ОРГАНИЗАЦИЯ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Эксплуатация водоподготовительных установок и водно-химический режим (ВХР) должны обеспечивать работу тепловых станций и теплосетевых предприятий без повреждений и снижения эффективности, вызываемых внутренней коррозией поверхностей теплотехнического оборудования, а также без образования солевых отложений на поверхности теплоэнергетического оборудования и шлама в оборудовании тепловых станций, котельных и тепловых сетей [1], и обеспечивать получение воды требуемого качества [2].

Показатели качества исходной воды для питания котлов и подпитки тепловых сетей закрытых систем теплоснабжения, необходимо выбирать на основании анализов, выполненных в соответствии с [2], а также в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей по эксплуатации котельных агрегатов. 

Качество воды для подпитки тепловых сетей открытых систем теплоснабжения и систем горячего водоснабжения должно отвечать требованиям, приведенным в [2]. 

Показатели качества пара, питательной воды паровых котлов и воды для впрыскивания при регулировании температуры перегретого пара должны соответствовать [4]. 

Показатели качества питательной воды паровых котлов с естественной циркуляцией и давлением не более 0,017 МПа должны соответствовать [5]. 

Требования к качеству котловой (продувочной) воды паровых котлов по общему солесодержанию принимаются по данным заводов-изготовителей котлов. 

Допускаемая величина относительной щелочности котловой воды водогрейных котлов устанавливается в соответствии с [6]. 

Таблица 1.

Нормируемые показатели качества сетевой воды 

Таким образом, качество воды для подпитки тепловых сетей, удовлетворяющее требованиям нормативных документов и инструкций заводов изготовителей по эксплуатации водогрейных и паровых котлов, соответствует следующим показателям, представленным в таблице 1. 

Проблема загрязнения сетевой воды в настоящее время крайне актуальна. Несовершенство работы теплотехнического оборудования обуславливается увеличением жесткости сетевой химочищенной воды за счет смешения с сырой водой потребителя [3].

Из-за содержащихся в воде примесей, попадающих в котел с циркулирующей в контуре водой, на теплообменной поверхности образовываются низкотеплопроводные отложения, теплоизолирующие оборудование изнутри, и вызывающие коррозию. Качество воды в системе тепломеханического оборудования и тепловых сетей оказывает существенной влияние на эффективность и надежность их работы. Солевые отложения приводят к увеличению термического сопротивления стенки, снижению коэффициента теплопередачи, повышению температуры дымовых газов, и как следствие уменьшению КПД котельного агрегата, что приводит к увеличению расхода топлива, чрезмерному повышению температуры металла трубопровода, понижению их прочности, и может повлечь за собой создание аварийной ситуации. Требования к качеству подготовки воды повышаются с увеличением давления в котельных установках. 

Для эффективной и бесперебойной работы теплотехнического оборудования тепловой станции необходимо вести рациональный водно-химический режим, который предусматривает:

• предупреждение образования отложений на внутренних поверхностях нагрева теплотехнического оборудования и трубопроводов;
• сведение к минимуму коррозии металла оборудования.

Данные задачи решаются с помощью:

• обеспечения нормативного качества питательной воды паровых котлов путем подготовки добавочной воды и очистки конденсата;
• обеспечения нормативного качества сетевой воды водогрейных котлов путем подготовки подпиточной воды и очистки сетевой;
• корректировки ВХР;
• оснащения котлов устройствами для обеспечения требуемого качества котловой воды и пара.

Для расчета параметров воды в системе рассматривается следующее уравнение баланса:

где  – объем химически очищенной воды для обеспечения ,  – объем рассматриваемой тепловой системы,  – жесткость воды после смешения с «сырой» водой,  – жесткость химически очищенной воды,  – нормативная жесткость воды в системе.

Метод обработки воды, состав и расчетные параметры оборудования водоподготовки выбираются на основании технико-экономических расчетов, в зависимости от назначения использования данной воды.  

На рисунке 1 показаны основные методы промышленной водоподготовки. 

Рисунок 1. Основные методы промышленной водоподготовки

Поддержание необходимого водно-химического режима – обязательное условие предотвращения развития коррозии, появления нежелательных отложений в котловом оборудовании и системах теплоснабжения. 

Правильно спроектированные, смонтированные и эксплуатируемые системы водоподготовки для тепловых станций – это главное условие для поддержания рационального водно-химического режима. Если оборудование станций, ЦТП дополнено устройствами, оснащенными программами коррекции воды с помощью дозирования химических реагентов, можно рассчитывать на бесперебойную и долговечную работу.  

Список литературы:

1. Копылов А.С., Лавыгин В.М, Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике: Учебное пособие для вузов. Издание 2-е, стереотипное – Москва: Издательский дом МЭИ, 2006;
2. Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок (утв. приказом Минэнерго РФ от 24 марта 2003 г. N 115);
3. Сидельковский Л.Н. Юренев В.Н Котельные установки промышленных предприятий: Учебник для вузов. - 3-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 528с.;
4. ГОСТ 20995-75. «Котлы паровые стационарные давлением до 3,9 МПа. Показатели качества питательной воды и пара» (утв. Постановлением Госстандарта СССР от 09.07.1975 N 1741) (ред. от 01.07.1988);
5. Правила определения и предоставления технических условий подключения объекта капитального строительства к сетям инженерно-технического обеспечения (Утверждены Постановлением Правительства Российской Федерации от 13 февраля 2006 г. N 83);
6. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением" (Утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 25 марта 2014 г. N 116);