Оборудование водно химической части котловых. Предварительная обработка воды
Водный режим котлов
Вода, используемая в котельных установках в качестве рабочего тела, обладает свойствами активного и почти универсального растворителя. Содержащиеся в ней примеси, независимо от источников их появления, при определенных условиях могут образовывать на стенках труб твердые отложения. Наиболее интенсивное образование отложений происходит в трубах испарительных и перегревательных поверхностей нагрева, расположенных в зоне интенсивного обогрева. Причем даже небольшой слой этих отложений вследствие низкого коэффициента его теплопроводности может недопустимо повысить температуру металла, а следовательно, привести к разрушению труб.
Поэтому использование природных вод, содержащих большое количество солей, кремневой кислоты, газов, в качестве питательной воды недопустимо. Для приготовления питательной воды требуемого качества природную воду подвергают специальной обработке. Она заключается в удалении минеральных и органических твердых взвешенных в воде примесей, солей жесткости (Са , Mg ) с заменой их легкорастворимыми солями щелочных металлов (К , Na ); общем обессоливании в системе выпарных установок с получением обессоленного конденсата; обескремнивании; дегазации. Такая обработка позволяет существенно снизить содержание примесей в питательной воде. Однако при эксплуатации котла количество примесей в воде постоянно возрастает. Это происходит ввиду добавки воды при восполнении потерь рабочей среды, перехода в воду продуктов коррозии конструкционных материалов. Кислород и углекислота, попадающие в воду, вызывают коррозию металла труб поверхностей нагрева. Соединения кальция и магния, относящиеся к труднорастворимым, как и продукты коррозии железа, меди, образуют накипь. Отложения образуют и легкорастворимые соединения такие, как Na 3 PO 4 ; Na 2 SO 4 , если концентрация их выше растворимости в рабочем теле (воде или паре). Часть примесей кристаллизуется в водяном объеме, образуя шлам.
Надежная и экономичная работа котла достигается путем вывода части примесей из котла, а также ограничением коррозии конструкционных материалов путем организации водно-химического (водного) режима.
В парообразующих поверхностях нагрева барабанного котла одновременно с образованием пара ввиду низкой растворимости солей в паре происходит увеличение концентрации их в воде. Для поддержания концентрации примесей воды в пределах, определяемых качеством получаемого пара и образованием отложений на внутренних поверхностях труб, соли и взвешенные примеси выводят из контура циркуляции вместе с водой путем организации непрерывной продувки. Продувочная вода выводится из последней ступени испарения в количестве 0,5 – 10 % паропроизводительности котла в зависимости от применяемого метода обработки добавочной воды и схемы ступенчатого испарения.
Кроме непрерывной продувки, производят также периодическую продувку из нижних коллекторов экранов. Таким образом удаляют шлам. Режим продувок регламентируется качеством воды и рабочими параметрами среды. Нарушение режима или полное исключение периодической продувки может привести к прикипанию шлама к поверхностям экранных труб холодной воронки.
В прямоточных котлах в экранах происходит испарение всей воды, поэтому отсутствует возможность организации продувки. Примеси ввиду различия их растворимости в воде и паре в том или ином количестве выпадают в виде отложений на внутренних поверхностях труб, а оставшаяся часть выносится с паром. Накопление этих отложений периодически удаляют путем проведения химической промывки котла. Процесс промывки трудоемок и выполним только при остановленном оборудовании.
Снижение скорости коррозии металла труб в современных прямоточных котлах достигается созданием в рабочем теле слабощелочной или нейтральной водной среды. Первая используется в том случае, если трубы подогревателей выполнены из латуни, а вторая – если трубы теплообменников изготовлены из коррозионно-стойкой стали. Слабощелочная среда имеет место при гидразинно-аммиачном комплексонном или гидразинном водном режиме. Нейтральная среда – при дозировании в конденсат газообразного кислорода или раствора перекиси водорода.
Барабанные котлы питают водой, содержащей легкорастворимые соединения.
В основном это соли натрия. Соли кальция и магния обладают малой растворимостью и в процессе парообразования могут давать накипь. Для предотвращения ее образования применяют коррекционный метод внутрикотловой обработки воды. Он заключается в том, что в котел вводят коррекционные добавки, способствующие переводу солей жесткости в неприкипающий шлам. В качестве таких добавок обычно применяют натриевые соли фосфатной кислоты (например, тринатрийфосфат Na
3 PO
4). Водный режим, основанный на вводе фосфатов, называют фосфатным.
Фосфатирование воды с подачей раствора в барабан может осуществляться по щелочно-солевому режиму или режиму чисто фосфатной щелочности. В первом случае для образования неприкипающего легкоподвижного шлама ввод фосфатов осуществляется в щелочную среду, а именно, в барабан. Здесь ввиду многократной циркуляции щелочность воды значительно больше, чем в питательной воде. Образовавшиеся соединения уходят вместе с продувочной водой.
Основная масса шлама, находящегося в воде во взвешенном состоянии, удаляется непрерывной продувкой, а небольшая его часть, скапливающаяся в нижних коллекторах, – периодической продувкой. Для надежного связывания солей кальция в воде поддерживают определенный избыток фосфатов, что однако приводит к существенному повышению щелочности воды (рН > 11), вызывающей коррозию металла. Поэтому при питании барабанного котла маломинерализованной добавочной водой (химически обессоленной) используется режим чисто фосфатной щелочности. Для поддержания умеренной щелочности воды в нее дозируют не только Na 3 PO 4 , но и смесь Na 3 PO 4 с кислой солью фосфорной кислоты Na 2 HPO 4 .
Инструкция по ведению водно-химического режима
Связность, о которой мы не раз говорили, это когда последующее изложение так или иначе опирается на предыдущее изложение или хотя бы апеллирует к нему.
Первый раздел – Общие положения. В нем только скупая информация. Так обычно принято в инструкциях. Тем не менее, ее можно считать вводной информацией по отношению к другим разделам.
Второй раздел – Принципиальная тепловая схема и основное оборудование. Здесь изрядное количество сведений, которые далее, в последующих разделах, никак не используются. Является ли она лишней – вопрос дискуссионный. Традиционно, мы даем химикам ТЭС какие-то минимальные "лишние" знания об оборудовании и тепловой схеме, чтобы они могли ориентироваться и в тех нештатных ситуациях, которые в полном их объеме в инструкции невозможно предусмотреть.
Третий раздел – ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В ПАРО-КОНДЕНСАТНО-ВОДЯНОМ ТРАКТЕ. Здесь, в цепочке изложения первый, второй и третий разделы, в полной мере соблюдены связность и последовательность, потому что в третьем разделе мы описываем процессы, связанные с конкретным оборудованием, о котором получили необходимые сведения в предыдущем разделе. Раздел довольно объемный для традиционных ТЭС. Но найти и отобрать самостоятельно нужные сведения по водно-химическому режиму ПГУ пока не просто для эксплуатационных химиков, поэтому и увеличен объем этого раздела.
Следующие разделы продолжают развивать тему ведения ВХР в разных ее аспектах и завершает ее раздел Меры безопасности. Текст этого раздела построен так, что речь идет в основном о том, какие меры безопасности должны поддерживаться в процессе эксплуатации оборудования и при выполнении работ. Если бы речь шла о мерах безопасности, которые следует осуществить до перехода к эксплуатации оборудования, то место этого раздела в плане последовательности изложения должно было бы быть впереди, после раздела Общие положения. Впрочем, меры безопасности должны предприниматься и до и после начала эксплуатации. Так что с местом этого раздела есть неопределенность. Схема составляемых инструкций обычно согласовывается с Заказчиком и в зависимости от его пожелания и прочих соображений раздел о безопасности может оказаться в списке разделов и на последнем месте, и на втором.>>
Перечень принятых сокращений и условных обозначений
| БЩУ | Блочный щит управления |
| ВД | Высокое давление |
| ВХР | Водно-химический режим |
| ВПУ | Водоподготовительная установка |
| КИП | Контрольно-измерительные приборы |
| КТЦ | Котлотурбинный цех |
| МЩУ | Местный щит управления |
| НД | Низкое давление |
| ПГУ | Парогазовая установка |
| СД | Среднее давление (или промежуточного давления) |
| ТЭС | Теплоэлектростанция |
| ФСД | Фильтр смешанного действия |
| ЦТАИ | Цех тепловой автоматики и измерений |
| DCS | Распределительная система управления (РСУ) |
| PLC | Программируемый логический контроллер (ПЛК) |
Водно-химический режим паровых котлов надо рассматривать как часть водно-химического режима энергетического блока. В общем виде задачей водно-химического режима блока (ВХР) является обеспечение надежности и экономичности работы всего оборудования блока. Эта задача может быть решена при:
Обеспечении необходимой чистоты питательной воды и перегретого
Ограничении образования отложений в паровом котле, турбине, трубопроводах;
Снижении до безопасного уровня интенсивности коррозионных процессов в оборудовании и трубопроводах.
Решение этих задач определяется типом оборудования, параметрами водного теплоносителя, материалом оборудования, количеством и составом примесей и т. п. Учитывая это многообразие условий работы блоков, становится ясным, что для каждого случая надо выбирать оптимальные методы решения задач ВХР.
Необходимая чистота пара определяется предотвращением заноса примесями проточной части турбины. Паровая турбина чувствительна к отложениям примеси: достаточно 3-4 кг отложений на лопатках, чтобы турбина 300 МВт снизила свою мощность и экономичность. С увеличением давления перед турбиной уменьшается проходное сечение лопаточного аппарата и, следовательно, возрастает влияние солевого заноса на ее работу. Поэтому с ростом давления перегретого пара возрастают требования к его чистоте.
В таблице 12.2 представлены нормы качества пара для барабанных котлов и котлов сверхкритического давления (гіо «Правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей»).
Нормирование качества пара ведется по натрию, так как соединения натрия составляют значительную долю примесей пара, и кремнекислоте, растворимость которой в паре с ростом давления существенно возрастает, и она в турбине образует трудно смываемые отложения.
В барабанных котлах нормам табл. 12.2 должен соответствовать не только перегретый, но и насыщенный пар, поскольку возможно выпадение примесей в поверхностях пароперегревателя. Концентрация примесей в насыщенном паре С"п определяется уносом влаги и, %, и растворимостью в паре, характеризуемой коэффициентом распределения Кр, %,
С> = (ш + Кр)^
Где концентрация примесей в котловой воде Скв для одноступенчатой схемы испарения определяется по формуле
Скв = (100+р) Спв
Величина С"п может быть уменьшена за счет:
Улучшения сепарции влаги от пара (уменьшается и);
Перевода примесей в соединения с меньшим коэффициентом распределения;
Увеличения продувки р, перехода на двух - или трехступенчатую схему испарения;
Снижения концентрации примеси в питательной воде.
Концентрацию примеси в паре Сп, уходящем из барабана, можно существенно снизить по сравнению с С"п путем организации промывки пара на специальном устройстве.
Таким образом, в барабанном котле качество пара зависит не только от качества питательной воды, но и других факторов. Поэтому нормы качества питательной воды для этих котлов устанавливаются менее жесткие (табл. 12.3), использовать блочные обессоливающие установки в этом случае экономически не выгодно.
В прямоточных котлах примеси питательной воды переходят в пар или образуют внутритрубные отложения, что отрицательно сказывается на работе котла. Качество питательной воды прямоточных котлов должно быть высокое (табл. 12.3). Добавочная вода проходит химическое обессоливание. В блоках СКД организуется 100%-ая конденсатоочистка в БОУ для удаления механических примесей (нерастворенных продуктов коррозии конструкционных материалов), коллоидно-дисперсных и растворенных веществ, попадающих в конденсат за счет присосов в конденсаторе.
|
Таблица 12.3. Нормы качества питательной воды
|
Вторая задача ВХР - ограничение образования отложений в котле - в барабанном котле решается за счет снижения Скв (продувка, ступенчатое испарение), а в прямоточном котле докритического давления может быть выделена переходная зона для отложения в ней большинства примесей. Во всех случаях устанавливаются предельные концентрации примесей в питательной воде и проводится коррекция химического состава воды для уменьшения количества отложений и увеличения их теплопроводности.
Полностью избежать отложений в поверхностях котла не удается, поэтому для их удаления проводятся периодически химические промывки котла или его отдельных поверхностей.
В барабанных котлах ограничение жесткости питательной воды (соединения Са и Mg) определяется необходимостью избежать их отложения на стенках труб и образования большого количества шлама, который может прикипать к поверхности труб. С увеличением давления в котле (соответственно увеличивается и температура котловой воды) растворимость большинства соединений Са и Mg уменьшается, возрастает опасность образования отложений. Поэтому с ростом давления допустимая жесткость питательной воды снижается. Для котлов, сжигающих мазут с высокими тепловыми потоками в топке, содержание Са и Mg должно быть уменьшено.
Нормирование кремнекислоты в питательной воде производится из расчета обеспечения чистоты насыщенного пара с учетом продувки котла и промывки пара.
Свободная угольная кислота (ССЬ) в воде после деаэратора должна отсутствовать, а величина рН питательной воды должна быть в пределах 9,1+- 0,1. Нормирование угольной кислоты и кислорода обусловлено тем, что они вызывают коррозию пароводяного тракта. Для связывания кислорода, присутствующего в питательной воде за счет присосов в вакуумной части конденсатного тракта и неполностью удаленного при деаэрации, производится обработка турбинного конденсата гидразином N2H4. Поддержание гидразина в пределах 20-60 мкг/кг перед котлом обеспечивает подавление кислородной коррозии.
Связывание остаточной после деаэратора концентрации углекислоты производится аммиачной обработкой питательной воды. Аммиак NH3 связывает угольную кислоту и повышает рН до величин слабощелочной среды, при которой коррозия углеродистых сталей снижается. Чрезмерное количество аммиака (свыше 1 ООО мкг/кг) приводит к аммиачной коррозии латунных трубок конденсатора и ПНД.
Примеси железа образуют малотеплопроводные отложения на теплона - пряженных поверхностях нагрева, приводящие к пережогу труб. С ростом давления в котле интенсивность образования железоокисных отложений увеличивается (уменьшается растворимость, увеличиваются тепловые потоки). Количество соединений железа в питательной воде зависит, в основном, от интенсивности коррозионных процессов во время работы и при простоях . Повышенное против норм содержание железа свидетельствует о нарушениях при проведении коррекционной обработки питательной воды. Существенное влияние на концентрацию железа в воде имеют предпусковые химические очистки, эффективная консервация оборудования при его простоях и т. п.
В прямоточных котлах СКД качество питательной воды должно быть равным или близким к качеству пара.
Растворимость соединений меди, натрия и кремнекислоты в водном теплоносителе СКД достаточна велика, и эти соединения проходят котел транзитом. Допустимые концентрации Си, Na и SiCb в питательной воде обусловлены надежной работой турбины.
Снижение допустимых концентраций соединений железа и солей жесткости в питательной воде направлено на уменьшение скорости роста малотеплопроводных отложений в радиационных поверхностях нагрева, особенно в котлах, сжигающих мазут.
Интенсивность образования железоокисных отложений в котле зависит не только от концентрации железа в питательной воде, но и от скорости коррозионных процессов в самом котле. Поэтому водно-химические режимы прямоточных котлов должны обеспечивать подавление коррозии во всем пароводяном тракте блока.
Как уже отмечалось, на блоках СКД производится очистка конденсата турбин на БОУ. Особенно важную роль играет конденсатоочистка при пусках и других неустановившихся режимах, когда содержание продуктов коррозии и других загрязнений в теплоносителе резко возрастает.
Третья задача ВХР - снижение интенсивности коррозионных процессов - решается путем ввода в конденсат и питательную воду реагентов, снижающих скорость коррозии, создающих на поверхности металла защитные пленки с высокой теплопроводностью.
Таким образом, для выполнения своих задач воднохимические режимы энергетических установок должны обеспечить выполнение норм качества пара и питательной воды, а также ряда других условий, обеспечивающих надежную и экономичную работу оборудования. В частности, в табл. 12.4 приведены допустимые значения ряда показателей работы блока, обусловленные водно-химическими режимами (эти показатели оцениваются при сжигании мазута через 7 000 часов, а при сжигании газа и твердых топлив - через 24000 часов эксплуатации).
РД 10-179-98
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАЗРАБОТКЕ ИНСТРУКЦИЙ И РЕЖИМНЫХ
КАРТ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТАНОВОК ДОКОТЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ И ПО
ВЕДЕНИЮ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ
КОТЛОВ
Ответственные
разработчики: Н.А.Хапонен, А.А.Шельпяков (Госгортехнадзор России);
Ю.К.Петреня, И.А.Кокошкин, В.Ю.Петров, Г.П.Сутоцкий, П.В.Белов
(АООТ "НПО ЦКТИ им.И.И.Ползунова", Санкт-Петербург); Р.Я.Ширяев,
Я.Е.Резник (Клуб теплоэнергетиков "Флогистон", Москва);
В.В.Потапова (МПНУ - филиал ОАО "Энерготехмонтаж")
УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Госгортехнадзора России от
09.02.98 N 5
В
развитие требований Правил устройства и безопасной эксплуатации
паровых и водогрейных котлов, утвержденных Госгортехнадзором
России, настоящие Методические указания определяют порядок
составления и использования инструкций и режимных карт по ведению
водно-химического режима (ВХР) и по эксплуатации установок
докотловой обработки воды (ВПУ) для котлов с рабочим давлением пара
до 3,9 МПа (40 кгс/см).
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие
методические указания определяют порядок составления и
использования инструкций и режимных карт по ведению
водно-химического режима (ВХР) и по эксплуатации
водоподготовительной установки (установок) докотловой обработки
воды (ВПУ) для котлов с рабочим давлением пара до 3,9 МПа (40
кгс/см), на которые распространяются требования
Правил устройства и безопасной
эксплуатации паровых и водогрейных котлов * (далее - Правила),
утвержденных Госгортехнадзором России 28.05.93 г.
________________
*
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).
1.2. Методические
указания предназначены для специалистов организаций, занимающихся
проектированием, изготовлением, пусконаладкой и техническим
диагностированием паровых и водогрейных котлов, а также для
инспекторов Госгортехнадзора России, контролирующих безопасную
эксплуатацию паровых и водогрейных котлов.
1.3. Владельцы котлов
должны иметь в каждой котельной две отдельные инструкции с
режимными картами по ВХР котлов и по ВПУ добавочной и питательной
воды, разработанные специализированной организацией, имеющей
разрешение (лицензию) органов Госгортехнадзора России на выполнение
пусконаладочных работ по водоподготовке.
1.4. Режимные карты
должны составляться со сроком их действия в течение трех лет. По
истечении указанного срока и при нормальной эксплуатации котла
режимные карты должны пересматриваться и вновь утверждаться
владельцем котла. До указанного срока карты следует пересматривать
в случаях аварий котлов по причинам, связанным с их ВХР, а также
при реконструкции котлов, изменении вида топлива или основных
параметров (давление, производительность, температура перегрева
пара), или ВХР и ВПУ, изменении требований к качеству исходной и
обработанной воды.
2. ТРЕБОВАНИЯ К ПОРЯДКУ СОСТАВЛЕНИЯ И СОДЕРЖАНИЯ ИНСТРУКЦИЙ ПО ВЕДЕНИЮ ВХР ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ И ИНСТРУКЦИЙ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТАНОВОК ДОКОТЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ
2.1. Инструкции должны
составляться специализированной пусконаладочной организацией,
имеющей разрешение (лицензию) органов Госгортехнадзора России на
проведение пусконаладочных работ по водоподготовке котлов.
2.2. Инструкции
утверждаются руководителем предприятия - владельца котла и
оборудования ВПУ.
2.3. Инструкции следует
составлять с учетом требований Правил , инструкций и паспортов
предприятий - изготовителей котлов и вспомогательного оборудования,
ведомственных нормативно-технических документов.
2.4 Инструкции должны
пересматриваться не реже одного раза в три года, а также в каждом
случае изменений в технологическом процессе (изменения в составе
оборудования, схеме обвязки, применение другого ионообменного
материала и т.д.).
2.5. Инструкции должны
содержать:
сведения о назначении
инструкций и перечень должностей работников, для которых знание
инструкций обязательно;
перечень нормативных
документов, использованных при составлении инструкций;
сведения о технических
параметрах и описание оборудования объекта, для которого
разработаны инструкции;
перечень точек отбора
проб пара, воды, конденсата, других контролируемых потоков
(растворы реагентов) и описание схемы отбора проб; временной
график, объем и описание методов химического контроля проб (ручного
и автоматизированного);
нормы качества
добавочной, питательной и котловой воды; указания реквизитов
нормативных документов;
допустимые значения
показателей качества исходной воды в соответствии с указаниями
изготовителей оборудования, органов государственного надзора, а
также рекомендациями пусконаладочных организаций;
перечень и описание
систем управления, автоматизации, измерений, сигнализации;
описание операций по
пуску и включению в работу оборудования, по обслуживанию
оборудования во время эксплуатации, операций при остановке
оборудования и мероприятий в период плановых ремонтов;
перечень возможных
неисправностей оборудования и мероприятий по ликвидации
неисправностей;
правила техники
безопасности при обслуживании технологического оборудования и при
работе в химической лаборатории;
график сервисного
обслуживания автоматизированных ВПУ, не имеющих постоянного
обслуживающего персонала;
регламент сервисных работ
на ВПУ.
3. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЙ И АВАРИЙ КОТЛОВ ИЗ-ЗА НАРУШЕНИЯ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА
3.1. Основным назначением
режимных карт по ВПУ и ВХР является обеспечение работы котла и
оборудования пароконденсатного и питательного тракта котельной без
повреждений их элементов из-за различных видов коррозии,
коррозийно-эрозионного износа и перегрева металла вследствие
образования на его внутренних поверхностях отложений в виде накипи
и шлама, а также увеличения относительной щелочности котловой воды
до опасных пределов.
Особую опасность для
целостности металла представляет комбинированное воздействие
нарушений нормальной циркуляции воды и термоциклического характера
работы металла в сочетании с неблагоприятным составом котловой
воды.
3.2. Специалист,
составляющий режимные карты по ВПУ и ВХР, должен изучить всю
имеющуюся на объекте техническую документацию, в том числе:
тепловую схему котельной
или электростанции;
инструкции по ВХР и
ВПУ;
характерные особенности
сезонных изменений состава исходной воды;
характерные особенности
состава производственного конденсата;
записи в паспорте котла,
в том числе сведения о количестве пусков и остановок котла, а также
надежность консервационных мероприятий;
количество и состав
внутрикотловых отложений и применявшиеся способы их удаления;
результаты проводившихся
технического и экспертного диагностирования котлов;
оценить надежность и
представительность осуществляемого химико-аналитического контроля
ВХР.
3.3. При составлении
режимных карт особое внимание следует обращать на котлы со сроком
их эксплуатации более 20 лет и имеющие заклепочные соединения в
барабанах, а также на котлы, имевшие за период своей эксплуатации
более 200 остановок.
4. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ РЕЖИМНОЙ КАРТЫ ПО ВПУ
4.1. Режимную карту по
ВПУ необходимо составлять отдельно для сооружений предварительной
очистки воды, фильтровальной, деаэрационной установок и установки
очистки конденсата.
4.2. В режимной карте по
ВПУ следует указать дату составления, срок действия, а также дать
ссылку на документы, послужившие основанием для содержащихся в
режимных картах требований. Перечень документов приведен в
приложении 1.
4.3. Исходными данными
для составления режимной карты по ВПУ должны являться материалы
проекта ВПУ, результаты наладочных работ на ней в увязке с
соответствующими требованиями Правил .
4.4. В режимной карте по
ВПУ должны быть:
приведены предельно
допустимые показатели качества исходной воды - минерализация
(солесодержание), жесткость общая, щелочность общая, содержание
взвешенных примесей (прозрачность), окисляемость, содержание
железа, значение рН и другие показатели, влияющие на работу ВПУ;
полный перечень этих показателей устанавливает пусконаладочная
организация;
указаны нормы качества
воды после отдельных сооружений ВПУ, а также конденсата,
возвращаемого с производства, и конденсата после подогревателя
сетевой воды;
определены нормальные и
предельно допустимые параметры работы ВПУ и отдельных аппаратов
(количество и производительность аппаратов, температура, доза
реагентов, расход воды при продувке, промывке, регенерации, условия
выполнения отдельных технологических операций).
Перечень показателей для
включения в РК по ВПУ приведен в приложениях 2, 3.
5. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ РЕЖИМНОЙ КАРТЫ ПО ВХР КОТЛА
5.1. В режимной карте по
ВХР котла следует указать дату ее составления, срок действия, а
также дать ссылку на документы, послужившие основанием для
содержащихся в карте требований.
5.2. Исходными данными
для составления режимной карты по ВХР котла должны являться
соответствующие материалы завода - изготовителя котла, проект
котельной в увязке с требованиями Правил и рекомендациями пусконаладочной
организации.
5.3. В режимной карте по
ВХР котла должны быть:
перечислены все
необходимые режимы коррекционной обработки питательной и котловой
воды;
указаны рекомендуемые
дозы корректирующих реагентов, приведены места их ввода в тракт
котла и указан способ контроля соответствующих процессов;
указаны нормы качества
котловой воды и пара как рекомендованные заводом - изготовителем
котла, так и установленные на основании специальных теплохимических
испытаний;
приведены основные
параметры режима непрерывной и периодической продувки,
рекомендованные специалистами, проводившими теплохимические
испытания;
перечислены основные
показатели противокоррозионного режима питательной и котловой
воды.
5.4. В режимной карте по
ВХР в зависимости от особенностей конструкции котла, условий его
предшествующей эксплуатации и отмеченных отклонений от норм ВХР
следует дать указания, на какие элементы внутрикотловых устройств
должно быть обращено особое внимание при очередной остановке котла
со вскрытием его барабанов, в том числе:
состояние узла ввода
питательной воды в барабан;
герметичность
паросепарационных устройств;
наличие повреждений
входных змеевиков стальных экономайзеров (в необходимых случаях -
вырезка образцов);
состояние
парогенерирующих труб в зоне с максимальным теплонапряжением (при
необходимости - вырезка образцов).
5.5. В режимной карте по
ВХР должно быть указано предельное удельное количество отложений
(г/м), допускаемое по условиям надежности для
дальнейшей эксплуатации котла.
Перечень показателей,
которые следует включить в режимную карту по ВХР, приведен в
приложении 4.
6. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ РЕЖИМНОЙ КАРТЫ ПО ОБЪЕМУ И МЕТОДАМ ХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЗА ВХР И ВПУ
6.1. Основой для
составления режимной карты по объему и методам химического контроля
являются требования государственных и ведомственных нормативных
документов и инструкций предприятий - изготовителей оборудования, а
также результаты наладочных работ и теплохимических испытаний,
проведенных пусконаладочной организацией в данной котельной.
6.2. В режимной карте по
химическому контролю за ВХР и ВПУ должны быть указаны:
перечень точек контроля
за работой ВПУ и за состоянием ВХР котлов с указанием условий
оснащения их устройствами для отбора и подготовки пробы;
наименование
контролируемых показателей работы ВПУ и ВХР;
единицы измерения
контролируемых показателей работы ВПУ и ВХР;
методы определения
(автоматические приборы, инструментальные методы, ручные
аналитические методы) контролируемых показателей;
погрешности применяемых
методов определения с указанием правил округления результатов
измерений;
периодичность выполнения
химических анализов;
условия, при которых
производятся дополнительные или повторные химические анализы.
6.3. В режимную карту по
объему и методам химического контроля необходимо включать основные
требования по безопасным методам труда, охране труда и охране
окружающей cреды.
Приложение 1 (обязательное). Перечень нормативных и иных документов, используемых при составлении РК по ВХР и ВПУ
Приложени
е 1
Обязательное
1. Правила устройства и
безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов (ПБ
10-574-03). М.: Федеральное государственное унитарное
предприятие "Научно-технический центр по безопасности в
промышленности Госгортехнадзора России", 2004. Сер.10. Вып.24.
2. ГОСТ 20995-75 . Котлы паровые
стационарные с давлением до 3,9 МПа. Показатели качества
питательной воды и пара. М.: Изд-во стандартов, 1989.
3. ГОСТ 2874-82 . Вода питьевая.
Гигиенические требования и контроль за качеством. М.: Изд-во
cтандартов, 1996.
4. Котлы паровые
стационарные низкого и среднего давления. Организация
водно-химического режима (РТМ
108.030.114-77). Утв. Минэнергомашем 10.05.77 г.
5. Котлы паровые низкого
и среднего давления. Организация и методы химического контроля за
водно-химическим режимом (РТМ
24.030.24-72). Утв. Минтяжмашем 07.06.72 г.
6. Расчет и
проектирование термических деаэраторов (РТМ 108.030.21-78). Утв. Минэнергомашем
02.07.78 г.
7. Методические указания.
Оснащение паровых стационарных котлов устройствами для отбора проб
пара и воды (РД
24.031.121-91). Утв. техническим комитетом (ТК 244)
"Оборудование энергетическое стационарное" и введены в действие
01.07.92 г.
8. ГОСТ 16860-88* . Деаэраторы термические.
М.: Изд-во стандартов, 1989.
Приложение 2 (обязательное). Режимная карта по эксплуатации установки натрий-катионитных фильтров
Приложение
2
Обязательное
Утверждаю
Главный инженер предприятия
"____" ___________ 199 г.
Таблица 1
Режимная карта по эксплуатации установки натрий-катионитных фильтров
(срок действия - три года)
|
Наименование
показателей |
Примечание |
||||
|
Заданные показатели |
|||||
|
1. Качество
воды на входе в установку |
|||||
|
1.1.
Минерализация (солесодержание, сухой остаток), мг/л |
|||||
|
1.2. Жесткость
общая, ммоль/л (мг·экв/л) |
|||||
|
1.3.
Щелочность общая, ммоль/л (мг·экв/л) |
|||||
|
1.4.
Прозрачность по шрифту (содержание взвешенных примесей), см
(мг/л) |
|||||
|
1.6.
Окисляемость, мг/л О |
|||||
|
2. Технические
характеристики фильтра |
|||||
|
2.1. Тип
фильтра |
|||||
|
2.2. Диаметр
фильтра, м |
|||||
|
2.3. Площадь
фильтрования, м |
|||||
|
2.4. Тип,
марка катионита |
|||||
|
2.5. Высота
слоя катионита, м |
|||||
|
2.6. Объем
катионита в фильтре, м |
|||||
|
Контролируемые величины |
|||||
|
3. Умягчение |
|||||
|
3.1. Количество работающих
фильтров, шт. |
|||||
|
3.2. Скорость фильтрования,
м/ч |
|||||
|
нормальная |
|||||
|
минимальная |
|||||
|
максимальная |
|||||
|
3.3. Производительность
фильтра, м/ч |
|||||
|
нормальная |
|||||
|
минимальная |
|||||
|
максимальная |
|||||
|
3.4. Рабочая обменная емкость
катионита, г·моль/м (г·экв/м) |
|||||
|
3.5. Жесткость умягченной
воды, ммоль/л (мг·экв/л) |
|||||
|
3.6. Жесткость умягченной воды
при отключении фильтра на регенерацию, ммоль/л (мг·экв/л) |
|||||
|
Условия работы фильтра |
|||||
|
3.7. Количество умягченной
воды за фильтроцикл, м |
|||||
|
3.8. Гидравлическое
сопротивление фильтра при нормальной производительности, МПа
(кгс/см) |
|||||
|
4. Взрыхляющая промывка
фильтра |
|||||
|
4.1. Скорость воды (показания
расходомера), м/ч (м/ч) |
|||||
|
4.2. Продолжительность промывки, мин | |||||
Соблюдение водно-химического режима (ВХР) является необходимым с целью предотвращения развития коррозии и образования отложений в любом оборудовании, где обращается вода.
АКВА-Композит оказывает услуги в области подбора реагентов и оборудования для установления правильного водно-химического режима паровых, водогрейных котельных и систем охлаждения
ИНСТРУКЦИЯ ПО ВЕДЕНИЮ ВОДНО - ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА
1. Организовать водно-химический режим с целью обеспечения надежной работы , трубопроводов и другого оборудования без повреждения и снижения экономичности, вызванных коррозией металла. Не допускать образование накипи, отложений и шлама на теплопередающих поверхностях оборудования и трубопроводах в котельных, систем теплоснабжения и теплопотребления.
2. Организацию водно-химического режима работы оборудования и его контроль осуществляет подготовленный персонал химической лаборатории или структурного подразделения организации. Организация имеет право привлекать для контроля за водно-химическим режимом другие специализированные организации.
3. Периодичность химического контроля водно-химического режима оборудования устанавливается специализированной наладочной организацией с учетом качества исходной воды и состояния действующего оборудования.
Периодичность контроля качества исходной, подпиточной и сетевой воды, а также воды в точках распределительной сети источников теплоты и тепловых сетей с открытой системой теплоснабжения определяется в соответствии с требованиями санитарных норм и правил. На основании периодичности составляется график химконтроля за водно-химическим режимом.
4. Выбор способов деаэрации питательной воды паровых котлов и подпиточной воды тепловой сети, способов для подпитки котлов и подпитки систем теплоснабжения, разработка технологий водоподготовки должны производиться специализированной (проектной, наладочной) организацией с учетом качества исходной (сырой) воды, назначения котельной, санитарных требований к теплоносителю, требований, определяемых конструкцией теплопотребляющего оборудования, условий безопасной эксплуатации, технико-экономических показателей и в соответствии с требованиями заводов-изготовителей. Внутрикотловой водно-химический режим и его коррекция определяются специализированной наладочной организацией на основании теплотехнических испытаний. Эксплуатация котлов без докотловой или внутрикотловой обработки воды не допускается. Любые изменения проектных схем и конструкций оборудования, которые могут влиять на работу водоподготовительных установок, а также на водно-химический режим котельной, согласовываются со специализированной (проектной, наладочной) организацией.
5. Оборудование, трубопроводы и арматура водоподготовительных установок и установок очистки конденсата, а также строительных конструкций, поверхности которых соприкасаются с коррозионно-активной средой, защищаются специальным антикоррозионным покрытием или изготавливаются из коррозионно-стойких материалов.
6. Котельные принимаются в эксплуатацию только при исправном оборудовании водоподготовительной установки, включая , при полной загрузке фильтров и оснащении их контрольно-измерительными приборами. Состав водоподготовительной установки и способ деаэрации (вакуумный, атмосферный деаэратор) определяются технико-экономическим обоснованием при проектировании.
7. На всех контролируемых участках пароводяного тракта устанавливаются с холодильниками для охлаждения проб до 20-40 °C. Пробоотборные линии и поверхности охлаждения холодильников выполняются из нержавеющей стали.
8. До ввода тепловых энергоустановок в эксплуатацию следует: наладить работу водоподготовки и системы деаэрации с привлечением специализированной организации, провести испытание на прочность и плотность деаэратора и аппаратов водоподготовки питательной и подпиточной воды. При отсутствии в паровой котельной пара для работы деаэратора до пуска котла необходимо выполнить только испытание на прочность и плотность деаэратора и осуществить наладку гидравлической части аппарата;
подвергнуть котел реагентной или водной с привлечением специализированной организации (способ промывки котла в зависимости от местных условий определяет наладочная организация). В случае необходимости до подключения котла подвергаются промывке аппараты и трассы тепловодоснабжения, к которым подключается водогрейный котел. Котел может быть включен в работу только после завершения его промывки, когда жесткость и содержание растворенного кислорода в воде перед котлом будут соответствовать требованиям настоящих Правил; концентрация соединений железа при этом не должна превышать предельные показатели более чем на 50 %.
9. Для тепловых энергоустановок с учетом требований предприятий-изготовителей, настоящих Правил и других нормативно-технических документов разрабатываются инструкция по ведению водно-химического режима и инструкция по эксплуатации установки (установок) для докотловой обработки воды с режимными картами, в которых должны быть указаны:
назначение инструкции и перечень должностей, для которых знание инструкции обязательно;
перечень использованных при составлении инструкции документов;
технические данные и краткое описание основных узлов, а также основного и вспомогательного оборудования, в том числе котлов, деаэрационной установки, установок для коррекционной обработки, установок для консервации и химической очистки оборудования, установок для водоподготовки со складским хозяйством;
перечень и схема точек отбора проб воды, пара и конденсата для ручного и автоматического химического контроля;
нормы качества добавочной, питательной и котловой воды, пара и конденсата;
нормы качества подпиточной и сетевой воды в тепловых сетях;
график, объемы и методы химического контроля, методики проведения химических анализов со ссылкой на нормативную документацию;
перечень и краткое описание систем автоматики, измерений и сигнализации установок для докотловой обработки воды и используемых в организации контроля за водно-химическим режимом;
порядок выполнения операций по подготовке и пуску оборудования и включению его в работу в периоды нормальной эксплуатации, после останова оборудования, а также после монтажа или ремонта установок (проверка окончания работ на оборудовании, осмотр оборудования, проверка готовности к пуску, подготовка к пуску, пуск оборудования из различных тепловых состояний);
порядок выполнения операций по обслуживанию оборудования во время нормальной эксплуатации;
порядок выполнения операций по контролю за режимом деаэрации, режимом коррекционной обработки воды при пуске, нормальной эксплуатации и остановке котла;
порядок выполнения операций при остановке оборудования (в резерв, для ремонта, аварийно) и мероприятий, проводимых во время остановки (отмывка, консервация, оценка состояния оборудования для выявления необходимости очисток, принятие мер против коррозионных повреждений, ремонт и т. п.);
случаи, в которых не допускается пуск оборудования и выполнение отдельных операций при его работе;
перечень возможных неисправностей и мер по их ликвидации;
основные правила техники безопасности при обслуживании основного и вспомогательного оборудования и при работе в химической лаборатории;
схема водоподготовительных установок и установок для коррекционной обработки;
перечень и нормы расхода реагентов, необходимых для эксплуатации водоподготовительных установок и коррекционной обработки, а также реактивов, предназначенных для аналитических определений.
10. Инструкции и режимные карты утверждаются техническим руководителем организации и находятся на рабочих местах персонала.
11. Периодически, не реже 1 раза в 3 года, с привлечением специализированной организации, производить ревизию водоподготовительного оборудования и его наладку, теплохимические испытания паровых и водогрейных котлов и наладку их водно-химических режимов, по результатам которых следует вносить необходимые корректировки в инструкцию по ведению водно-химического режима, а также в инструкцию по эксплуатации установок для докотловой обработки воды и в режимные карты водно-химического режима. В режимные карты и инструкции по ведению водно-химического режима и эксплуатации установок докотловой обработки воды при этом вносятся изменения, а сами они переутверждаются.
До указанного срока режимные карты следует пересматривать в случаях повреждения котлов по причинам, связанным с их водно-химическим режимом, а также при реконструкции котлов, изменении вида топлива или основных параметров (давление, производительность, температура перегретого пара), водно-химического режима и водоподготовительной установки, при изменении требований к качеству исходной и обработанной воды.
12. В котельных организовывается ежегодный внутренний осмотр основного оборудования (барабаны и коллекторы котлов) и вспомогательного оборудования водоподготовительных установок (фильтров, складов мокрого хранения реагентов, оборудования для коррекционной обработки и т. д.) с составлением актов, утверждаемых техническим руководителем.
Внутренние осмотры оборудования, отбор проб отложений, вырезку образцов труб, составление актов осмотров, а также расследование аварий и неполадок, связанных с водно-химическим режимом, должен выполнять персонал соответствующего технологического цеха с участием персонала химического цеха (лаборатории или соответствующего подразделения), а при отсутствии такового с привлечением по договору представителей наладочных организаций.
13. В дополнение к внутреннему осмотру оборудования организовываются вырезки образцов наиболее теплонапряженных труб котлов, а также отбор проб отложений и шлама из подогревателей, трубопроводов и другого оборудования.
Периодичность вырезок образцов труб котельного оборудования устанавливает специализированная наладочная организация при наладке водно-химических режимов оборудования с учетом графиков проведения капитальных ремонтов оборудования с внесением этой величины в инструкции по ведению водно-химического режима, но не реже, чем через:
15 000 ч эксплуатации котлов, работающих на жидком и газообразном топливе или на их смеси;
18 000 ч эксплуатации котлов, работающих на твердом топливе или смеси твердого и газообразного топлива.
14. Периодичность и водогрейного оборудования устанавливается такой, чтобы удельная загрязненность отложениями на наиболее теплонапряженных участках поверхностей нагрева котла к моменту его остановки на чистку не превышала:
для паровых котлов - 500 г/м2 при работе на газообразном и твердом топливе, 300 г/м2 при работе на жидком топливе; для водогрейных котлов - 1000 г/м2.
Для сетевых подогревателей очистку следует проводить при превышении температурного напора выше установленных норм или увеличении гидравлического сопротивления более чем в 1,5 раза по сравнению с проектными данными.
Способ проведения очистки оборудования, а также необходимость принятия других мер, препятствующих коррозии и образованию отложений, определяются специализированной наладочной организацией в зависимости от количества и химического состава отложения, а также на основании данных внутреннего осмотра оборудования. Для оценки эффективности проведенной химической очистки оборудования контрольные образцы труб вырезают до и после очистки.
15. Качество котловой воды и добавочной воды для подпитки паровых котлов, а также качество составляющих питательной воды (конденсат регенеративных, сетевых и других подогревателей, вод дренажных баков, баков нижних точек, баков запаса конденсата и других потоков) устанавливается в режимных картах по ведению водно-химического режима тепловых энергоустановок по результатам теплохимических испытаний и наладки оборудования. Качество указанных вод должно быть таким, чтобы обеспечивалось соблюдение норм качества питательной воды. При загрязненности составляющих питательной воды, вызывающей нарушение норм, они до возвращения в цикл подвергаются очистке или сбрасываются.
Качество насыщенного пара паровых котлов устанавливается в режимных картах водно-химического режима по результатам тепло-химических испытаний.
16. Непосредственная присадка гидразина и других токсичных веществ в подпиточную воду тепловых сетей и сетевую воду не допускается.
и для коррекционной обработки подпиточной и сетевой воды, проходят гигиеническую оценку в установленном порядке для применения в практике горячего водоснабжения. Остаточное содержание (концентрации) веществ в воде не должно превышать гигиенических нормативов.
17. Каждый случай подачи необработанной воды для подпитки тепловой сети отмечается в оперативном журнале с указанием количества поданной воды и источника водоснабжения. Контроль качества сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах каждого вывода осуществляется с помощью специальных пробоотборников.
18. В котельной необходимо вести журнал (ведомость) по водоподготовке и водно-химическому режиму котлов для записей результатов анализов воды, пара, конденсата, реагентов, о продувках котлов и операциях по обслуживанию оборудования водоподготовки в соответствии с утвержденной режимной картой и периодичностью химического контроля. При каждой остановке котла для чистки внутренних поверхностей его элементов в журнале по водоподготовке производится описание физико-механических свойств и толщины отложений, накипи и шлама.
19. На резервных линиях сырой воды, присоединенных к линиям умягченной воды или конденсата, а также к питательным бакам, устанавливают два запорных органа и контрольный кран между ними. Запорные органы должны находиться в закрытом положении и быть опломбированы, контрольный кран открыт. 22. для тепловых энергоустановок устанавливаются требованиями изготовителя оборудования тепловых энергоустановок. При отсутствии указанных требований по качеству следует руководствоваться государственными стандартами.