Strona startowa Publikacje 2010 Jakość wody dodatkowej stosowanej do uzupełniania strat w obiegach ciepłowniczych i współpracujących z nimi kotłach wodnych

Jakość wody dodatkowej stosowanej do uzupełniania strat w obiegach ciepłowniczych i współpracujących z nimi kotłach wodnych

Drukuj PDF

Autor

Antoni Litwinowicz
„ENERGOPOMIAR” Sp. z o.o.
Zakład Chemii i Diagnostyki

Wśród wielu czynników mających wpływ na sprawną i bezpieczną pracę urządzeń ciepłowniczych jest również woda, zarówno zasilająca kotły, jak i krążąca we współpracujących z nimi obiegach ciepłowniczych. Jakość wody obiegowej i zasilającej kotły w sposób bezpośredni zależy od jakości wody dodatkowej kierowanej do uzupełniania strat w tych obiegach. W niniejszym wystąpieniu zwrócono szczególną uwagę właśnie na jakość wody dodatkowej kierowanej do poszczególnych obiegów oraz przedstawiono do dyskusji propozycję wskaźników mogących mieć zastosowanie w projektowaniu urządzeń do przygotowania wody dla celów ciepłowniczych.

Dobrze przygotowana woda dodatkowa musi spełniać dwa podstawowe zadania, w obiegach i kotłach nie mogą wytrącać się osady a procesy korozyjne muszą być maksymalnie hamowane. Z problemem jakości wody dodatkowej kierowanej do kotłów i do uzupełnienia obiegów ciepłowniczych związane są trzy akty normatywne. Są to:

  • Polska Norma PN-85/C-04601. Woda do celów energetycznych. Wymagania i badania jaskości wody dla kotłów wodnych i zamkniętych obiegów ciepłowniczych.
  • Polska Norma PN-93/C-04607. Woda w instalacjach ogrzewania. Wymagania i badania dotyczące jakości wody.
  • Polaka Norma PN-EN 12952-12. Kotły wodnorurowe i urządzenia pomocnicze. Część 12: Wymagania dotyczące jakości wody zasilającej i wody kotłowej

Polska Norma PN-85/C-04601 opisuje sposób badania i wymagania dotyczące jakości wody dla kotłów wodnych oraz zamkniętych obiegów ciepłowniczych. Norma dotyczy wody obiegowej, jak i wody do napełniania i uzupełniania obiegów, przy czym występuje tu wyraźne rozgraniczenie na obiegi charakteryzujące się małym uzupełnianiem poniżej 5 m3/h i obiegi większe o uzupełnianiu przekraczającym 5 m3/h. Podstawowe parametry dla obiegów o większym uzupełnianiu przedstawiono w tabeli nr 1.

Zapobieganie procesom korozyjnym realizowane ma być głównie poprzez podniesienie pH wody kierowanej do poszczególnych układów, dobre odgazowanie wody i związane z tym usunięcie tlenu. Natomiast procesy korozyjne związane z dużą zawartością soli silnych kwasów nie zostały uwzględnione.

Procesy osadotwórcze mają być ograniczone głównie poprzez utrzymywanie praktycznie zerowej twardości wody oraz ograniczenie jej zasadowości ogólnej do poniżej 1,0 mval/l.

Stopień narażenia układów na odkładanie się osadów eksploatacyjnych ocenia się na podstawie pomiarów takich parametrów jak: zawartość żelaza ogólnego, zawartość zawiesiny oraz służąca do kontroli stężenia najpopularniejszego wtedy środka korekcyjnego - zawartość fosforanów.

Niewielką uwagę poświecono zawartości substancji organicznych. Jedynym parametrem kontrolnym jest tutaj zawartość substancji ekstrahujących się rozpuszczalnikami organicznymi (oleje).

Ustalone ówcześnie parametry kontrolne wynikały przede wszystkim z konieczności przyjęcia takich parametrów, które byłyby uzasadnionym kompromisem pomiędzy kosztem produkcji wody dodatkowej a występującymi bardzo dużymi stratami w obiegach ciepłowniczych.

W oparciu o wieloletnie doświadczenia widać, że podane wyżej parametry w małym stopniu uwzględniały uwarunkowania współpracy zamkniętych obiegów ciepłowniczych z kotłami parowymi, w szczególności produkującymi parę dla turbin. Nawet niewielkie przecieki w obrębie wymienników ciepłowniczych, mających styczność z parą, powodują pogorszenie jakości kondensatów, a tym samym jakości wody zasilającej kotły i także pary kierowanej do turbin. Można temu zapobiegać, stosując do uzupełniania sieci wodę o jakości zbliżonej do jakości wody zdemineralizowanej.

Wodę spełniającą powyższe warunki uzyskiwano stosując takie procesy jak dekarbonizację wody wapnem i zmiękczanie przy pomocy wymienników sodowych. W późniejszym czasie zaczęto stosować także do dekarbonizacji wody efektywniejsze od reaktorów do dekarbonizacji wapnem wymienniki słabo kwaśne, jednak w tym przypadku wymagane jest również zastosowanie desorberów CO2 oraz precyzyjnej korekcji pH.

W każdym przypadku konieczne jest zastosowanie procesu odgazowania wody dodatkowej celem pozbycia się możliwie dużej ilości tlenu zawartego w wodzie dodatkowej. Obecnie, z różnych względów, do chemicznego odgazowania wody praktycznie nie stosuje się siarczynu sodu.

„Energetyka Cieplna i Zawodowa” 6/2010

Do pobrania artykuł w pełnej wersji