Jaká voda by měla být v topném systému?

Personál jakéhokoli zdroje energie čelí souboru úkolů při organizaci spolehlivého a hospodárného provozu tepelných elektráren. Dosud byly tyto požadavky formulovány v pravidlech pro projektování a provoz různých elektráren [1, 2]. Konečným cílem je zabránit vzniku koroze kovů a/nebo tvorbě vodního kamene, usazenin a kalů na teplosměnných plochách zařízení a potrubí v kotelnách a systémech zásobování teplem organizací vhodného režimu chemie vody.

Obecně se uznává, že dosažení požadovaných vodně-chemických provozních podmínek elektráren je možné zajištěním vhodných koncentračních ukazatelů vody nezbytných pro zajištění jejích kvalitativních a kvantitativních charakteristik [3].

Veškeré pokusy o rozšíření tohoto technologického stavu na vodně-chemické režimy tepelných sítí však vedly nejčastěji k negativním výsledkům v zajištění jak jejich spolehlivého provozu [1, 2], tak potřebných ekonomických ukazatelů [4, 5].

Stávající rozpor byl potvrzen i v [6], kde je zdůrazněno, že podle tepelných chemiků nastal čas skutečně zhodnotit všechny aspekty provozu tepelných sítí a případně revidovat normy pro jejich projektování a provoz. .

Skutečná potřeba radikální revize stávajících schémat zásobování teplem byla zdůrazněna i v [7]. Právě v této práci byl učiněn pokus komplexně zvážit problém organizace vodochemických provozních režimů systémů zásobování teplem, tzn. vytápění a ohřev teplé vody (TUV). Zde A.P. Baskakov představuje základní pojmy chemie vody. Je třeba poznamenat, že na základě koncentračních ukazatelů kvality vody je splnění regulačních požadavků na chemické režimy vody [1, 2] nejvíce možné ve dvou případech [7].

1. Použijte jako make-up chemicky čistou (neutrální) vodu, kde se méně než jedna z 10 miliard molekul může rozpadnout na ionty. V současnosti je neutrální vodě svým složením nejblíže voda odsolená.

2. Používání tzv. „stabilní“ vody, která podle své definice neuvolňuje ani nerozpouští uhličitan vápenatý, který je základem všech druhů usazenin.

Na příkladu Dánska je použití podmíněně neutrální vody v systému zásobování teplem docela možné (tabulka 1).

Tabulka 1. Indikátory doplňovací vody pro topné systémy (Dánsko).

* Nedoporučuje se upravovat hodnotu pH pomocí amoniaku, protože koroze mědi a slitin mědi se může výrazně zvýšit při hodnotách pH nad 9.

Zároveň je však třeba věnovat pozornost nepřípustnosti použití hliníku v systémech zásobování teplem, který koroduje při pH nad 8,7.

Možnost přechodu na použití „neutrální“ vody je v tomto případě způsobena tím, že v dánských topných systémech není průměrná ztráta vody větší než 0,15 % za den, tzn. ne více než 1,5 litru na m3 vody (dodává HydroX).

V podmíněně uzavřených otopných soustavách s možností neoprávněného odběru vody a tím spíše u soustav s otevřeným odběrem vody se stává použití i jen změkčené vody ekonomicky nereálné.

Pokud jde o stabilitu vody (podle CaCO3), teoreticky je to možné pouze při konstantních teplotních podmínkách otopné soustavy. Tato podmínka není proveditelná, alespoň pro vodní systémy. Navíc podle VTI [8] je v některých tepelných sítích značný (až 20-25 °C) teplotní rozdíl již v přívodních vedeních jeho sítě.

Tzn., že vzhledem k řadě objektivních (dynamika teploty chladicí kapaliny, klimatické podmínky atd.) i subjektivních (objemy úniků síťové vody, kvalifikace obsluhujícího personálu atd.) faktorů zpravidla nelze zajistit spolehlivé provoz domácích tepelných sítí pouze při udržování vhodných ukazatelů koncentrace vody.

Proto jsou v [7] podrobně rozebrány výsledky práce za posledních 40-50 let.

letité zkušenosti s tvorbou hardwarových zařízení, režimových opatření apod. pro zamezení tvorby vodního kamene a koroze v systémech zásobování teplem.

Bylo provedeno srovnání takových metod úpravy vody, jako je iontová výměna (chemická metoda), stabilizační úprava vody (organické fosfonáty, akryláty atd.), úprava vody proti vodnímu kameni bez použití činidel (magnetická, ultrazvuková atd.) atd.

Je třeba poznamenat, že základním rysem iontové výměny je nutnost striktně dodržovat průchodnost katexových filtrů pro přídavnou vodu a včas a kvalitně provádět veškeré technologické operace. Na druhou stranu otopné a teplovodní soustavy jakéhokoli typu vyžadují pravidelně či periodicky změny průtoku doplňovací vody v širokém rozsahu – často i desítkáchkrát. To znamená, že tyto dva technologické procesy – výměna iontů a systém zásobování vodou, zejména otevřený – jsou prakticky neslučitelné. A všechny pokusy o jejich kombinaci jsou nevyhnutelně spojeny s nutností alespoň periodického zásobování topných a teplovodních systémů surovou vodou se všemi z toho plynoucími nepříjemnými důsledky. Je důležité si uvědomit, že tato metoda úpravy vody je pasivní ve vztahu ke stávajícímu vodnímu kameni, tzn. všechny „úniky“ solí tvrdosti a přerušení provozu iontoměničových filtrů (přímé dobíjení) vedou k postupnému nárůstu obtížně odstranitelných usazenin [5]. A i v podmínkách systémů zásobování teplem v Dánsku je nutné dodatečně zavádět speciální činidla, která přeměňují soli tvrdosti na kal [9].

Není náhodou a často v rozporu se stávajícími konstrukčními a provozními normami mnoha tepelných elektráren v Rusku, že již více než 10 let byly zastaveny všechny úpravny vody pro tepelné sítě a je dávkován pouze komplexon (organické fosfonáty) [6], a v kotelnách se používají stejné způsoby úpravy stabilizační vody a/nebo metody bez činidel [7].

Současně je v [7] upozorněno na přítomnost určitých problémů při používání tzv. „nechemických“ metod úpravy vody, mezi které někteří autoři zařazují úpravu vody komplexony [10]. To je způsobeno skutečností, že množství zaváděného činidla je výrazně nižší než stechiometrické složení.

Za určitých teplotních podmínek však k tvorbě usazenin nedochází. A tohoto efektu se dosahuje nikoli odstraněním prvků tvořících vodní kámen z vody, ale potlačením jejich vlastností tvorby vodního kamene [7]. Současně se snižuje korozní aktivita vody, inhibuje se kovový povrch a postupně se odstraňují dříve existující usazeniny (tab. 2).

Tabulka 2. Údaje z rozborů síťové vody z topného systému s otevřeným kohoutkem před a po použití činidla SK-110 [7].

Ano, tato metoda „není zcela chemická“, ale je to komplex fyzikálních a chemických procesů. Navíc každý z nich má své vlastní stechiometrické poměry. Ale u řady konstrukcí kotlů a zařízení pro výměnu tepla za určitých provozních režimů nejsou tyto stechiometrické poměry zajištěny.

Ve většině případů je to způsobeno odmítnutím revize zavedených norem pro konstrukci a provoz tohoto zařízení [6]. Poznamenejme sami, že situaci zde lze změnit pouze zrušením stávajícího

PTE [2] umožňuje výrobním závodům nezávisle stanovovat ukazatele kvality vody (normy) pro tepelné elektrárny. Dokud bude toto rozlišení zachováno, bude se nadále zjednodušovat hydraulické okruhy kotlů, snižovat rychlost pohybu vody v potrubí, v sítových okruzích atd. atd. [7, 11].

Přestože v tomto zavedeném schématu vývoje konstrukcí kotlů k maximálnímu zjednodušení jejich hydraulických charakteristik se objevily skutečné pozitivní změny. Jedná se o teplovodní kotle s vestavěnými výměníky [12], přechod na dvouokruhové systémy zásobování teplem atp.

Na závěr je třeba poznamenat, že problémy uvedené v publikaci, o které se zde jedná [7], byly dále rozpracovány v [13].

1. PB 10-374-03. Pravidla pro projektování a bezpečný provoz parních a horkovodních kotlů. – Petrohrad: Nakladatelství DEAN, 2003.

2. Pravidla pro technický provoz tepelných elektráren. – Petrohrad: Nakladatelství DEAN, 2003.

3. Kopylov A.S., Lavygin V.M., Ochkov V.F. Úprava vody v energetice: Učebnice pro vysoké školy. – M.: Vydavatelství MEP. 2003.

4. Shchelokov Ya.M. O schématech úpravy vody pro systémy zásobování teplem a vodou // Průmyslová energetika. 1991. č. 1.

5. Bělokonová A.F. Výsledky zavedení nové technologie přípravy doplňovací vody pro topné sítě s otevřeným vodovodem // Elektrické stanice. 1997. č. 6.

6. Fedoseev B.S. Současný stav úpraven vody a vodně-chemické režimy tepelných elektráren // Tepelná energetika. 2005. č. 7.

7. Baskakov A.P., Shchelokov Ya.M. Kvalita vody v systémech vytápění a zásobování teplou vodou: Učebnice. — Jekatěrinburg: USTU-UPI. 2002.

8. Baibakov S.A., Timoshkin A.S. Hlavní směry pro zvýšení účinnosti tepelných sítí // Elektrické stanice. 2004. č. 7.

9. Ole Christensen, Svend Andersen. O systémech úpravy vody v tepelných elektrárnách v Dánsku // Novinky v oblasti dodávek tepla. 2002. č. 10.

10. Řezník Ya.E. O „nechemických“ metodách úpravy vody // Úspora energie a úprava vody. 2006. č. 5.

11. Shchelokov Ya.M. O technických předpisech pro bezpečný provoz tepelných elektráren // Průmyslová energetika. 2006. č. 4.

12. Teplovodní kotle s nízkotlakou vroucí vodou s vestavěnými výměníky tepla / K. A. Zhidelov, V.F. Kiselev, V.B. Kulemin, V.V Provorov, N.M. Sergienko // Novinky o dodávkách tepla. 2006. č. 10.

13. Vodní hospodářství průmyslových podniků: referenční publikace: Kniha 3/V.I. Aksenov, Ya.M. Ščelokov, Yu.A. Galkin, I.I. Nichková, M.G. Ladygichev. M.: Tepelný inženýr. 2007. 368 s.

Shchelokov Ya.M., Kvalita vody v topných systémech

Zdroj: Časopis „Heat Supply News“ č. 2 (90), 2008, www.ntsn.ru

• Téma: Úprava vody
• stáhnout archive.zip (16 kBt)
• Vytiskněte si tento článek
• Diskutujte o článku na fóru
• Štítky: Úprava vody

• Zanechat komentář
• Tematické značky

Ne všechna voda je vhodná pro topný systém. To platí zejména pro tvrdou vodu. Pojem tvrdost zahrnuje převládající přítomnost uhličitanu vápenatého. Když se teplota vody se zvýšenou tvrdostí zvýší, soli se vysrážejí a tvoří trvanlivé usazeniny. Tento sediment se nazývá vodní kámen. Usazuje se na stěnách potrubí topných systémů a tím prudce snižuje jejich přenos tepla. Kromě vápenatých solí obsahuje voda různé mechanické nečistoty, které mohou zvýšit tloušťku vodního kamene. Před plněním topných systémů by proto měla být voda vyčištěna a změkčena.

Úprava vody pro otopný systém je proces, kterým se kvalita vody uvádí do souladu s normovými požadavky. Technologické systémy pro čištění a úpravu vody jsou sestavovány na základě určitých údajů. Nejprve je třeba zvážit účel vody. Na základě požadavků na její bakteriologické, fyzikální a chemické ukazatele je zohledňována kvalita zdrojové vody a možnost její kontaminace průmyslovými a domovními odpadními vodami. Nedostatečná kvalita vody, která vyžaduje úpravu vody, může být způsobena přírodními příčinami a antropogenními vlivy.

BWT řešení pro čištění výměníků tepla:

standard způsob úpravy vody pro topné systémy – Jedná se o chemickou úpravu nebo změkčování vody. Tento postup eliminuje výskyt usazenin uhličitanu vápenatého ve výměnících tepla. Změkčení zabraňuje a zabraňuje předčasnému selhání topného zařízení. Proto normy vyžadují standardní úpravu vody v tepelných energetických zařízeních.

Efektivní úprava vody pro topný systém zajišťuje nejen nepřítomnost vodního kamene, ale také přispívá ke stabilitě celého vodovodního systému: kotlů, vnitropodnikových topných systémů, hlavních sítí, rozvodů, topných zařízení a také udržuje nízké úroveň koroze zařízení, hlavních a rozvodných systémů.

Úprava vody včetně standardní chemické úpravy vody a odvzdušnění, které eliminuje kyslík jako příčinu koroze. Taková úprava vody několikanásobně zvyšuje spolehlivost zařízení topného systému. Tento postup umožňuje vyhnout se drahým neplánovaným opravám jednotlivých částí topného systému nebo celého systému, které jsou bez úpravy vody zničeny korozí.

V podmínkách centralizovaných kotelen, které vytápějí obytné oblasti a průmyslová zařízení, se postup úpravy vody provádí pomocí složitého zařízení, které zabírá hodně místa. Kompaktní instalace poskytující vysoce kvalitní vodu jsou určeny pro úpravu vody v kotlích.

Efektivní úprava vody plně zvládne své úkoly. Vědeckotechnický pokrok však nestojí. Byla vytvořena nová pokročilá technologie pro proces úpravy vody. Jeho podstata spočívá v přípravě vody pomocí komplexonátů. Tato technologie napomáhá vymývání všech typů usazenin v topných systémech, komplexně potlačuje tvorbu vodního kamene a koroze, výrazně snižuje investiční náklady (náklady na takovou úpravu vody jsou mnohem nižší), snižuje provozní náklady a zajišťuje spolehlivost systému. díky své jednoduchosti.

Základ pro úpravu vody komplexonáty je položen komplexním řešením problematiky systémů zásobování teplem – ochrany zařízení před vodním kamenem a korozí od počátku výroby tepelné energie až po místo její spotřeby. Nejdůležitější závěr, který by měla organizace zásobující teplem učinit, je, že speciální úprava vody je mnohem levnější než běžné opravy topných systémů a topných zařízení.

Úprava vody pro topný systém je zpočátku integrovaným přístupem k problematice čištění vody. Výsledkem tohoto přístupu je správná kvalita výsledné vody. Pro spotřebitele mohou postupy úpravy vody určovat kvalitu života. To zahrnuje zdravé jídlo, hygienu, čistotu v domě a kvalitní fungování zařízení a vodovodních systémů obecně.