Blue Flower

Нормы качества воды для паровых, водогрейных котлов и тепловых сетей 

     В настоящее время вводится в строй много паровых и водогрейных котлов импортного производства, для определения водно-химического режима которых обязательно нужно учитывать требования к качеству воды завода- изготовителя и нормативные требования, действующие на территории РФ. При разночтении показателей выбираются более жесткие требования.

 

Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов ПБ10-574-03. Госгортехнадзор России.

     Правила распространяются на:

а) паровые котлы, в том числе котлы-бойлеры, а также автономные пароперегреватели и экономайзеры;

б) водогрейные и пароводогрейные котлы;

в) энерготехнологические котлы: паровые и водогрейные, в том числе содорегенерационные котлы (СРК);

г) котлы-утилизаторы (паровые и водогрейные);

д) котлы передвижных и транспортабельных установок и энергопоездов;

е) котлы паровые и жидкостные, работающие с высокотемпературными органическими теплоносителями (ВОТ);

ж) трубопроводы пара и горячей воды в пределах котла.

Правила не распространяются на:

а) котлы, автономные пароперегреватели и экономайзеры, устанавливаемые на морских и речных судах и других плавучих средствах (кроме драг) и объектах подводного применения;

б) отопительные котлы вагонов железнодорожного состава;

в) котлы с электрическим обогревом;

г) котлы с объемом парового и водяного пространства 0,001 м3 (1 л) и менее, у которых произведение рабочего давления в МПа (кгс/см2) на объем в м3 (л) не превышает 0,002 (20);

д) на теплоэнергетическое оборудование атомных электростанций;

е) пароперегреватели трубчатых печей предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Показатели качества питательной воды для котлов с естественной и многократной принудительной циркуляцией паропроизводительностью 0,7 т/ч и более не должны превышать значений, указанных:

для паровых газотрубных котлов - в таблице 13;

 

Нормы качества питательной воды для паровых газотрубных котлов

 

ПБ 10-574-03. Нормы качества питательной воды для паровых газотрубных котлов.

Показатель

Для котлов, работающих

на жидком топливе

на других видах топлива

Прозрачность по шрифту, см, не менее

40

20

Общая жесткость, мкг х экв/кг

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 до 100 мкг/кг.

 

для водотрубных котлов с естественной циркуляцией (в том числе котлов-бойлеров) и рабочим давлением пара до 4 МПа (40 кгс/см2) - в таблице 14;

 

Нормы качества питательной воды для водотрубных котлов с естественной циркуляцией и рабочим давлением пара до 4 МПа (40 кгс/см2).

 

ПБ 10-574-03. Нормы качества питательной воды для паровых водотрубных котлов с естественной циркуляцией и давлением до 4 МПа. 

 

Показатель

Рабочее давление, МПа (кгс/см2)

0,9 (9)

1,4 (14)

2,4 (24)

4 (40)

Прозрачность по шрифту, см, не

менее

30

40

40

40

Общая жесткость, мкг-экв/кг

30*

15*

10*

5*

 

40

20

15

10

Содержание соединений железа (в

пересчете на Fe), мкг/кг

Не нормируется

300*

100*

50*

Не нормируется

200

100

Содержание соединений меди (в

пересчете на Си), мкг/кг

Не нормируется

10*

Не нормируется

Содержание растворенного

кислорода (для котлов с

паропроизводительностью 2 т/ч и

более)**, мкг/кг

50*

30*

20*

20*

100

50

50

30

Значение рН при 25° С***

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 для котлов с чугунными экономайзерами содержание растворенного кислорода допускается до 100 мг/кг при сжигании любого вида топлива.

*** В отдельных случаях, обоснованных специализированной научно-исследовательской организацией, может быть допущено снижение значения рН до 7,0.

             

 

Нормы качества подпиточной и сетевой воды для водогрейных котлов

     Данные нормы не распространяются на водогрейные котлы, установленные на тепловых электростанциях, тепловых станциях и в отопительных котельных, для которых качество воды должно соответствовать требованиям Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей.

 

ПБ 10-574-03. Нормы качества подпиточной и сетевой воды для водогрейных котлов.

 

Показатель

Система теплоснабжения

Открытая

Закрытая

температура сетевой воды, °С

115

150

200

115

150

200

Прозрачность по шрифту, см, не менее

40

40

40

30

30

30

Карбонатная жесткость при рН не более 8,5, мкг-экв/кг

800*

750*

375*

800*

750*

375*

700

600

300

700

600

300

Карбонатная жесткость при рН более 8,5, мкг-экв/кг

Не допускается

По графику, см. ниже***

Содержание растворенного кислорода, мкг/кг

50

30

20

50

30

20

Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг

 

300

300*

250*

600*

500*

375*

250*

200*

500*

400*

300*

Значение рН при 25° С

 

От 7,0 до 11,0**

От 7 до 8,5

Содержание нефтепродуктов, мг/кг

 

1,0

 

* В числителе указаны значения 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

 

*** Определение нормируемого значения карбонатной жесткости в зависимости от карбонатной

Щелочности при рН>8,5 (закрытая система теплоснабжения) –см.рис.

                 

 

Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации». Изд. 2003 г. Минэнерго РФ.

 

Нормы качества подпиточной и сетевой воды для водогрейных котлов, установленных на ТЭЦ и в отопительных котельных, и для сетевых подогревателей.

     Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей в качестве критерия предотвращения накипеобразования нормируется карбонатный индекс Ик - предельное значение произведения общей щелочности и кальциевой жесткости воды в (ммоль/л)2, больше которого протекает карбонатное накипеобразование с интенсивностью более 0,1 г/(м2-ч) - таблица 16.

 

Таблица 16. ПТЭ. Нормативные значения карбонатного индекса Ик сетевой воды.

Тип оборудования

Температура нагрева

сетевой воды, °С

Ик, (ммоль/л)2, при рН

< 8,5

8,51-8,8

8,81-9,2

> 9,2

Водогрейные котлы,

установленные на электростанциях и в отопительных

котельных

70-100

3,2

2,3

1,8

1,5

101-120

2,0

1,5

1,2

1,0

121-140

1,5

1,2

1,0

0,7

141-150

1,2

1,0

0,8

0,5

151-200

0,8

0,7

1,5

0,3

Сетевые

подогреватели

70-100

4,0

2,6

2,0

1,6

101-120

3,0

2,1

1,6

1,4

121-140

2,5

1,9

1,4

1,2

141-150

2,0

1,5

1,2

0,9

151-200

1,0

0,8

0,6

0,4

 

     Кроме этого, качество подпиточной и сетевой воды должно удовлетворять следующим нормам:

 

ПТЭ. Нормативные значения качества воды для тепловых сетей.

Показатель

Система теплоснабжения

Открытая*

Закрытая

Содержание свободной углекислоты

0

Значение рН при 25° С

От 8,3 до 9,0**

От 8,3 до 9,5**

Содержание соединений железа только для сетевой воды, мкг/дм3

300***

500

Содержание растворенного кислорода, мкг/дм3

в подпиточной воде 20, в сетевой воде 50

Количество взвешенных веществ, мг/дм3, не более

5,0

Содержание нефтепродуктов, мг/дм3

0,1

1,0

* Качество подпиточной воды открытых систем теплоснабжения (с непосредственным водоразбором) должно удовлетворять также действующим нормам для питьевой воды.

** Верхний предел значения pH допускается только при глубоком умягчении воды, нижний - с разрешения

энергосистемы может корректироваться в зависимости от интенсивности коррозионных явлений в оборудовании и трубопроводах систем теплоснабжения. Для закрытых систем теплоснабжения с разрешения энергосистемы верхний предел значения pH допускается не более 10,5 при одновременном уменьшении значения карбонатного индекса до 0,1 (мг-экв/дм3)2, нижний предел может корректироваться в зависимости от коррозионных явлений в оборудовании и трубопроводах систем теплоснабжения.

*** По согласованию с санитарными органами допускается 500 мкг/дм3.

 

Нормативы качества воды для котлов импортного производства по требованиям заводов- изготовителей

     Требования к качеству подпиточной и сетевой (котловой) воды водогрейных котлов фирмы Viesmann марок VITOPLEX, VITOROND, VITOMAX.

     Отопительные установки с предписанными рабочими температурами до 100 °С:

- Требования Viessmann. Нормативные значения качества воды для водогрейных котлов с максимальной температурой до 100°С.

Общая мощность нагрева, кВт

Жесткость общая, мг-экв/л

> 50 до < 200

< 2,0

> 200 до < 600

< 1,5

> 600

< 0,02

 

      Данные значения определяются исходя из следующих условий:

·   Общий объем воды для наполнения и подпитки в течение срока службы установки не превышает тройного водонаполнения отопительной установки.

·   Удельный объем установки меньше 20 л/кВт мощности нагрева. Для многокотельных установок при этом следует использовать мощность самого слабого водогрейного котла.

·   Выполнены все мероприятия для предотвращения коррозии, вызываемой водой.

Следует производить умягчение воды для наполнения и подпитки отопительных установок со следующими условиями:

·   Общая жесткость исходной воды выше рекомендуемых значений.

·   Ожидаются более высокие объемы воды для наполнения и подпитки.

·   Удельный объем установки больше 20 л/кВт мощности нагрева. Для многокотельных установок при этом следует использовать мощность самого слабого водогрейного котла.

 

     Отопительные установки с допустимыми температурами подающей магистрали выше 100 °С: 

- Требования Viessmann. Нормативные значения качества воды для водогрейных котлов с максимальной температурой свыше 100°С.

Водно-химический режим

Слабосоленый

Соленый

Электрическая проводимость контурной воды мкСм/см

10-30

> 30-100

>100-1500

Общие требования

Бесцветная, чистая, без нерастворимых примесей

Значение рН при 25°С

9-10 4

9-10,5 4

Растворенный кислород, мг/л

< 0,1 2)

< 0,05 2)

< 0,02 2)' 3)

Общая жесткость, ммоль/л

< 0,02

Фосфат (PO43-), мг/л

<5 4)

<10 4)

<15

Электрическая проводимость, мкСм/см

10-30

> 30-100

>100-1500

При использовании кислородсвязывающих веществ, мг/л: сульфит натрия

-

-

< 10

·   Для открытых систем теплоснабжения значение pH д.б. меньше 9,5 и концентрация PO4 д.б. меньше 7 мг/л.

·   При продолжительном режиме работы обычно устанавливаются намного меньшие значения.

·               При использовании подходящих неорганических ингибиторов коррозии концентрация кислорода в сетевой воде  может составлять до 0,1 мг/л.

·   Для водогрейных котлов фирмы Viessmann соблюдать нижний предел концентрации фосфата, равный половине максимального значения 2,5 или 5 мг/л PO4.

 

  

Требования к качеству подпиточной и сетевой (котловой) воды водогрейных котлов фирмы Loos.

 

Требования LOOS. Нормативные значения качества воды для водогрейных котлов.

Водно-химический режим

Слабосоленый

Соленый

Электрическая проводимость контурной воды мкСм/см

10-30

> 30-100

>100-1500

Питательная вода

Общие требования

Бесцветная, чистая, без нерастворимых примесей

Значение рН при 25°С

8-10

8-10,5

Общая жесткость, ммоль/л

< 0,02

Растворенный кислород, мг/л

 

< 0,1

 

Контурная(котловая )вода

Общие требования

Бесцветная, чистая, без нерастворимых примесей

Значение рН при 25°С

8-10

8-10,5

KS8,2 (щелочность по фенолфталеину), ммоль/л

-

0,1-0,5

0,5-5

Общая жесткость, ммоль/л

< 0,02

Растворенный кислород, мг/л

 

< 0,1

 

Фосфат (PO43-), мг/л

3-6

5-10

5-15

Электрическая проводимость, мкСм/см

10-30

> 30-100

>100-1500

При использовании кислородсвязывающих веществ, мг/л:

 

 

 

гидразин

 

0,2-1

 

0,2-2

 

0,3-3

 

сульфит натрия

-

-

5-10

Примечание: Котел необходимо заполнять только подготовленной, по крайней мере, умягченной, водой, в которую добавили тринатрийфосфат в количестве не менее 50 мг/л.

 

Требования к качеству питательной и котловой воды паровых котлов фирмы Loos.

 

Питательная вода: 

Требования LOOS. Нормативные значения качества питательной воды для паровых котлов.

 

Показатели

Ед. изм.

Котел с большим водяным объемом Рабочее давление < 20 бар и прямоточный котел 6) все ступени давления

Котел с большим водяным объемом рабочее давление >20 bar

Общие требования

-

бесцветная, прозрачная, без нерастворимых включений и пенообразующих веществ

1)Значение pH при 25 C

-

> 9,2

Электропроводность при 25 °С 5)

^S/см

< 5 % от предельного значения котловой воды

для прямоточных котлов

 

< 500

по возможности с очень низким содержанием соли

__

KS8,2 (щелочность по фенолфталеину)

ммоль/л

0,1 - 0,7

0,1- 0,5

Общая жесткость 2)

ммоль/л

< 0,01

< 0,01

Растворенный кислород 4)

мг/л

< 0,05

< 0,02

Кислородсвязывающие вещества 4)

мг/л

См. примечания

для прямоточных котлов 6) (Na2SO3)

 

5-10

Железо (общее)

мг/л

< 0,3

< 0,1

Медь

мг/л

< 0,05

< 0,03

Жиры, нефтепродукты

мг/л

< 1

Перманганатная окисляемость

мг

< 10

 

(КМпО4)

 

 

 

 

 

Кремниевая кислота

мг/л

< 5 % от предельного значения котловой воды

для прямоточных котлов

 

Примечание: Для значений электропроводимости, KS8 2 (щелочность по фенолфталеину) и кремневой кислоты вместе с данными таблицы 19 за основу берется непрерывная продувка, равная 5 %, в перерасчете на произведенное количество пара. При увеличении значений питательной воды увеличивается и процент непрерывной продувки.

 

Котловая вода:

Требования LOOS. Нормативные значения качества котловой воды для паровых котлов.

 

Тип котла

µ S/см

Котел с большим водяным объемом

Электропроводность питательной воды при 25 °С

более 30

(с содержанием соли)

< 30

(с низким содержанием соли)

< 10

(без соли)

Диапазон применения

 

< 20 бар

> 20 бар и все жаротрубные котлы с двумя жаровыми трубами

Все котлы

Все котлы

Общие требования

-

бесцветная, прозрачная, без нерастворимых включений и пенообразующих веществ

pH при 25 °с 11

-

10,5 -12,0

10,5 -11,8

10,0-11,5

9,5 -10,5

KS82 (щелочность по фенолфталеину) 7)

ммоль/л

1 -12

1 - 8

0,1 - 3

0,05 - 0,3

Общая жесткость 2)

ммоль/л

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

Фосфаты 3)

мг/л

10 - 30

< 6

Сульфиты 4)

мг/л

10 - 30

10

20

-

Электропроводность котловой воды при 25 0С

 

µ S/см

< 6000

< 4000

< 2000

< 150

Перманганатная окисляемость 7)

мг(КМnО4)/л

< 150

< 100

< 50

< 30

Кремниевая кислота 7)

мг/л

< 150

< 80

< 50

< 4

  

 Требования к качеству питательной и котловой воды паровых котлов фирмы IVAR марок BHP и BLP. 

Питательная вода:

Требования IVAR. Нормативные значения качества питательной воды для паровых котлов.

 

Показатель

Рабочее давление до

15 бар

Рабочее давление

16-25 бар

Значение рН при 25°С

7,5-9,5

Жесткость, мг/л СаСО3

5,0

Растворенный кислород, мг/л

0,1

0,05

Диоксид углерода, мг/л

0,2

Железо (общее), мг/л

0,1

Медь, мг/л

0,1

Жиры, нефтепродукты, мг/л

1,0

Общие требования

Прозрачная, бесцветная, не содержащая суспензий и пены

  

Котловая вода:

 

Требования IVAR. Нормативные значения качества котловой воды для паровых котлов.

 

Показатель

Рабочее давление до 15 бар

Рабочее давление 16-25 бар

Значение рН при 25°С

 

9-11

Щелочность, мг/л СаСО3

1000

750

Жесткость, мг/л СаСО3

5,0

Электрическая проводимость, мкСм/см

7000

6000

Солесодержание, мг/л

3500

3000

Кремниевая кислота, мг/л

150

Фосфаты, мг/л

30

Общие требования

Прозрачная, бесцветная, не содержащая суспензий и пены

  

Требования к качеству питательной воды водогрейных котлов фирмы IVAR марки SuperRaG

 

Показатель

Значение рН при 25°С

> 7,2

Жесткость, °f,( ммоль/л)

15 (3,0)

Общие требования

Прозрачная, не содержащая взвесей

  

     Примечания к Таблицам

·         Регулировка щелочности (значение pH или KS 8,2):

     При солесодержащем режиме работы - твердой щелочью (фосфат тринатрия, фосфат трикалия, гидроокись натрия), если щелочность не устанавливается сама, то при необходимости следует добавлять летучие вещества.

     При режиме работы с маленьким содержанием соли - преимущественно фосфатом тринатрия, фосфатом трикалия, с добавлением при необходимости летучих веществ (аммиака). Если по требованиям к чистоте пара (в пищевой промышленности, при стерилизации, для увлажнения воздуха и т.д.) не возможно использовать летучие химикаты, то в дополнение к фосфату можно дозировать небольшое количество каустика.

     При бессолевом режиме работы - только фосфатом тринатрия, фосфатом трикалия, с добавлением при необходимости летучих веществ.

·         И питательная и котловая вода практически не должны содержать солей жесткости. Минимальная

граница индикации распространенных тестов на жесткость находится на уровне 0,01 ммоль/л;

     Если для стабилизации жесткости используются дозирующие средства, которые при контроле при помощи обычных тестов на жесткость показывают жесткость, то вместо измерения жесткости следует определять избыток этих дозирующих средств в соответствии с предписаниями изготовителя, используя для этого соответствующие тестовые комплекты.

·         При дозировке фосфатов соблюдать предельные границы.

     При режиме работы с маленьким содержанием соли строго необходимо дозировать фосфат тринатрия или фосфат трикалия. - см. п.1).

     При солесодержащем режиме работы для связывания окиси и гидроокиси щёлочноземельных металлов можно применять так же средства, не содержащие фосфаты.

·   Кислород в питательной воде должен доводиться до описанных предельных значений в основном

при помощи физических методов, например, при помощи термической деаэрации под давлением. На практике невозможно соблюдать предельные значения при помощи только одной деаэрации, это так же невозможно из-за частых остановок, пусков и отключений и при использовании частичной деаэрации. Поэтому следует дозировать кислородосвязывающее средство.

     Если, например, пригодным оказался нелетучий сульфит натрия, то нет никаких гигиенических и токсикологических ограничений. Дозировку в питательную воду проводить так, чтобы были соблюдены предельные значения для котловой воды.

     Необходимость и выбор дозируемого средства рассматриваются в каждом отдельном случае. Амины, образующие пленку, не являются кислородосвязывающими средствами!

·         Вместе с электропроводимостью важными величинами являются содержание кремневой кислоты

(SiO2) и pH (дополнительная величина KS 8,2), запрещается нарушать их предельно допустимые границы. Если до достижения максимальной проводимости будет достигнуто одно из этих значений, то для начала непрерывной продувки будет определяющим именно это значение. Непрерывная продувка регулируется по измерению проводимости, поэтому вместо предельных значений проводимости, указанных в таблице 20, за основу берется проводимость, при которой одна из вышеуказанных величин достигла свое максимальное значение.

     Значения, указанные в таблице 20, - это максимально допустимая проводимость. Для котельных установок, в которых проводимость включена в цепь безопасности, по достижении этих предельных значений происходит отключение и блокировка горелки, поэтому регулируемую проводимость нужно устанавливать с достаточным запасом предела (30%).

     Если требуется очень чистый пар, то при необходимости для этого особого случая можно снизить максимальное значение проводимости в котловой воде.

     Предельные значения электропроводности, значение pH (дополнительная величина K S 8,2), кремневой кислоты для питательной воды получаются из процента непрерывной продувки (принято 5 %) и предельного значения котловой воды. Не допустима более высокая проводимость питательной воды, допускается значение K S 8,2 или содержание кремневой кислоты, при которых обязательно соблюдаются значения котловой воды (таблица 2). Конечно, тогда и процент непрерывной продувки будет больше 5% и обязательно потребуется проверка компонентов котла (например, регулировочного вентиля непрерывной продувки, питательного насоса, горелки, деаэрации и т.д.)

·         Для прямоточных котлов нужно анализировать только питательную воду. Кислородосвязывающее

средство должно обнаружиться в части остаточной влажности (взятой из водоотделителя, подключенного непосредственно за прямоточным котлом).

·         Для котлов с большим водяным объемом с пароперегревателями при солесодержащем режиме

работы следует разделить на два предельные величины для котловой воды (непосредственная электропроводность в питательной воде при 250С > 30 ^S/см) для S 8,2 (значение p), непосредственную электропроводность при 250С, потребление KMnO4 и кремневую кислоту (SiO2).