НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ РД 34.37.506-88 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
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 ВОДОИСТОЧНИКА1.1 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 УСТАНОВКИ2.1 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 РЕЖИМА3.1 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 КОНТРОЛЯ4.1 Химический контроль включает: текущий оперативный контроль на всех этапах подготовки подпиточной воды, в том числе процессов дегазации; контроль за водно-химическим режимом тепловой сети; периодический контроль качества исходной, подпиточной и сетевой вод. Текущий оперативный контроль следует вести постоянно с помощью автоматических или полуавтоматических приборов и дополнять ручными аналитическими определениями. Объем химического контроля приведен в рекомендуемом приложении 5. 4.2 Для оценки интенсивности процессов коррозии водогрейного оборудования и тепловой сети в подпиточной и сетевой водах определяют содержание соединений железа, растворенного кислорода, свободной углекислоты и рН. Для прогнозирования интенсивности образования отложений в водогрейном оборудовании, тепловых сетях и отопительных приборах потребителя определяют кальциевую и общую жесткость, карбонатную и общую щелочность, а также содержание сульфатов и соединений железа. 4.3 При монтаже системы отбора проб подпиточной и сетевой вод центральный сборный щит следует устанавливать в удобном для обслуживания месте. 4.4 Устройства для отбора проб воды изготавливаются в соответствии с РД 24.031.121-91 и включают в себя последовательно соединенные элементы: зонд трубчатый из стали типа Х18Н10Т, два запорных вентиля Ду-6, холодильник со змеевиком из стали типа Х18Н10Т и дроссельный игольчатый вентиль Ду-6 или Ду-10. Расчетная скорость воды во входном отверстии трубчатого зонда должна быть такой же, как и в трубопроводе. Трубы подвода анализируемой воды к холодильникам и змеевики холодильников, а также трубопроводы отбора проб на содержание растворенного кислорода и свободной углекислоты должны быть выполнены из стали типа Х18Н10Т по ГОСТ 9941-81. 4.5 При отборе и транспортировке пробы должны быть созданы условия, исключающие возможность ее загрязнения. Перед отбором проб для контроля соединений, которые могут находиться в дисперсном состоянии, пробоотборную трассу следует продуть с максимальной интенсивностью, а затем установить постоянный расход воды на уровне 40-60 дм3/ч при температуре не выше 40°С. Пря отсутствии приборов непрерывного химконтроля необходимо организовать отбор представительных среднесменных проб для анализа в дневную смену (кроме определений рН, О2 и СО2). 4.6 В конце отопительного сезона рекомендуется проводить анализ отложений в соответствий с РД 34.37.306-87 с целью выявления и ликвидации причин их образования и с целью выбора соответствующих методов очисток. Приложение 1(справочное) ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Приложение 2(рекомендуемое) ПРИМЕР РАСЧЕТА ДОЛИ УМЯГЧЕННОЙ ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ ПРИ Н-КАТИОНИРОВАНИИ В РЕЖИМЕ "ГОЛОДНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ"1 Условия применения Применяется, если Расчет следует вести по уравнению материального баланса кальциевой жесткости и общей щелочности воды. 2 Исходные данные Качество Н-катионированной воды по "голодной технологии" (мг-экв/дм3): кальций - 1,3 хлориды - 0,7 магний - 0,7 сульфаты - 1,0 натрий - 0,5 бикарбонаты - 0,8 сумма катионов 2,5 сумма анионов 2,5 3 Карбонатный индекс Ик = 1,3 . 0,8 = 1,04 (мг-экв/дм3)2. Нормой по проектному заданию следует считать Ик = 0,8 (мг-экв/дм3)2, поэтому требуется умягчение части Н-катионированной воды. 4 Материальный баланс по солям кальция: GH . [Ca]H + gу [Ca]Na = (GH + gу) [Ca]Ост где GH - количество Н-катионированной воды, т/ч; gу - количество умягченной воды, т/ч; [Ca]H - содержание кальция в Н-катионированной воды, мг-экв/дм3; [Ca]Na - содержание кальция в Na-катионированной воде, мг-экв/дм3; [Ca]Ост - содержание кальция в подпиточной воде после смешения умягченной и Н-катионированной воды, мг-экв/дм3. 5 Примем в численном примере: расход Н-катионированной воды 1000 т/ч. Остаточная кальциевая жесткость - 1,0 мг-экв/дм3 (тогда Ик = 1,0 . 0,8 = 0,8, что требуется по норме). Остаточная кальциевая жесткость умягченной воды принимаем как 67 % от остаточной общей жесткости умягченной воды, которая обычно составляет 0,05 г-экв/т. Тогда, подставляя эти значения в приведенное уравнение, получим: (1000 - gу) . 1,3 + gу . 0,033 = 1000 . 1,0 Отсюда: gу = 237 т/ч. Тогда, смешению подлежит 237 т/ч умягченной Н-катионированной (предварительно) воды и 763 т/ч Н-катионированной в "голодном режиме". При этом качестве воды можно избежать карбонатных отложений в часы зимнего максимума нагрузки. Приложение 3(рекомендуемое) МЕТОД НОМОГРАММ
|
Анализируемая вода |
Жесткость общая |
Жесткость кальциевая |
Щелочность |
Хлориды |
Сульфаты |
Солесодержание или сухой остаток |
Взвесь или прозрачность, мутность |
Углекислота свободная |
рН (автоматизированный контроль) |
Окисляемость перманганатная |
Железо |
Кисло род |
|
общая |
фенолфталеиновая |
||||||||||||
Исходная |
1М |
1М |
1М |
1М |
1М |
1М |
- |
1М |
1М |
1М |
1М |
1М |
- |
Осветленная за мех. фильтрами |
1C |
- |
1C |
1C |
- |
- |
- |
1C |
- |
1C |
- |
- |
- |
Подкисленная за буферными фильтрами |
- |
- |
3С |
3С |
- |
1М |
- |
- |
2С |
3С |
- |
- |
- |
Умягчение |
3С |
1М |
1C |
1C |
- |
- |
1М |
- |
за декарбонизатором |
1H |
- |
- |
- |
За деаэратором |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3С |
1C |
- |
1H |
3С |
После подпиточного насоса |
1C |
1М |
1C |
1C |
1М |
1М |
- |
1H |
3С |
1C |
1H |
1H |
3С |
Сетевая прямая после котла |
1C |
1М |
1C |
1C |
1М |
1М |
1М |
- |
1C |
1C |
1H |
1H |
1C |
Сетевая обратная до ввода подпиточной воды |
1C |
- |
1C |
1C |
- |
- |
1М |
- |
1H |
1C |
1H |
1H |
1C |
Примечания: 1 Определение солевых составляющих воды производится:
щелочности по РД 34.37.523.7-88
жесткости по РД 34.37.523.8-88
окисляемости по РД 34.37.523.10-88
хлориды по ОСТ 34-70-953.16-90
сульфаты по ОСТ 34-70-953.20-91
сухой остаток по ОСТ 34-70-953.14-90
взвешенные вещества по ОСТ 34-7G-953.13-90
прозрачность, мутность по ГОСТ 3351-74
углекислота свободная по ОСТ 34-70-953.1-91
железо по ОСТ 34-70-953.4-88
кислород по ОСТ 34-70-953.23-92
2 Определение хлоридов, сульфатов, солесодержания или сухого остатка, прозрачности, мутности, взвешенных частиц и перманганатной окисляемости проводят при наладочных испытаниях или смене водно-химического режима.
3 Обозначения 1C, 2С, 1H, 1M - количество определений в сутки, за неделю, в месяц. Отборы проб, проводимые раз в неделю, раз в месяц, следует осуществлять в разное время суток.
4 При эксплуатации конкретной схемы осветления (коагуляция, известкование) и умягчения (Н-катионирование) по узловой объем контроля устанавливает наладочная организация.
5 Санитарный бактериологический анализ для систем с открытым водоразбором производит районная санитарно-эпидемиологическая станция по установленному ею графику.
СОДЕРЖАНИЕ