НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И КОТЕЛЬНЫХ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВОДОПОДГОТОВКЕ И ВОДНО-ХИМИЧЕСКОМУ РЕЖИМУ ВОДОГРЕЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
Москва 1996
РАЗРАБОТАНЫ Всесоюзным дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехническим научно-исследовательским институтом им. Ф.Э. Дзержинского (ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского)
ИСПОЛНИТЕЛИ А.А. Пшеменский, К.А. Клевайчук, Ю.В. Балабан-Ирменин, С.Е. Бессолицын, А.М. Рубашов
УТВЕРЖДЕНЫ Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации Минэнерго СССР 16 августа 1988 г. Заместитель начальника А.П. Берсенев
ПЕРЕИЗДАНИЕ 1996 г. с Изменением № 1
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: энергетика, тепловые электростанция, водно-химический режим, водоподготовка
|
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВОДОПОДГОТОВКЕ И ВОДНО-ХИМИЧЕСКОМУ РЕЖИМУ ВОДОГРЕЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ |
Срок действия установлен
с 1989-03-01
по 2004-03-01
Настоящие Методические указания распространяются на водогрейное оборудование мощностью свыше 58 МВт и тепловые сети, входящие в систему РАО "ЕЭС России", и устанавливают требования к выбору схем водоподготовки, водно-химическому режиму, обеспечивающему надежную эксплуатацию основного и вспомогательного оборудования систем теплоснабжения при необходимом составе водо- и теплоприготовительного оборудования.
Методические указания обязательны для проектных, наладочных и эксплуатационных организаций РАО "ЕЭС России".
С вводом в действие настоящих Методических указаний утрачивают силу "Руководящие указания по водоподготовке и водно-химическому режиму тепловых сетей" (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1973).
1 ТРЕБОВАНИЯ К ВЫБОРУ ВОДОИСТОЧНИКА
1.1 Исходный водоисточник выбирают с учетом местных геолого-гидрометеорологических условий, перспектив водного дебита, сезонных колебаний качества воды: общего солесодержания (минерализации), концентрации солей жесткости, органических веществ, сероводорода, аммиака и других веществ, допустимое содержание которых определено ГОСТ 2374-82 и санитарными нормами Минздрава РФ (справочное приложение 1).
Выбор исходного водоисточника должен быть согласован с органами Минздрава РФ (районной санэпидстанцией).
1.2 В системах теплоснабжения с открытым водоразбором (открытая система теплоснабжения) качество воды, поступающей от исходного водоисточника на теплоисточник, должно удовлетворять требованиям ГОСТ 2874-82 и требованиям Минздрава РФ. Пробы отбирают непосредственно перед входом на теплоисточник из подводящих трубопроводов.
Если перманганатная окисляемость исходной воды превышает 6 мг О2/дм3, необходимо провести определение ее цветности до и после кипячения в течение 10-15 мин. Для кипячения берут не менее 1 дм3 исходной воды.
Определение цветности следует проводить по ГОСТ 3351-74 в производственной лаборатории с привлечением районной санитарно-эпидемиологической службы.
При значениях цветности прокипяченной исходной воды выше 20 градусов в проекте системы должна быть предусмотрена ее коагуляция.
2 ВЫБОР СХЕМЫ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
2.1 При выборе схемы водоподготовительной установки (ВПУ) наряду с требованиями п. 7.11 ВНТП 29-81 необходимо учитывать сезонность работы теплового и водоприготовительного оборудования. Наиболее целесообразно применение комбинированных схем ВПУ по РД 34.37.504-83, представляющих ряд различных способов обработка воды, объединенных в общую технологическую схему, отдельные элементы которой подключают для частичной или полной обработки исходной воды в соответствии с тепловым графиком.
Использование комбинированных схем расширяет возможности применения известкования, подкисления, Н- или H-Na катионирования; обеспечивает маневренность и экономичность системы водоприготовления в целом, а также улучшает экологическую обстановку в районе.
2.2 При проектировании схем ВПУ и составлении режимных карт, учитывающих сезонность работы системы теплоснабжения, следует определять необходимую долю умягчения по правилам, предусмотренным РД 34.37.504-83.
Для выбора схемы безнакипного режима работы водогрейного оборудования последовательно проводят следующие расчеты:
определяют условия предотвращения сульфатного накипеобразования, вычислив по формуле (3) подлежащую удалению часть солей кальциевой жесткости. Результат позволит приблизительно определить необходимость применения конкретного способа умягчения;
сравнивают произведение значений оставшейся кальциевой жесткости и карбонатной щелочности с карбонатным индексом, определяют необходимое количество удаляемой щелочности и выбирают способ снижения щелочности;
при применении методов, повышающих содержание сульфат-иона повторно определяют необходимую степень снижения кальциевой жесткости с учетом добавленного сульфат-иона и корректируют полученные результаты с необходимой степенью снижения щелочности.
2.3 Для исходных вод с содержанием хлоридов и сульфатов, меньшим общей щелочности, следует применять следующие комбинированные схемы:
известкование (с коагуляцией) - механическая фильтрация - корректирующее подкисление для регулирования значения рН - деаэрация.
При корректирующем рН подкислении декарбонизатор не требуется. Для снижения бикарбонатной щелочности известкованной воды подкислением следует установить декарбонизатор:
Н-катионирование с "голодной регенерацией" (при ) - буферные фильтры - декарбонизация - деаэрация - подщелачивание гидроокисью натрия или силикатная обработка.
2.4 Для исходных вод с содержанием кальция более 2,0 мг-экв/дм3, общей щелочностью более 2,0 мг-экв/дм3, и значением общей жесткости большей, чем значение общей щелочности, следует применять следующие комбинированные схемы:
известкование (с коагуляцией) - механическая фильтрация - катионирование всей известкованной воды или ее части - деаэрация - корректирующее подкисление для регулирования значения рН;
подкисление серной кислотой - буферные фильтры - декарбонизация - Na-катионирование всей подкисленной воды или ее части - деаэрация - подщелачивание едким натром или силикатная обработка;
Н-катионирование с "голодной регенерацией" (при ) - буферные фильтры - декарбонизация - Na-катионирование всей Н-катионированной воды или ее части - деаэрация - подщелачивание гидроокисью натрия или силикатная обработка. Расчет доли умягченной воды приведен в приложении 2.
Для исходных вод, в которых сумма содержания хлоридов и сульфатов больше значения щелочности воды, может быть применена схема: Н-Na-катионирование - добавка исходной воды - буферный фильтр - декарбонизатор - деаэратор - подщелачивание гидроокисью натрия или силикатная обработка.
2.5 Применение Н-катионитовых фильтров в режиме "голодной регенерации" для исходных вод при нецелесообразно.
2.6 Для водоподготовительных установок с применением Н-катионирования с "голодной регенерацией" или подкисления и производительностью более 500 м3/ч включение буферных саморегенерирующих фильтров необязательно при наличии надежной автоматизации.
2.7 Н-катионирование с полным удалением катионов исходной воды допустимо только при утилизации отработанных кислых вод.
2.8 Для повышения надежности работы систем теплоснабжению целесообразно снижать щелочность доходных вод до значений 0,4-2 мг-экв/дм3.
2.9 В схемы ВПУ следует включать оборудование по удалению агрессивных газов и предусматривать реагентные способы корректировки рН и снижения коррозии.
Производительность деаэрационных установок необходимо предусматривать с запасом не менее чем в 30%.
При использовании технической воды для подготовки подпитки закрытых систем теплоснабжения следует применять деаэраторы атмосферного типа.
2.10 Применение декарбонизаторов в схемах водоподготовки обязательно при подкислении и Н-катионировании подпиточной воды. Также целесообразно устанавливать декарбонизаторы при использовании в качестве подпиточной исходной воды с общей щелочностью менее 0,7 мг-экв/дм3. При применении декарбонизаторов рекомендуется подогрев воды перед ними до температуры 35-40 °С.
3 ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА
3.1 Водно-химический режим открытых систем теплоснабжения должен обеспечивать качество сетевой воды в соответствии с требованиями ГОСТ 2874-82.
3.2 Для закрытых систем теплоснабжения, и особенно в тепловых схемах с применением водо-водяных теплообменников, должен быть установлен контроль за поступлением в теплосеть исходной необработанной и недеаэрированной воды (присосы).
Присосы исходной необработанной воды ухудшают качество сетевой воды, что повышает требования к качеству подпиточной воды, увеличивает расход реагентов и снижает экономичность работы ВПУ.
Долю поступающей в теплосеть необработанной исходной воды (dс) в процентах оценивают по формуле для изменяющегося показателя (жесткость, щелочность):
(1)
где g - присосы сырой воды, м3/ч;
G - подпитка, м3/ч;
Cc - общая (средняя) жесткость сетевой воды, мг-экв/дм3;
Cп - общая жесткость подпиточной воды, мг-экв/ дм3;
Со - общая жесткость исходной неумягченной воды, мг-экв/дм3.
3.3 Снижение содержания продуктов коррозии в сетевой воде достигают поддержанием концентрации кислорода в подпиточной воде на уровне не более 50 мкг/дм3. Содержание кислорода в сетевой воде при подаче в нее подпиточной воды снижается за счет разбавления и не превышает 20 мкг/дм3, если нет присосов исходной необработанной воды в систему.
3.4 Коррекционную обработку подпиточной воды щелочными реагентами для регулирования значений рН на уровне 8,3-9,0 для открытых систем теплоснабжения и 8,3-9,5 для закрытых систем следует проводить в тех случаях, когда при налаженной работе ВПУ коррозионная активность воды не снижается. Одновременно следует проверить надежность работы ионитных фильтров, декарбонизаторов, деаэраторов и баков-аккумуляторов с обязательной защитой последних от контакта с воздухом.
Основным корректирующим щелочным реагентом должен служить силикат натрия. При невозможности его использования из-за накипеобразования следует применять гидроксид натрия.
Корректировку значения рН сетевой воды с помощью гидроксида натрия рекомендуется проводить с использованием метода номограмм (рекомендуемое приложение 3), которым учитывается щелочность, рН, содержание хлоридов и сульфатов.
3.5 Изменение водно-химического режима в соответствии с температурой нагрева и сезонными колебаниями качества исходной воды осуществляют включением или отключением части водоподготовительного оборудования, а также изменением дозы корректирующего реагента с учетом необходимого времени на замену в системе теплоснабжения воды одного качества на другое.
Время (τ) ч, необходимое для замены воды, определяют по формуле
(2)
где V - водяной объем системы теплоснабжения, м3;
Gп - расход подпиточной воды, м3/ч;
Gц - расход циркулирующей воды в системе, м3/ч.
При этом Gц должно быть больше Gп.
3.6 Использование вод непрерывной продувки паровых котлов, а также отмывочных вод от ионитных фильтров допускается только в закрытых системах теплоснабжения путем их ввода в линию подпиточной воды только в обоснованных случаях.
3.7 Счистку поверхностей нагрева водогрейных котлов следует проводить при их удельной загрязненности > 1000 г/м2.
Для оценки уровня загрязнения обязательно делают контрольные вырезки из средней части выходных экранов, в районе выше оси верхних горелок на 1-1,5 м и конвективного пучка - первый ряд по ходу газов. Вырезают не менее чем по 2 образца из экранной и конвективной частей длиной 1-1,5 м.
Химическую очистку следует проводить в соответствии с "Типовой инструкцией по эксплуатационным химическим очисткам водогрейных котлов" (РД 34.37.402) до остаточной загрязненности не выше 100 г/м2.
3.8 Вода, хранящаяся в баках-аккумуляторах, должна быть защищена от контакта с атмосферным воздухом по РД 34.40.504-86 или с помощью "паровой подушки". Расчет последней приведен в приложении 4.
3.8.1 Для предотвращения разрушения баков-аккумуляторов из-за внутренней коррозии на их внутреннюю поверхность необходимо нанести антикоррозионное покрытие, а снаружи закрыть защитным каркасом.
3.9 При останове на летний период водогрейные котлы консервируют одним из способов сухой или мокрой консервации по РД 34.20.591-87.
3.10 Для предотвращения сульфидного загрязнения теплосети необходимо:
обеспечить выбор оборудования и производительности ВПУ в соответствии с требованиями ВНТП 29-81;
проводить ежегодно промывки теплотрасс и местных систем отопления потребителей (не менее 30 % объема) в соответствии с требованиями РД 34.27.507;
применять силикаты согласно РД 34.37.505-83.
3.11 В начале отопительного сезона допускается повышение цветности исходной воды до 70 ° и содержания железа до 1,2 г/м3 в течение двух недель.
3.12 При силикатной обработке воды расчет необходимой степени умягчения (d) следует вести с учетом суммарной концентраций сульфатов и силикатов.
3.13 Надежность водно-химического режима системы теплоснабжения обеспечивают режимы работы водогрейных котлов, предупреждающие появление пристенного кипения: поддержание максимального расхода воды через котлы при давлении воды, большем 1,0 МПа, налаженный топочный режим и т.п.
3.14 Перед началом отопительного сезона необходимо провести тщательные промывки теплотрасс и местных систем отопления потребителей при контроле РЭУ и районной санэпидстанции в соответствии с РД 34.20.507.
4 ОРГАНИЗАЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
4.1 Химический контроль включает:
текущий оперативный контроль на всех этапах подготовки подпиточной воды, в том числе процессов дегазации;
