Требования правил к водному режиму котлов
Обновлено: 06.05.2024
Приложение №3. Требования к качеству питательной и котловой воды
1. Показатели качества питательной воды для котлов с естественной и многократной принудительной циркуляцией паропроизводительностью 0,7 т/ч и более (кроме водотрубных котлов с естественной циркуляцией и рабочим давлением пара 14 МПа) не должны превышать указанных значений:
а) для паровых газотрубных котлов:
| Показатель | Значение | |
|---|---|---|
| Для котлов, работающих | ||
| на жидком топливе | на других видах топлива | |
| Прозрачность по шрифту, см, не менее | 40 | 20 |
| Общая жесткость, * | 30 | 100 |
| Содержание растворенного кислорода (для котлов паропроизводительностью 2 т/ч и более), мкг/кг | 50* | 100 |
* Для котлов, не имеющих экономайзеров, и котлов с чугунными экономайзерами содержание растворенного кислорода допускается от 100 мкг/кг;
б) для водотрубных котлов с естественной циркуляцией (в том числе котлов-бойлеров) и рабочим давлением пара до 4 МПа:
| Показатель | Значение | |||
|---|---|---|---|---|
| Рабочее давление, МПа | ||||
| 0,9 | 1,4 | 2,4 | 4 | |
| Прозрачность по шрифту, см, не менее | 30 | 40 | 40 | 40 |
| Общая жесткость, мкгэкв/кг | 30* _____ 40 | 15* _____ 20 | 10* ____ 15 | 5* ____ 10 |
| Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг | Не нормируется | 300* ______ Не нормируется | 100* _____ 200 | 50* _____ 100 |
| Содержание соединений меди (в пересчете на Cu), мкг/кг | Не нормируется | 10* ________ Не нормируется | ||
| Содержание растворенного кислорода (для котлов паропроизводительностью 2 т/ч и более)**, мкг/кг | 50* _____ 100 | 30* _____ 50 | 20* ____ 50 | 20* _____ 30 |
| Значение рН при 25°C*** | 8,5 - 10,5 | |||
| Содержание нефтепродуктов, мг/кг | 5 | 3 | 3 | 0,5 |
* В числителе указаны значения для котлов, работающих на жидком топливе, в знаменателе - на других видах топлива.
** Для котлов, не имеющих экономайзеров, и котлов с чугунными экономайзерами содержание растворенного кислорода допускается от 100 мкг/кг при сжигании любого вида топлива.
*** В отдельных обоснованных случаях может быть допущено снижение значения рН до 7,0.
в) для водотрубных котлов с естественной циркуляцией и рабочим давлением пара 10 МПа:
| Показатель | Значение | |
|---|---|---|
| Для котлов, работающих | ||
| на жидком топливе | на других видах топлива | |
| Общая жесткость, * | 1 | 3 |
| Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг | 20 | 30 |
| Содержание соединений меди (в пересчете на Cu), мкг/кг | 5 | 5 |
| Содержание растворенного кислорода, мкг/кг | 10 | 10 |
| Значение рН при 25°С* | * | * |
| Содержание нефтепродуктов, мг/кг | 0,3 | 0,3 |
* При восполнении потерь пара и конденсата химически очищенной водой допускается повышение начения рН до 10,5:
г) для энерготехнологических котлов и котлов-утилизаторов с рабочим давлением пара до 5 МПа:
| Показатель | Значение | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Рабочее давление, МПа | |||||
| 0,9 | 1,4 | 4 и 5 | |||
| Температура греющего газа (расчетная), °С | |||||
| до 1200 включительно | до 1200 включительно | свыше 1200 | до 1200 включительно | свыше 1200 | |
| Прозрачность по шрифту, см, не менее | 30*(1) ____ 20 | 40*(1) ____ 30 | 40 | ||
| Общая жесткость, * | 40*(1) _____ 70 | 20*(2) _____ 50 | 15 | 10 | 5 |
| Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг | Не нормируется | 150 | 100 | 50*(3) | |
| Содержание растворенного кислорода: | |||||
| а) для котлов с чугунным экономайзером или без экономайзера, мкг/кг | 150 | 100 | 50 | 50 | 30 |
| б) для котлов со стальным экономайзером, мкг/кг | 50 | 30 | 30 | 30 | 20 |
| Значение рН при 25°С | Не менее 8,5*(4) | ||||
| Содержание нефтепродуктов, мг/кг | 5 | 3 | 2 | 1 | 0,3 |
*(1) В числителе указано значение для водотрубных котлов, в знаменателе - для газотрубных котлов.
*(2) Для водотрубных котлов с рабочим давлением пара 1,8 МПа жесткость не должна быть более 15 *.
*(3) Допускается увеличение содержания соединений железа до 100 мкг/кг при условии применения методов реагентной обработки воды, уменьшающих интенсивность накипеобразования за счет перевода соединений железа в раствор, при этом должны соблюдаться нормативы по допускаемому количеству отложений на внутренней поверхности парогенерирующих труб.
*(4) Верхнее значение рН устанавливается не более 9,5 в зависимости от материалов, применяемых в оборудовании пароконденсатного тракта.
Примечание: Для газотрубных котло-утилизаторов вертикального типа с рабочим давлением пара свыше 0,9 МПа, а также для содорегенерационных котлов показатели качества питательной воды нормируются по значениям последней колонки таблицы. Кроме того, для содорегенерационных котлов нормируется солесодержание питательной воды, которое не должно быть более 50 мг/кг;
д) для энерготехнологических котлов и котлов-утилизаторов с рабочим давлением пара 11,0 МПа:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Общая жесткость, * | 3 |
| Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг | 10 |
| Содержание растворенного кислорода, мкг/кг | 30 |
| Значение рН при 25°С | ** |
| Условное солесодержание (в пересчете на NaCl), мкг/кг** | 300 |
| Удельная электрическая проводимость при 25°С, мкОм/см** | 2 |
| Содержание нефтепродуктов, мг/кг | 0,3 |
* Верхнее значение рН устанавливается не более 9,5 в зависимости от материалов, применяемых в оборудовании пароконденсатного тракта.
** Условное солесодержание должно определяться кондуктометрическим солемером с предварительной дегазацией и концентрированием пробы, а удельная электрическая проводимость - кондуктометром с предварительным водород-катионированием пробы; контролируется один из этих показателей;
е) для высоконапорных котлов парогазовых установок:
| Показатель | Значение | ||
|---|---|---|---|
| Рабочее давление, МПа | |||
| 4 | 10 | 14 | |
| Общая жесткость, мкг-экв/кг | 5 | 3 | 7 |
| Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг | 50* | 30* | 20* |
| Содержание растворенного кислорода, мкг/кг | 20 | 10 | 10 |
| Значение рН при 25°С | * | * | * |
| Условное солесодержание (в пересчете на NaCl), *** | Не нормируется | 300 | 200 |
| Удельная электрическая проводимость при 25°С, * | Не нормируется | 2 | 1,5 |
| Содержание нефтепродуктов, мг/кг | 1,0 | 0,3 | 0,3 |
* Допускается превышение норм по содержанию железа на 50% при работе парогенератора на природном газе.
** Условное солесодержание должно определяться кондуктометрическим солемером с предварительной дегазацией и концентрированием пробы, а удельная электрическая проводимость - кондуктометром с предварительным водород-катионированием пробы; контролируется один из этих показателей.
2. Показатели качества питательной воды для водотрубных котлов с естественной циркуляцией и рабочим давлением пара 14 МПа и для энергетических прямоточных котлов не должны превышать указанных значений:
а) для водотрубных котлов с естественной циркуляцией и рабочим давлением пара 14 МПа:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Общая жесткость, * | 1 |
| Содержание соединений железа, * | 20 |
| Содержание соединений меди в воде перед деаэратором, * | 5 |
| Содержание растворенного кислорода в воде после деаэратора, * | 10 |
| Содержание нефтепродуктов, * | 0,3 |
| Значение рН | * |
| Содержание кремниевой кислоты, *: | |
| для конденсационных электростанций и отопительных ТЭЦ | 30 |
| для ТЭЦ с производственным отбором пара | 60 |
При восполнении потерь пара и конденсата химически очищенной водой допускается повышение значения рН до 10,5.
Содержание соединений натрия для котлов с давлением 14 МПа должно быть не более 50 *. Допускается корректировка норм содержания натрия в питательной воде на ТЭЦ с производственным отбором пара в случае, если на ней не установлены газоплотные или другие котлы с повышенными локальными тепловыми нагрузками экранов и регулирование перегрева пара осуществляется впрыском собственного конденсата.
Удельная электрическая проводимость Н-катионированной пробы для котлов с давлением 14 МПа должна быть не более 1,5 мкОм/см. Допускается соответствующая корректировка нормы удельной электрической проводимости в случаях корректировки нормы содержания натрия в питательной воде.
Содержание гидразина (при обработке воды гидразином) должно составлять от 20 до 60 *; в период пуска и остановки котла допускается содержание гидразина до 3000 * (со сбросом пара в атмосферу).
Содержание аммиака и его соединений должно быть не более 1000 *; в отдельных случаях, согласованных с региональным диспетчерским подразделением энергетической системы (в случае для оборудования, находящегося в управлении (ведении) диспетчера), допускается увеличение содержания аммиака до значений, обеспечивающих поддержание необходимого значения рН пара, но не приводящих к превышению норм содержания в питательной воде соединений меди.
Содержание свободного сульфита (при сульфитировании) должно быть не более 2 *.
Суммарное содержание нитритов и нитратов для котлов с давлением 14 МПа должно быть не более 20 *;
б) для энергетических прямоточных котлов:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Общая жесткость, * не более | 1 |
| Содержание натрия, *, не более | 5 |
| Кремниевая кислота, *, не более | 15 |
| Соединения железа, *, не более | 10 |
| Растворенный кислород при кислородных режимах, * | 100 - 400 |
| Удельная электрическая проводимость, мкОм/см, не более | 0,3 |
| Соединения меди в воде перед деаэратором, *, не более | 51 |
| Растворенный кислород в воде после деаэратора, * | 10 |
| Значение рН при режиме: | |
| гидразинно-аммиачном | * |
| гидразинном | * |
| кислородно-аммиачном | * |
| Гидразин, *, при режиме: | |
| гидразинно-аммиачном | 20 - 60 |
| гидразинном | 80 - 100 |
| пуска и останова | До 3000 |
| Содержание нефтепродуктов (до конденсатоочистки), *, не более | 0,1 |
* При установке в конденсатно-питательном тракте всех теплообменников с трубками из нержавеющей стали или других коррозионно-стойких материалов - не более 2 *.
На тех электростанциях с прямоточными котлами с давлением пара 14 МПа, где проектом не была предусмотрена очистка всего конденсата, выходящего из конденсатосборника турбины, допускается содержание соединений натрия в питательной воде и паре при работе котлов не более 10 *, общая жесткость питательной воды должна быть не более 0,5 *, а содержание в ней соединений железа - не более 20 *.
Для прямоточных котлов с давлением 10 МПа и менее нормы качества питательной воды, пара и конденсата турбин при работе котлов должны быть установлены энергосистемами на основе имеющегося опыта эксплуатации.
3. Показатели качества подпиточной и сетевой воды для водогрейных котлов (кроме водогрейных котлов, установленных на тепловых электростанциях, тепловых станциях) не должны превышать указанных значений:
| Показатель | Значение | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Система теплоснабжения | ||||||
| открытая | закрытая | |||||
| Температура сетевой воды, °С | ||||||
| 115 | 150 | 200 | 115 | 150 | 200 | |
| Прозрачность по шрифту, см, не более | 40 | 40 | 40 | 30 | 30 | 30 |
| Карбонатная жесткость, *: | ||||||
| Значение рН не более 8,5 | 800* ______ 700 | 750* ______ 600 | 375* ______ 300 | 800* ______ 700 | 750* ______ 600 | 375* ______ 300 |
| Значение рН более 8,5 | Не допускается | По расчету | ||||
| Содержание растворенного кислорода, мкг/кг | 50 | 30 | 20 | 50 | 30 | 20 |
| Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг | 300 | 300* ______ 250 | 250* ______ 200 | 600* ______ 500 | 500* ______ 400 | 375* ______ 300 |
| Значение рН при 25°С | От 7,0 до 8,5 | От 7,0 до 11,0 ** | ||||
| Содержание нефтепродуктов, мг/кг | 1,0 | |||||
* В числителе указано значение для котлов на твердом топливе, в знаменателе - на жидком и газообразном топливе.
** Для теплосетей, в которых водогрейные котлы работают параллельно с бойлерами, имеющими латунные трубки, верхнее значение рН сетевой воды не должно превышать 9.5.
4. Показатели качества сетевой воды для водогрейных котлов, установленных на тепловых электростанциях и тепловых станциях, не должны превышать следующих значений:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Содержание свободной углекислоты | 0 |
| Значение рН для систем теплоснабжения: | |
| открытых | 8,3 - 9 |
| закрытых | 8,3 - 9,5 |
| Содержание соединений железа для систем теплоснабжения *, | |
| открытых | 0,3 - 0,5* |
| закрытых | 0,5 |
| Содержание растворенного кислорода *, | 20 |
| Количество взвешенных веществ *, | 5 |
| Содержание нефтепродуктов для систем теплоснабжения *, | |
| открытых | 0,1 |
| закрытых | 1 |
* Верхний предел допускается по согласованию с органами Роспотребнадзора.
В начале отопительного сезона и в послеремонтный период допускается превышение норм в течение четырех недель для закрытых систем теплоснабжения и двух недель для открытых систем по содержанию соединений железа до 1 *, растворенного кислорода до 30 и взвешенных веществ до 15 *.
5. Показатели качества подпиточной воды для водогрейных котлов, установленных на тепловых электростанциях и тепловых станциях, не должны превышать следующих значений:
а) закрытые тепловые сети:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Содержание свободной углекислоты | 0 |
| Значение рН для систем теплоснабжения: | |
| открытых | 8.3 - 9* |
| закрытых | 8,3 - 9,5* |
| Содержание растворенного кислорода *, не более | 50 |
| Количество взвешенных веществ *, не более | 5 |
| Содержание нефтепродуктов *, не более | 1 |
* Верхний предел значения рН допускается только при глубоком умягчении воды, нижний - с разрешения энергосистемы может корректироваться в зависимости от интенсивности коррозионных юлении в оборудовании и трубопроводах систем теплоснабжения;
б) качество подпиточной воды открытых систем теплоснабжения (с непосредственным водоразбором) должно удовлетворять также действующим нормам для питьевой воды. Подпиточная вода для открытых систем теплоснабжения должна быть подвергнута удалению из нее органических примесей, если цветность пробы воды при ее кипячении в течение 20 мин увеличивается сверх нормы, указанной в действующих нормативных документах для питьевой воды.
При силикатной обработке воды для подпитки тепловых сетей с непосредственным разбором горячей воды содержание силиката в подпиточной воде должно быть не более 50 * в пересчете на *.
При силикатной обработке подпиточной воды предельная концентрация кальция должна определяться с учетом суммарной концентрации не только сульфатов (для предотвращения выпадения *), но и кремниевой кислоты (для предотвращения выпадения *) для заданной температуры нагрева сетевой воды с учетом ее превышения в пристенном слое труб котла на 40°С.
Непосредственная присадка гидразина и других токсичных веществ в подпиточную воду тепловых сетей и сетевую воду не допускается.
6. Нормы качества котловой воды, необходимый режим ее коррекционной обработки, режимы непрерывной и периодической продувок принимаются на основании инструкции организации - изготовителя котла, типовых инструкций по ведению водно-химического режима или на основании результатов теплохимических испытаний.
При этом для паровых котлов с давлением до 4 МПа включительно, имеющих заклепочные соединения, относительная щелочность котловой воды не должна превышать 20%; для котлов со сварными барабанами и креплением труб методом вальцовки (или вальцовкой с уплотнительной подваркой) относительная щелочность котловой воды допускается до 50%, для котлов со сварными барабанами и приварными трубами относительная щелочность котловой воды не нормируется.
Для паровых котлов с давлением свыше 4 до 10 МПа включительно относительная щелочность котловой воды не должна превышать 50%, для котлов с давлением свыше 10 до 14 МПа включительно не должна превышать 30%.
7. Показатели качества питательной воды паровых электрических котлов не должны превышать следующих значений:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Прозрачность по шрифту, см, не менее | 20 |
| Удельное сопротивление, * | В пределах, указанных в паспорте котла |
| Общая жесткость, *, не более | 0,1* |
| Содержание растворенного кислорода, мг/кг, не более | 0,1 |
| Содержание нефтепродуктов, мг/кг, не более | 5 |
* В случае обоснования проектной организацией допускается повышение или снижение величины общей жесткости при условии соблюдения периода между чистками котла от накипи, а также нормативных требований к качеству пара или получаемого из него конденсата.
8. Показатели качества подпиточной и сетевой воды водогрейных электрических котлов не должны превышать следующих значений:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Прозрачность по шрифту, для систем теплоснабжения см, не менее: | |
| открытых | 40 |
| закрытых | 30 |
| Удельное сопротивление, * | В пределах, указанных в паспорте котла |
| Общая жесткость, *, не более | 3 |
| Содержание растворенного кислорода, мг/кг, не более: | |
| при температуре сетевой воды 115°С | 0.05 |
| при температуре сетевой воды 150°С | 0,03 |
| Содержание свободной углекислоты, мг/кг | Не допускается |
| Содержание нефтепродуктов, для систем теплоснабжения мг/кг, не более: | |
| открытых | 0,3 |
| закрытых | 1 |
Данные нормы качества подпиточной и сетевой воды водогрейных электрических котлов распространяются на котлы, работающие по отопительно-вентиляционному или какому-либо другому гибкому графику отпуска тепла. В случае установки водогрейных электрических котлов на производствах с жестким графиком отпуска тепла, особенно при постоянной работе котлов на предельных параметрах, качество подпиточной и сетевой воды принимается проектной организацией.
Требования правил к водному режиму котлов
РУКОВОДЯЩИЕ ДОКУМЕНТЫ ГОСГОРТЕХНАДЗОРА РОССИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО НАДЗОРУ ЗА ВОДНО-ХИМИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ
ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ
1. ВВЕДЕНИЕ
Методические указания по надзору за водно-химическим режимом паровых и водогрейных котлов разработаны в соответствии с постановлением коллегии Госгортехнадзора России от 02.09.97 N 26 (п.4.2).
В развитие требований Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов*, утвержденных Госгортехнадзором России 28 мая 1993 г., настоящие Методические указания определяют порядок подготовки питательной и подпиточной воды; качество питательной и котловой воды для различных типов котлов; объем химического контроля; требования к оснащению лабораторий и ведению эксплуатационной документации.
* В связи с введением в действие Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов (ПБ 10-574-03) после их официального опубликования считаются утратившими силу Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов, утвержденные постановлением Госгортехнадзора России от 28.05.93 N 12 (приказ Госгортехнадзора России от 17.07.03 N 156).
Методические указания предназначены для инспекторского состава органов Госгортехнадзора России, осуществляющих надзор за безопасной эксплуатацией паровых и водогрейных котлов, а также могут быть использованы в практической деятельности специалистов предприятий и организаций независимо от ведомственной принадлежности и форм собственности граждан, занимающихся проектированием, изготовлением, эксплуатацией и техническим диагностированием паровых и водогрейных котлов.
На надежность, безопасность и экономичность котла существенно влияет качество питательной и сетевой воды. В зависимости от теплопроводности накипь толщиной в 2-3 мм может вызвать резкое повышение температуры стенок экранных или кипятильных труб (до 800-900 °С). При указанных толщинах накипи перерасход топлива для некоторых типов котлов может составлять 2-4%.
Водно-химический режим должен обеспечивать работу котла и питательного тракта без повреждения их элементов вследствие отложений накипи и шлама, повышения относительной щелочности котловой воды до опасных пределов или в результате коррозии металла.
При оценке состояния наружных и внутренних поверхностей нагрева котла, а также необогреваемых поверхностей, находящихся под давлением (наличие коррозии, накипи, шлама), инспекторы Госгортехнадзора России и специалисты должны проверить соблюдение требований настоящих Методических указаний, ведомственных нормативных документов, перечень которых приведен в разделе 9, инструкций заводов - изготовителей оборудования, а также проанализировать техническую документацию, касающуюся работы водоподготовительной установки, организации водно-химического режима и химического контроля за водно-химическим режимом.
2. ПОДГОТОВКА ПИТАТЕЛЬНОЙ И ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ
2.1. Паровые котлы с естественной и многократной принудительной циркуляцией паропроизводительностью 0,7 т/ч и более, паровые прямоточные котлы независимо от паропроизводительности, а также водогрейные котлы должны быть оборудованы установками для докотловой обработки воды.
2.2. Подпитка сырой водой котлов, оборудованных устройством для докотловой обработки воды, не допускается.
2.3. В тех случаях, когда проектом предусматривается в аварийных случаях подпитка котла сырой водой, на линиях сырой воды, присоединенных к линиям умягченной добавочной воды или конденсата, а также к питательным бакам, должны устанавливаться по два запорных органа и контрольный кран между ними. При нормальной эксплуатации запорные органы должны находиться в закрытом положении и быть опломбированы, а контрольный кран открыт.
2.4. Каждый случай подпитки котлов сырой водой должен фиксироваться в журнале по водоподготовке (водно-химическому режиму) с указанием длительности подпитки и качества питательной воды в этот период.
2.5. У котлов паропроизводительностью менее 0,7 т/ч период между чистками должен быть таким, чтобы толщина отложений на наиболее теплонапряженных участках поверхностей нагрева котла к моменту его остановки на чистку не превышала 0,5 мм.
3. КАЧЕСТВО ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ
3.1. Показатели качества питательной воды котлов с естественной и многократной принудительной циркуляцией паропроизводительностью 0,7 т/ч и более не должны превышать значений, указанных в табл.1, 2, 3.
Показатели качества питательной воды.
Паровые газотрубные котлы
Требования правил к водному режиму котлов
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ
НОРМЫ КАЧЕСТВА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ И ПАРА, ОРГАНИЗАЦИЯ
ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА И ХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПАРОВЫХ
СТАЦИОНАРНЫХ КОТЛОВ-УТИЛИЗАТОРОВ
И ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОТЛОВ
Дата введения 1991-07-01
1. УТВЕРЖДЕН Министерством тяжелого машиностроения СССР
И.А.Кокошкин, канд. техн. наук (руководитель темы); В.Ю.Петров, канд. техн. наук; А.В.Цветков; Д.А.Тихомирова; Г.П.Сутоцкий, канд. техн. наук (консультант)
3. ВЗАМЕН ОСТ 108.034.02-79, ОСТ 108.034.03-81
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения
2.2.15; 3.1.8; 3.2; 3.4.4; 3.4.6; 4.1; 4.2; 4.3
Настоящие методические указания (МУ) устанавливают нормы качества питательной воды и пара, требования и рекомендации по организации водно-химического режима и химического контроля для подведомственных Госгортехнадзору РФ паровых стационарных котлов-утилизаторов и энерготехнологических котлов* с рабочим давлением пара до 4 МПа (40 кгс/см), для действующих котлов - до 5 МПа (50 кгс/см), а также для котлов с рабочим давлением пара 11 МПа (110 кгс/см). ___________________
* Далее по тексту все котлы названы котлами-утилизаторами.
Методические указания являются рекомендуемыми для предприятий - изготовителей котлов-утилизаторов, организаций, проектирующих котельные с этими котлами, и организаций, осуществляющих эксплуатацию котлов.
1. НОРМЫ КАЧЕСТВА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ И ПАРА КОТЛОВ-УТИЛИЗАТОРОВ
1.1. Показатели качества питательной воды водотрубных и газотрубных котлов рабочим давлением пара до 4 МПа включительно (для действующих котлов до 5 МПа включительно) устанавливаются в зависимости от давления пара и расчетной максимальной температуры газов перед котлом и не должны превышать значений, указанных в табл.1 и разделе 8 (табл.8.4) Правил Госгортехнадзора СССР (М.: Энергоатомиздат, 1989), или выходить за их пределы.
Рабочее давление пара, МПа (кгс/см)
Температура греющего газа (расчетная), °С
Прозрачность "по шрифту", см, не менее
Общая жесткость, мкг-экв/кг
Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг
Содержание соединений меди (в пересчете на Cu), мкг/кг
Содержание кремниевой кислоты (в пересчете на ), мкг/кг
Содержание растворенного кислорода, мкг/кг:
для котлов с чугунным экономайзером или без экономайзера
для котлов со стальным экономайзером
Значение рН при 25 °С
Содержание нитритов (в пересчете на ), мкг/кг
Содержание нефтепродуктов, мг/кг
Для действующих котлов.
Для водотрубных котлов с рабочим давлением пара 1,8 МПа (18 кгс/см) жесткость не должна быть более 15 мкг-экв/кг.
Допускается увеличение содержания соединений железа до 100 мкг/кг при условии применения методов реагентной обработки воды, уменьшающих интенсивность накипеобразования за счет перевода соединений железа в раствор, при этом должны соблюдаться согласованные с Госгортехнадзором СССР нормативы по допускаемому количеству отложений на внутренней поверхности парогенерирующих труб. Заключение о возможности указанного увеличения содержания соединений железа в питательной воде дается головной ведомственной энергетической организацией.
Верхнее значение величины рН устанавливается не более 9,5 в зависимости от материалов, применяемых в оборудовании пароконденсатного тракта.
Цифры указаны только для котлов СРК; для котлов-утилизаторов других типов содержание нитритов устанавливает головная специализированная ведомственная организация на основе имеющегося опыта эксплуатации, исходя из условий обеспечения безаварийной работы котлов.
1. В числителе указано значение для водотрубных котлов, в знаменателе - для газотрубных.
2. Для котлов с локальным тепловым потоком 350 кВт/м и более, для газотрубных котлов вертикального типа с рабочим давлением пара свыше 0,9 МПа (9 кгс/см), а также для содорегенерационных котлов показатели качества питательной воды нормируются по графе 6. Кроме того, для содорегенерационных котлов нормируется солесодержание питательной воды, которое не должно превышать 50 мг/кг.
1.2. Показатели качества питательной воды котлов-утилизаторов высокого давления (до 11 МПа) не должны превышать норм, указанных в табл.2 и разделе 8 (табл.8.5) Правил Госгортехнадзора СССР, или выходить за их пределы.
Общая жесткость, мкг-экв/кг
Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг
Содержание соединений меди (в пересчете на Сu), мкг/кг
Содержание кремниевой кислоты (в пересчете на ), мкг/кг
Содержание растворенного кислорода, мкг/кг
Значение рН при 25 °С
Условное солесодержание (в пересчете на NaCl),
мкг/кг)
Удельная электрическая проводимость при 25 °С, мкСм/см
Содержание аммиака и его соединений (в пересчете на ), мкг/кг
Избыток гидразина (в пересчете на ), мкг/кг
Содержание нитритов (в пересчете на ), мкг/кг
Содержание нитратов (в пересчете на ), мкг/кг
Содержание взвешенных веществ, мг/кг
Содержание нефтепродуктов, мг/кг
Достижение указанных в таблице норм по концентрации продуктов коррозии (соединений железа и меди) допускается в конце вторых суток после пуска при нагрузке котла не выше 50% от номинальной.
Верхнее значение рН устанавливается не более 9,5 в зависимости от материалов, применяемых в оборудовании пароконденсатного тракта при соответствующем содержании аммиака.
Условное солесодержание должно определяться кондуктометрическим солемером с предварительной дегазацией и концентрированием пробы, а удельная электрическая проводимость - кондуктометром с предварительным водород-катионированием пробы; контролируется один из этих показателей.
1.3. В питательной воде котлов-утилизаторов не допускается присутствие веществ, не предусмотренных в табл.1 и 2, но вызывающих коррозию металла котлов, вспенивание котловой воды или ухудшение теплопередачи за счет загрязнения поверхностей нагрева.
Перечень веществ (сероводород, потенциально кислые органические соединения и др.) в каждом отдельном случае устанавливается на основании рассмотрения тепловой и технологической схем промышленного предприятия. К рассмотрению в случае необходимости привлекается специализированная организация.
1.4. Показатели качества конденсата насыщенного и перегретого пара, в том числе для пароперегревателя, расположенного в топке с кипящим слоем, а также пара после регуляторов перегрева при номинальной паропроизводительности котла не должны превышать или выходить за пределы значений, приведенных для котлов с рабочим давлением до 4 МПа в табл.3, для котлов с рабочим давлением 11 МПа - в табл.4.
Требования к водному режиму водогрейных котлов
Вода, используемая в рассматриваемой водогрейной котельной, в зависимости от технологического процесса выработки тепловой энергии, происходит ряд различных устройств, на которых происходит предварительная очистка воды от механических примесей, от минеральных примесей, содержащихся в воде, жесткости, коррозийно-активных газов.
Существенное влияние на экономию топлива оказывает отложение накипи во внутренней поверхности котлов. Интенсивность отложений зависит от содержания в воде солей постоянной жесткости (СаSO4, MgSO4, CaCl2, MgCl2), которые кристаллизируются и образуют на внутренней поверхности котла твердый слой трудноудаляемой накипи.
Основными условиями надежной и экономической работы котлов является оптимальная организация рационального водного режима, обеспечивающего нормальную (без образования и отложения накипи) работу элементов котла, защиту их коррозии. Для водогрейных котлов – это качество сетевой воды в общем цикле выработки тепловой энергии (котельная – потребитель). Эти необходимые условия могут быть выполнены путем проведения ряда химических и теплотехнических мероприятий по обработке исходной сырой воды, поступающей в котельную.
Питание котлов (сырой) водой недопустимо, так как содержание различных примесей в этой воде является причиной нарушения нормальной работы котлоагрегата. Исходная (природная) вода содержит различные механические, минеральные и органические примеси. Поэтому для питания котлов она не пригодна, так как даже при самых благоприятных условиях котлы, подогреватели, теплообменники зарастают накипью, забиваются продуктами отложений, а растворенные в воде газы вызывают коррозию металла. Накипеобразование ведет к нарушению нормальных условий теплового и гидравлического режимов работы оборудования котельных, снижая их экономичность и надежность. Запущенный вводно-химический режим подготовки воды выводит оборудование котельной из строя.
Подпиточная вода тепловых сетей от водогрейной котельной получается после предварительной обработки на относительно несложном оборудовании химводоочисток.
По правилам технической эксплуатации ПТЭ котельных качество сетевой воды должно удовлетворять следующим нормам:
- содержание свободной угольной кислоты – 0;
- значение РН для системы теплоснабжения – 8,3÷9,5;
- щелочность по фенолфталеину, не более 0,1-0,2 мг-экв/кг;
- содержание соединений железа, не более 0,5 мг/кг;
- содержание растворенного кислорода, не более 20 мкг/кг;
- количество взвешенных веществ, не более 5 мг/кг;
- содержание нефтепродуктов, не более 1 мг/кг.
Карбонатный индекс ИК должен быть не выше значений, приведенных в Таблице 6.
Таблица 6 – Нормативные значения карбонатного индекса сетевой воды
| Оборудование | Температура нагрева се-тевой воды, о С | ИК, мг-экв/кг |
| Водогрейные котлы, установленные на отопительной котельной | 70-100 101-120 121-130 131-140 141-150 | 3,2 2,0 1,5 1,2 0,8 |
| Сетевые подогреватели | 70-100 101-120 121-140 141-150 151-200 | 4,0 3,0 2,5 2,0 1,0 |
Качество воды для котлов
В теплоэнергетике большое внимание уделяется вопросам водоочистки и водоподготовки. Качество воды в котлах имеет важное значение - от него зависит эффективность использования оборудования. Одной из важнейших задач на этапе проектирования котловой системы является точное определение химического состава и физических свойств жидкого теплоносителя.
Использование неподготовленной жидкости - не отвечающей требованиям по качеству воды для котлов - может привести к потерям мощности, а при длительной эксплуатации к неисправностям и аварийности котельной установки. Требования к теплоносителю устанавливаются действующими нормативными документами и производителями оборудования. Для каждой из его разновидностей утверждаются определенные параметры, обеспечивающие оптимальный режим работы системы.
Определение нормы качества воды котлов и ее влияние на котлы
Режимы работы теплоэнергетических установок подбираются таким образом, чтобы добиться их максимальной эффективности. В таких условиях требования к качеству используемой в котлах воды существенно возрастают, и на предприятиях организуется постоянный контроль ее химического состава по следующим показателям:
- Прозрачность, щелочность и жесткость.
- Содержание хлоридов, фосфатов, нитратов, соединений железа, других солей и сухого остатка.
- Концентрация аммиака, свободной углекислоты и растворенного кислорода.
- Показатели кислотно-щелочного баланса pH.
Исследования параметров качества питательной и подпиточной воды котлов проводятся специализированными лабораториями с использованием методик, утвержденных действующим РТМ. Анализы жидкости выполняются на основании ГОСТ 2761 с выдачей письменного заключения. Несоблюдение установленного водно-химического режима приводит к образованию на внутренних поверхностях котла и трубопроводов:
- Твердых нерастворимых отложений из-за наличия в теплоносителе механических примесей: ила, песка, окалины, соединений марганца и железа.
- Накипи. Образуется в результате снижения растворимости солей магния и кальция при нагревании воды до температуры свыше +130 °C.
- Коррозия. Повышенная электрохимическая активность воды вызывает разрушение пассивирующей пленки, что приводит к окислению металла и постепенному разрушению.
Отложения в теплообменниках и трубопроводах, появляющиеся из-за того, что не соблюдены требования качества воды для котлов, уменьшают их эффективное сечение и ухудшают процессы теплоотдачи. Происходит локальный перегрев оборудования, накопление усталостных изменений металла и его растрескивание. Деструктивные процессы усугубляются образованием накипи и очагов глубокой коррозии, что приводит к отказам и авариям котельных установок. Возрастают затраты на обслуживание и ремонт системы теплоснабжения.
Вода для котельных установок: основные разновидности
Основными источниками водоснабжения для теплоэнергетики являются открытые водоемы, а также скважины: артезианские и грунтовые. Вода, используемая для обеспечения работы котлоустановок и систем отопления, классифицируется согласно СП 89.13330.2012:
- Сырая. Водный раствор, подаваемый непосредственно из источника водополучения без предварительной подготовки.
- Питательная. Прошедшая водоочистку и обработку и поступающая на вход в котельную установку: по химическому составу должна соответствовать действующим нормативам.
- Добавочная. Очищенный водный запас, предназначенный для возмещения потерь после продувки котла, при утечках воды и пара из системы.
- Подпиточная. Используется для компенсации протечек воды из водопроводов и потребляющего оборудования.
- Котловая. Теплоноситель, непосредственно циркулирующий в котловой установке.
- Прямая и обратная сетевая. Жидкость, поступающая из напорной трубы и находящаяся в отрезке трубосетей от потребителя до котельной.
Чтобы выполнить требования к качеству воды в котлах, нужно провести исследование её состава. Анализ воды из открытых и подземных источников производится аккредитованной лабораторией в разные периоды года. В зимний, летний и осенне-весенний сезон качество и состав жидкости могут существенно различаться.
Качество питательной воды для котлов: основные требования и нормативная документация
Вопросы безопасности теплоэнергетических сетей в нашей стране регулируются на законодательном уровне. В частности, параметры качества очищенной воды для котловых установок устанавливаются Федеральными нормами и правилами, утвержденными приказом ФСЭТАН (Ростехнадзора) № 116 от 25.03.2014 г.
Нормы качества воды для котлов - основные показатели жидких теплоносителей - определяются нормативными документами:
- СанПиН 2.1.4. 2552. Вода для возмещения потерь из открытых сетей тепло- и водоснабжения.
- ГОСТ 20995. Питательная вода, а также используемая для снижения температуры перегретого пара методов впрыскивания.
- СНиП II-35-76. Вода питательная для котлоустановок паровых с рабочим давлением до 0,017 МПа и естественным типом циркуляции.
Требования к теплоносителям-жидкостям, применяемым в жаротрубных и водогрейных установках, устанавливаются заводами-изготовителями оборудования. Такие нормативы обычно указываются в руководстве по эксплуатации или в техническом паспорте. При необходимости эти данные следует запросить у компании-производителя.
Показатели качества воды для котлов
Химический состав и физические свойства теплоносителя определяются, исходя из особенностей эксплуатации теплоэнергетического оборудования. Требования к качеству жидкости по прозрачности, жесткости и концентрации растворенного кислорода устанавливаются для каждой из разновидностей котлов котловой станции:
- Паровые (газотрубные).
- Водогрейные.
- Водотрубные (в том числе и бойлеры).
- Котлоустановки высокого и низкого давления.
Точное соблюдение водно-химического режима обеспечивает бесперебойное функционирование теплоэнергетического оборудования с максимальной эффективностью. Контроль качества теплоносителя проводится периодически - это предписано требованиями технической и технологической документации.
Котлы паровые - водный режим качества воды
Для обеспечения работы котельных установок данного типа используются разные виды топлив, в том числе и жидкие. Вода питательная для паровых котловых установок должна иметь такие характеристики:
- Номинальная прозрачность (определяется по размеру текста лабораторным способом): не менее 40 см.
- Жесткость воды: до 30 мкг∙экв/кг.
- Предельное содержание кислорода: 50 мкг/кг.
Последний параметр регламентируется для котлоустановок, способных производить не менее 2 000 кг перегретого пара в час. При этом для установок с экономайзером, изготовленном из чугуна или вовсе его не имеющего, допустимая концентрация кислорода устанавливается по верхнему пределу.
Водогрейные - нормы качества воды котлов
Параметры воды для оборудования горячего водоснабжения устанавливаются раздельно для систем открытого и закрытого типов. Они регламентируются для разных рабочих температур в диапазоне от 115 до 200°C и для них установлены такие параметры:
- Прозрачность: 40 см.
- Показатель pH: до 8,5.
- Содержание иных веществ: растворенного кислорода - до 50 мкг/кг; солей железа - до 500 мкг/кг;
- нефтепродуктов - до 1,0 мг/кг.
Какие предъявляются требования к качеству воды для промышленных котлов? В сетях теплоснабжения закрытого типа возможно использование воды с минимальным уровнем pH в 7,0 и максимальным - до 11,0. Если же водогрейная котлоустановка функционирует одновременно с бойлером, у которого латунный теплообменник, данный параметр должен быть не более - 9,5.
В теплоносителе для котельных установок водогрейного типа согласно действующим нормативам не должно быть свободной углекислоты. После ремонта и при включении оборудования после долгого простоя допускается отклонение от указанных параметров на срок не более 28 дней.
Водотрубные котлы - качество воды
Теплоэнергетические установки данного типа работают на мазуте, угле или природном газе. В водотрубных котлах, рассчитанных на давление до 4,0 МПа, используют теплоносители со следующими параметрами:
- Показатель прозрачности: 40 см.
- Общее содержание: железа и меди - 50 мг/дм3 и 10 мг/дм 3 ; кислорода - до 100 мг/кг.
- Количество нефтепродуктов: до 5 мг/кг.
Уровень pH для прямого и обратного сетевого теплоносителя, используемого в водогрейных котельных установках, составляет 8,5-10,5. В некоторых случаях при наличии надлежащего обоснования допускается его уменьшение до 7,0 единиц.
Нормы качества воды для прямоточных котлов
Для таких энергоустановок устанавливаются наиболее жесткие требования к качественным характеристикам применяемой воды. Основные физико-химические параметры теплоносителя:
- Жесткость: до 1 мкг∙экв/дм 3 .
- Электропроводимость: 0,3 мкОм/см.
- Содержание: натрия - 5 мкг/кг; кремниевой кислоты - 1 5 мкг/кг; железа - 10 мкг/кг; кислорода - до 400 мкг/дм 3 ; меди - 5 мкг/дм 3 ; нефтепродуктов - 0,1 мг/дм 3 .
На электростанциях, укомплектованных прямоточными котельными установками с проектным давлением пара в 14 МПа, для поступающей из конденсатосборника воды допускается незначительное увеличение концентрации железа до предельного показателя 20 мкг/ дм 3 .
Качество воды для котлов высокого и низкого давления
Для парогазового оборудования, работающего вместе с высоконапорной котлоустановкой, в процессе водоподготовки достигаются исключительно высокие показатели теплоносителя. Сетевая вода для котлов, работающих под высоким давлением (до 14 МПа), должна иметь параметры:
- Жесткость удельная: до 7 мкг∙экв/кг.
- Содержание общего железа: не более 20 мкг/кг.
- Концентрация растворенного кислорода: до 10 мкг/кг.
- Солесодержание: до 200 мкг/кг.
- Удельная электропроводность : до 1,5 мкОм/см.
- Количество нефтепродуктов: не свыше 0,3 мг/кг.
Качество исходной воды для котлов не может превышать эти значения, указанные в стандартах. Для котлоустановок низкого давления (до 4 МПа) параметры качества теплоносителя менее жесткие по содержанию некоторых примесей. Также не регламентируется солесодержание, электропроводность и концентрация нефтепродуктов.
Уровень pH в подготовленной воде при температуре 25 °C и нормальном атмосферном давлении должен быть в пределах от 9,0 до 9,2. Для парогенераторов, работающих на природном газе (метане), допускается превышение нормативов по общему содержанию железа на 50% от указанных.
Влияние качества воды на котлы
Важно соблюдать нормы качества питательной воды и пара котлов. Высокое качество сетевой, питательной, подпиточной и котловой воды обеспечивает сохранение ресурса котельной установки и снижение затрат на ее содержание и обслуживание. Для каждой из разновидностей котлов: парового, водогрейного, водотрубного и прямоточного необходим теплоноситель с определенными показателями. Соответствие его установленным нормативным требованиям к качеству воды по эксплуатации котлов позволит добиться максимальной эффективности теплоэнергетического оборудования.
Читайте также: