1,1 г-экв/м 3) 0,7× 1,1 = 0,77 < 0,8 (г-экв/м 3) 2 .

Произведение растворимости СаSO 4 в зависимости от температуры:

100 °С

120 °С

140 °С

160 °С

170 °С

180 °С

190 °С

200 °С

7,6 × 10 -6

3,7 × 10 -6

1,87 × 10 -6

0,93 ´ 10 -6

0,67 ´ 10 -6

0,47 ´ 10 -6

0,34 ´ 10 -6

0,24 ´ 10 -6

Приложение 2

Справочное

(Введено дополнительно, Изм. № 2)

Перечень нормативных документов, изданных
взамен "Инструкции по эксплуатационному анализу воды
и пара на тепловых электростанциях" (М., Союзтехэнерго,
1979 г.)

ОСТ 34-70-953.1-88 ¸
ОСТ 34-70-953.6-88
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения показателей качества воды" (отбор проб; способы приготовления очищенной воды; определение гидразина, железа, меди, кремниевой кислоты)

РД 34.37.523.7-88 ¸
РД 34.37.523.10-88
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения показателей качества воды. Методы определения щелочности, жесткости, фосфатов, окисляем ости воды"

РД 34.37. 523.11-90 ¸
РД 34.37.523.12-90
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения алюминия, аммонийного азота"

ОСТ 34-70-953.12-90 ¸
ОСТ 34-70-953.18-90
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения показателей качества. Определение взвешенных веществ, сухого и прокаленного остатка, цинка, хлоридов, нитритов, нефтепродуктов"

ОСТ 34-70-953.19-91 ¸
ОСТ 34-70-953.21-91
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Метода определения показателей качества. Определение ЭДТА и ее солей, сульфатов свободной угольной кислоты"

ОСТ 34-70-953.22-92 ¸
ОСТ 34-70-953.26-92
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения показателей качества. Определение нитратов, кислорода, кислотности, кальция, магния"

2874-82
РД 34.37.506-88

ГОСТ "Вода питьевая" "Методические указания по водоподготовке и водно-химическому режиму водогрейного оборудования и тепловых сетей"

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ

НОРМЫ КАЧЕСТВА
ПОДПИТОЧНОЙ И СЕТЕВОЙ ВОДЫ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

РД 34.37.504-83

(НР34-70-051-83)

СПО СОЮЗТЕХЭНЕРГО

Москва 1984

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

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

УТВЕРЖДЕНО Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем Минэнерго СССР 29.09.83

Главный инженер В.В.НЕЧАЕВ

(Вступительная часть отменена, Изм. № 3).

1. НОРМЫ КАЧЕСТВА ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ И ЗАКРЫТЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

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

Вид оборудования

Тип системы теплоснабжения

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

151-200**

Водогрейные котлы

Открытая

Закрытая

Сетевые подогреватели

Открытая

Закрытая

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

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

(Измененная редакция, Изм. № 1).

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

Нормируемый показатель

Тип системы теплоснабжения

Значение показателя

Растворенный кислород, г/м3

Открытая

Не более 0,05

Закрытая

Не более 0,05

Свободная углекислота, г/м3

Открытая

Закрытая

Значение рН

Открытая

Закрытая

Взвешенные вещества, г/м3

Открытая

Не более 5,0

Закрытая

Не более 5,0

Масла и нефтепродукты, г/м3

Открытая

Не более 0,3

Закрытая

Не более 0,3

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

2. НОРМЫ КАЧЕСТВА СЕТЕВОЙ ВОДЫ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ И ЗАКРЫТЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

2.1. Нормы качества сетевой воды
для различных температур ее нагрева

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

** Только для сетевых подогревателей

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

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


Тип системы теплоснабжения

Растворенный кислород, г/м3

Свободная углекислота, г/м3

Щелочность по фенолфталеину, г-экв/м3

Значение рН

Взвешенные вещества, г/м3

Масла и тяжелые нефтепродукты,

Открытая

Не более 0,02

Не более 0,1

Не более 0,3*

Не более 5,0

Не более 0,3

Закрытая

Не более 0,02

Не более 0,5

Не более 5,0

Не более 0,5


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

** Верхний предел - при глубоком умягчении воды

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

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

3. ТРЕБОВАНИЕ К ВОДНОМУ РЕЖИМУ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

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

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

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

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

Известкованием с последующей коррекцией значения рН ;

- Н -катионированием в "голодном режиме" регенерации,

Подкислением1.

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

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

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

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

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

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

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

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

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

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

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 3).

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

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

Например, температура нагрева воды 150 °С, разверка температур воды 20 °С, превышение температуры пристенного слоя воды над ее средней температурой 20 °С. Максимальную расчетную температуру следует принимать равной 190 °С. Произведение растворимости Са S04 для этой температуры 0,4×10-6. Концентрацию сульфатов необходимо принимать с учетом дозы серной кислоты, эквивалентной устраненной части щелочности исходной воды при ее подкислении. При расчете предельной концентрации кальция приближенное значение квадрата коэффициента активности можно принять 0,5 ().

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

(Измененная редакция, Изм. № 2, № 3).

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

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

(Измененная редакция, Изм. № 2).

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

(Измененная редакция, Изм. № 2).

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

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

(Измененная редакция, Изм. № 3).

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

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

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

(Измененная редакция, Изм. № 3).

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

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

Приложение 1

Справочное

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

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

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

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

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

Доля Na -катионитной воды определяется по формуле

где , - карбонатные индекс при температуре 150 и 120 °С: =0,8; =2,0.

Тогда

Таким образом, при переводе водогрейного котла с режима его работы с подогревом до 120 °С на режим с подогревом до 150 °С необходимо подвергнуть Na -катионированию 60 % предварительно подкисленной воды. Кальциевая жесткость обработанной воды составит

0,4-2,3+0,6×0,05 = 0,95г-экв/м3.

Качество воды, поступающей на подпитку теплосетей, с учетом 60 % умягчения, определится следующими показателями:

Показатель

г-экв/м3

г-ион/дм3

Примечание

При смешении 40 % подкисленной воды и 60 % Na -катионитной воды

Бикарбонаты

При дозе кислоты 1,5 г-экв/м3

Сульфаты

Ионная сила раствора равняется полусумме произведений концентраций (выраженных в грамм-конах в литре) всех ионов на квадрат их валентностей.

Тогда для воды, обработанной по комбинированной схеме,

Коэффициент активности f подсчитываетсяпо формуле

Произведение растворимости (Пр) гипса для температуры воды 190 °С равно 0,34×10-6, тогда предельное содержание кальция получается из следующего соотношения:

Г-ион/л = 0,96 г-экв/м3

При щелочности обработанной воды 0,5 г-экв/м3 и кальциевой жесткости 0,95 г-экв/м3 соблюдается норма по карбонатному индексу 0,95×0,5 < 0,8 при работе водогрейного котла с температурой нагрева воды до 150 °С. При этом возможны небольшие колебания в режиме поддержания щелочности воды (до 0,7 г-экв/м3) и кальциевой жесткости (до 1,1 г-экв/м3) 0,7×1,1 = 0,77 < 0,8 (г-экв/м3)2.

Произведение растворимости Са SO4 в зависимости от температуры:

Приложение 2

Справочное

(Введено дополнительно, Изм. № 2)

Перечень нормативных документов, изданных
взамен "Инструкции по эксплуатационному анализу воды
и пара на тепловых электростанциях" (М., Союзтехэнерго,
1979 г.)

ОСТ 34-70-953.1-88 ¸
ОСТ 34-70-953.6-88
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения показателей качества воды" (отбор проб; способы приготовления очищенной воды; определение гидразина, железа, меди, кремниевой кислоты)

РД 34.37.523.7-88 ¸
РД 34.37.523.10-88
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения показателей качества воды. Методы определения щелочности, жесткости, фосфатов, окисляем ости воды"

РД 34.37.523.11-90 ¸
РД 34.37.523.12-90
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения алюминия, аммонийного азота"

ОСТ 34-70-953.12-90 ¸
ОСТ 34-70-953.18-90
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения показателей качества. Определение взвешенных веществ, сухого и прокаленного остатка, цинка, хлоридов, нитритов, нефтепродуктов"

ОСТ 34-70-953.19-91¸
ОСТ 34-70-953.21-91
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Метода определения показателей качества. Определение ЭДТА и ее солей, сульфатов свободной угольной кислоты"

ОСТ 34-70-953.22-92 ¸
ОСТ 34-70-953.26-92
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения показателей качества. Определение нитратов, кислорода, кислотности, кальция, магния"

2874-82
РД 34.37.506-88

ГОСТ "Вода питьевая" "Методические указания по водоподготовке и водно-химическому режиму водогрейного оборудования и тепловых сетей"

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ

НОРМЫ КАЧЕСТВА
ПОДПИТОЧНОЙ И СЕТЕВОЙ ВОДЫ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

РД 34.37.504-83

(НР34-70-051-83)

СПО СОЮЗТЕХЭНЕРГО

Москва 1984

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

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

УТВЕРЖДЕНО Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем Минэнерго СССР 29.09.83

Главный инженер В.В.НЕЧАЕВ

(Вступительная часть отменена, Изм. № 3).

1. НОРМЫ КАЧЕСТВА ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ И ЗАКРЫТЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

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

Вид оборудования

Тип системы теплоснабжения

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

70-100

101-120

121-130

131-140

141-150

151-200**

Водогрейные котлы

Открытая

Закрытая

Сетевые подогреватели

Открытая

Закрытая

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

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

(Измененная редакция, Изм. № 1).

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

Нормируемый показатель

Тип системы теплоснабжения

Значение показателя

Растворенный кислород, г/м 3

Открытая

Не более 0,05

Закрытая

Не более 0,05

Свободная углекислота, г/м 3

Открытая

Отс.

Закрытая

Отс.

Значение рН

Открытая

8,3-9,0*

Закрытая

8,3-9,5*

Взвешенные вещества, г/м 3

Открытая

Не более 5,0

Закрытая

Не более 5,0

Масла и нефтепродукты, г/м 3

Открытая

Не более 0,3

Закрытая

Не более 0,3

* Верхний предел рН достигается только при глубоком умягчении для предотвращения выпадения углекислого кальция (СаСО 3 ).

2. НОРМЫ КАЧЕСТВА СЕТЕВОЙ ВОДЫ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ И ЗАКРЫТЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

2.1. Нормы качества сетевой воды
для различных температур ее нагрева

Вид оборудования

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

70-100

101-120

121-130

131-140

141-150

151-200**

Водогрейные котлы

Сетевые подогреватели

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

** Только для сетевых подогревателей

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

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


Тип системы теплоснабжения

Растворенный кислород, г/м 3

Свободная углекислота, г/м 3

Щелочность по фенолфталеину, г-экв/м 3

Значение рН

Взвешенные вещества, г/м 3

Масла и тяжелые нефтепродукты,

Открытая

Не более 0,02

Отс.

Не более 0,1

8,3-9,0**

Не более 0,3*

Не более 5,0

Не более 0,3

Закрытая

Не более 0,02

Отс.

0,1-0,2**

8,3-9,5**

Не более 0,5

Не более 5,0

Не более 0,5


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

** Верхний предел - при глубоком умягчении воды

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

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

3. ТРЕБОВАНИЕ К ВОДНОМУ РЕЖИМУ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

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

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

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

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

Известкованием с последующей коррекцией значения рН ;

- Н -катионированием в "голодном режиме" регенерации,

Подкислением 1 .

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

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

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

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

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

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

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

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

3.5. При коррекционной обработке подпиточной воды открытых систем теплоснабжения силикатами их содержание не должно превышать 50 мг/дм 3 в пересчете на SiO 2 .

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

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 3).

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

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

Например, температура нагрева воды 150 °С, разверка температур воды 20 °С, превышение температуры пристенного слоя воды над ее средней температурой 20 °С. Максимальную расчетную температуру следует принимать равной 190 °С. Произведение растворимости Са S0 4 для этой температуры 0,4× 10 -6 . Концентрацию сульфатов необходимо принимать с учетом дозы серной кислоты, эквивалентной устраненной части щелочности исходной воды при ее подкислении. При расчете предельной концентрации кальция приближенное значение квадрата коэффициента активности можно принять 0,5 ().

При силикатной обработке подпиточной воды предельная концентрация кальция должна определяться с учетом суммарной концентрации не только сульфатов (для предотвращения выпадения Са S0 4 ), но и кремниевой кислоты (для предотвращения выпадения CaSiO 3 ) для заданной температуры нагрева сетевой воды с учетом ее превышения в пристенном слоетруб котла на 40 °С.

(Измененная редакция, Изм. № 2, № 3).

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

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

(Измененная редакция, Изм. № 2).

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

(Измененная редакция, Изм. № 2).

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

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

(Измененная редакция, Изм. № 3).

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

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

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

(Измененная редакция, Изм. № 3).

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

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

Приложение 1

Справочное

(Измененная редакция, Изм. № 1, № 2).

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

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

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

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

Доля Na -катионитной воды определяется по формуле

где , - карбонатные индекс при температуре 150 и 120 °С: =0,8; =2,0.

Тогда

Таким образом, при переводе водогрейного котла с режима его работы с подогревом до 120 °С на режим с подогревом до 150 °С необходимо подвергнуть Na -катионированию 60 % предварительно подкисленной воды. Кальциевая жесткость обработанной воды составит

0,4-2,3+0,6× 0,05 = 0,95г-экв/м 3 .

Качество воды, поступающей на подпитку теплосетей, с учетом 60 % умягчения, определится следующими показателями:

Показатель

г-экв/м 3

г-ион/дм 3

Примечание

Кальций

0,95

0,475 × 10 -3

При смешении 40 % подкисленной воды и 60 % Na -катионитной воды

Магний

0,2 × 10 -3

Натрий

3,25

3,25 × 10 -3

Бикарбонаты

2,0-1,5=0,5

0,5 × 10 -3

При дозе кислоты 1,5 г-экв/м 3

Хлориды

1,3 × 10 -3

Сульфаты

1,3+1,5=2,8

1,4 × 10 -3

Исходное содержание сульфатов и содержание их, соответствующее дозе кислоты

Ионная сила раствора равняется полусумме произведений концентраций (выраженных в грамм-конах в литре) всех ионов на квадрат их валентностей.

Тогда для воды, обработанной по комбинированной схеме,

Коэффициент активности f подсчитываетсяпо формуле

Произведение растворимости (Пр) гипса для температуры воды 190 ° С равно 0,34× 10 -6 , тогда предельное содержание кальция получается из следующего соотношения:

г-ион/л = 0,96 г-экв/м 3

При щелочности обработанной воды 0,5 г-экв/м 3 и кальциевой жесткости 0,95 г-экв/м 3 соблюдается норма по карбонатному индексу 0,95× 0,5 < 0,8 при работе водогрейного котла с температурой нагрева воды до 150 °С. При этом возможны небольшие колебания в режиме поддержания щелочности воды (до 0,7 г-экв/м 3) и кальциевой жесткости (до 1,1 г-экв/м 3) 0,7× 1,1 = 0,77 < 0,8 (г-экв/м 3) 2 .

Произведение растворимости Са SO 4 в зависимости от температуры:

100 °С

120 °С

140 °С

160 °С

170 °С

180 °С

190 °С

200 °С

7,6 × 10 -6

3,7 × 10 -6

1,87 × 10 -6

0,93 ´ 10 -6

0,67 ´ 10 -6

0,47 ´ 10 -6

0,34 ´ 10 -6

0,24 ´ 10 -6

Приложение 2

Справочное

(Введено дополнительно, Изм. № 2)

Перечень нормативных документов, изданных
взамен "Инструкции по эксплуатационному анализу воды
и пара на тепловых электростанциях" (М., Союзтехэнерго,
1979 г.)

ОСТ 34-70-953.1-88 ¸
ОСТ 34-70-953.6-88
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения показателей качества воды" (отбор проб; способы приготовления очищенной воды; определение гидразина, железа, меди, кремниевой кислоты)

РД 34.37.523.7-88 ¸
РД 34.37.523.10-88
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения показателей качества воды. Методы определения щелочности, жесткости, фосфатов, окисляем ости воды"

РД 34.37. 523.11-90 ¸
РД 34.37.523.12-90
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения алюминия, аммонийного азота"

ОСТ 34-70-953.12-90 ¸
ОСТ 34-70-953.18-90
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения показателей качества. Определение взвешенных веществ, сухого и прокаленного остатка, цинка, хлоридов, нитритов, нефтепродуктов"

ОСТ 34-70-953.19-91 ¸
ОСТ 34-70-953.21-91
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Метода определения показателей качества. Определение ЭДТА и ее солей, сульфатов свободной угольной кислоты"

ОСТ 34-70-953.22-92 ¸
ОСТ 34-70-953.26-92
Сборник

"Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения показателей качества. Определение нитратов, кислорода, кислотности, кальция, магния"

2874-82
РД 34.37.506-88

ГОСТ "Вода питьевая" "Методические указания по водоподготовке и водно-химическому режиму водогрейного оборудования и тепловых сетей"



В природной и водопроводной воде обычно содержатся различ­ные газы, соли, коллоидные вещества, механические взвеси и т. п.,. которые вызывают внутреннюю коррозию оборудования и трубопро­водов, что уменьшает срок их службы, а также приводят к образо­ванию шлама в воде и отложений (накипи) на поверхностях. В ре­зультате этих процессов уменьшается проходное сечение труб, ухуд­шается теплопередача в теплообменных аппаратах, происходят ло­кальные пережоги трубок в котлах и др. Во избежание отмеченных явлений восполнение потерь и разбора воды, пара и конденсата в си­стемах теплоснабжения и в циклах ТЭЦ и котельных производится специально подготовленной подпиточной водой.

Качество подпиточной воды, т. е. допустимое содержание в ней различных примесей, должно удовлетворять определенным техниче­ским, а для тепловых сетей дополнительно и санитарно-гигиениче­ским требованиям.

С технических позиций качество подпиточной воды должно быть таким, чтобы не происходили процессы коррозии металла и накипе - образования на поверхности. Это возможно только при полном от­сутствии примесей в воде. Однако полностью устранить все примеси б воде весьма сложно и дорого, поэтому на практике воду очищают только до определенных пределов, которьїе в заданных конкретных ус­ловиях являются экономически целесообразными.

Допустимая с технико-экономических позиций степень очистки воды зависит от условий водно-химических режимов в подпитывае­мых контурах: чем выше температура и давление в них, тем более интенсивно протекают процессы коррозии и накипеобразования, а также от характера вредных последствий от накипеобразований. Последнее связано с тем, что слой накипи на поверхности металла в определенных условиях, например в трубопроводах тепловых сетей, может выполнять и положительные функции - предохранять металл от коррозии.

Отложение солеи в виде накипи на поверхностях и ооразование шлама в воде при существующем уровне температур в тепловых сетях происходит в основном вследствие "разложения содержащихся в воде бикарбонатов - двууглекислых солей кальция и магния по уравнениям:

Са (НС03)2 = СаС03-НН20 + С02; (14.1)

Mg (HC03)2 = MgC03 + H20 + C02. (14.2)

Монокарбонаты "СаС03 и MgC03 выпадают в виде осадков и от­лагаются на поверхностях в виде твердых корок - накипи. Особен - но твердую корку дает углекислый кальций СаСОз.

Где рН - фактическая величина показателя концентрации ионов водорода в воде (де­сятичный логарифм величины концентрации ионов водорода, взятый с обратным зна­ком, рН = -lg Сн+); рН8 - значение рН в состоянии равновесного насыщения воды карбонатом кальция.

Чем больше содержится в воде СОг, тем ниже концентрация ионов водорода в воде. Поэтому, если pH

Если pH>pHs, т. е. />0, то содержание СО$ в воде меньше равновесной концентрации. Это способствует разложению бикарбо­натов Са(НС03)2 и Mg(HCOa)2 и образованию на поверхности труб слоя накипи, защищающей от коррозии. Следовательно, такая вода является коррозионно-неагрессивной.

Хлориды и сульфаты, как указывалось выше, также вызываюг коррозию металла и являются катализаторами процессов коррозии. Кроме того, они разрушают карбонатную пленку. на поверхности груб, что интенсифицирует процессы кислородной и углекислотной коррозии. Например, при наличии в воде NaCl происходит разруше­ние пленки СаС03 по уравнению:

СаСОз - f 2 NaCl + Н20 = СаС12 + С02 + 2 NaOH.

Технические условия на качество подпиточной воды для различ­ных водных режимов в подпитываемых контурах регламентируются нормами ПТЭ (правила технической эксплуатации ТЭС и сетей).. Основные показатели качества подпиточной воды тепловых сетей приведены в табл. 14.1.

Наряду с техническими требованиями подпиточная вода тепловых сетей должна удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям: в ней не должны присутствовать вредные для здоровья человека примеси, а в системах с непосредственным водоразбором показатели ^е должны соответствовать показателям питьевой воды.

Показатели питьевой воды (химический состав, вкус, прозрач­ность, запах и цвет) регламентируются ГОСТ 2874-73. В соответст­вии с ним, в питьевой воде допускается содержание взвешенных ве­ществ не более 1,5 мг/л, минеральных солей от 100 до 1000 мг/л, железа до 0,3 мг/л, хлоридов до 350 мг/л, сульфатов до 500 мг/л, солей кальция и магния на уровне общей жесткости до 7 мг-экв/л. Не разрешается применение дистиллированной (лишенной солей) воды, так как она нарушает пищеварение и деятельность желез внутренней секреции. Строго регламентируется и предельно допусти­мое содержание в питьевой воде различных токсических веществ и добавок, применяемых для очистки и осветления воды.

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

Показатели качества сетевой и подпиточной воды

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Доля реальных присосов водопроводной воды определяется по формуле, %:

α=(Жс-Жп)/(Жв-Жс)-100%, (1)

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

Икп=Икс/(1+0,01 а). (2)

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

Икп=Сап.Щп, (3)

а значения Сап и Щп определяются по соответствующим балансам:

Сап+0,01α-Сав=(1+0,01α)-Сас, (4)

Щп+0,01α-Щв=(1+0,01α)-Щс, (5)

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

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

Расчет проводился следующим образом.

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

Сас=Икс/Щс. (6)

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

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

Сап=Икс/[(1+0,01α)-Щп]. (7)

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

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

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

Подпиточная вода и потери сетевой воды

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Необходима разработка единого подхода к решению этого вопроса.

Утилизация сетевой воды

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

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

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

Литература

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

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

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

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

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

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

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

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



Поделиться