Качество воды водогрейных котлов

Водогрейные котлы - это энергоэффективные отопительные установки, в которых в качестве теплоносителя используется вода, нагреваемая до температуры свыше 115°C. такие устройства используются преимущественно в системах теплообеспечения (промышленных, бытовых). Во избежание вскипания рабочей жидкости при значительном перегреве в системах с водогрейными котлами поддерживается избыточное давление.

Качество котловой воды в водогрейных котлах

В теплофикационных схемах выделяют несколько категорий воды. Они отличаются по назначению и степени подготовки воды. В установках с водогрейными котлами используются такие понятия:

1. Исходная вода (сырая) - необработанная жидкость, поступающая из источников водоснабжения (природных водоемов, артезианских или грунтовых скважин, городских или поселковых сетей).
2. Питательная - рабочая среда заданных параметров, подаваемая в котел сразу после химводоподготовки.
3. Подпиточная - вода, прошедшая подготовку в водоочистительных установках и предназначенная для компенсации потерь теплоносителя в котельной.
4. Котловая - рабочий теплоноситель, циркулирующий в замкнутом контуре теплофикационной установки.
5. Прямая сетевая - энергоноситель, подаваемый в напорный сетевой трубопровод и поступающий к внешнему потребителю тепла, вырабатываемого на котельной.
6. Обратная сетевая - отработавший теплоноситель, возвращающийся из сети.

Чтобы качество воды для водогрейных котлов соответствовало нормативам, анализ жидкости проводят перед докотловой обработкой, а также при эксплуатации отопительного оборудования. Для определения химического состава питательной, подпиточной или котловой воды проводят лабораторные исследования, делают экспресс-тесты.

Принцип работы и особенности расхода воды в водогрейных котлах

Определяя требования к качеству сетевой воды водогрейных котлов, нужно представлять принцип их действия. При работе котла жидкость движется по трубным теплообменникам. Она последовательно проходит экраны топочной камеры, изогнутые трубки фестонных экранов, поверхности нагрева в конвективной шахте. По ходу движения жидкости происходит ее нагрев за счет радиационного излучения в топке и конвективного теплообмена от дымовых газов.

В промышленных водогрейных котлах высокого давления теплоноситель на выходе из котла может нагреваться до 120-150°C. При таких температурах на внутренних нагретых поверхностях происходит образование слоев накипи из солей жесткости, оксидов меди и железа, возникает химическая и электрохимическая коррозия. Требования к качеству воды водогрейных котлов нужно неукоснительно соблюдать, потому что химические процессы отрицательно влияют на эффективность эксплуатации и производительность котельной установки, они могут стать причиной аварии из-за перегрева металла.

В тепловой схеме с водогрейными котлами отсутствует пар, отбираемый на внешние нужды, поэтому по сравнению с паровыми котельными здесь гораздо меньше объем подпиточной воды, уменьшается расход реагентов на химводоподготовку. Основные расходы котловой жидкости в водогрейных котлах приходятся на утечки из-за неплотных соединений конструктивных элементов, а также на технологические нужды каждой котельной станции. Очищенная техническая жидкость используется для охлаждения внешних поверхностей нагревающихся элементов, при деаэрации, для разогрева мазута. Она должна соответствовать требованиям по качеству воды, предписанным для водогрейных котлов.

В закрытых теплофикационных схемах используется двухконтурная система с независимыми теплоносителями в циркуляционном контуре котла и сетях теплоснабжения. Котловая вода в них не расходуется, ее химический состав остается практически неизменным в течение всего цикла - подпиточная вода используется только для компенсации потерь. В отрытой схеме добавляется существенный расход на обеспечение горячего водоснабжения для внешних пользователей, подключенных к общей сети.

Нормы качества воды водогрейного котла

Для безопасной работы теплообменного оборудования вся питательная и подпиточная вода проходит специальную водоподготовку. Требования к ее очистке зависят от мощности оборудования котельной. Выделяют три группы водогрейных отопительных котловых установок:

1. Бытовые - менее 100 кВт. Для них используют питьевую воду из общедомовых сетей водоснабжения. Она проходит через фильтры очистки от твердых нерастворимых частиц, очищается от солей жесткости.
2. Средней мощности - от 100 до 1000 кВт. Здесь необходимо корректировать показатель pH и удалять из воды растворенные газы.
3. Промышленные - мощностью более 1 МВт. В таких котельных работает система постоянной подпитки. На них проводят глубокое умягчение воды, регулярно контролируют уровень pH и растворенных газов.

Для работы одинаково важна чистота всех категорий водных растворов: должно быть высоким качество сетевой и подпиточной воды для водогрейных котлов. Нормативные требования по водоподготовке для водогрейных установок приведены в СП 89.13130.2012 (либо СНиП II-35-76 «Котельные установки»). В соответствие со сводом правил водоочистительная станция должна обеспечить бесперебойную, безаварийную работу котельного теплообменного оборудования. Докотловая обработка воды исключает отложение накипи на элементах теплосистемы и появление коррозии на уязвимых металлических поверхностях оборудования, трубопроводов, резьбовых соединений арматуры.

Требования к составу жидкости на выходе из системы зависят от ее назначения. Сетевая вода для горячего водоснабжения должна соответствовать СанПиН, а техническая вода для производственных процессов - технологическим нормам.

Методы водоподготовки

Комплектацию водоочистительной установки для котельной выбирают, исходя из химсостава исходной воды, требований по степени очистки, нужной производительности, нормы качества воды водогрейного котла. При этом применяются следующие методы очистки воды:

1. Механическое фильтрование для удаления твердых частиц.
2. Добавление химически активных реагентов.
3. Ионообменное умягчение.
4. Смягчение с помощью электромагнитных волн.
5. Каталитическое окисление с осаждением взвешенных примесей.
6. Деаэрация - для удаления избытка растворенных газов.
7. Замораживание, нагревание, отстаивание или дистиллирование.
8. Обратный осмос.

Обычно для водоподготовки используют фильтрационные установки, умягчители, обезжелезиватели, сорбционно-очистительные станции, установки обратного осмоса. Все технологические линии обеспечивают нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов.

В нашем каталоге вы найдете водоочистительные блоки для обработки водных растворов из любых источников. У нас есть оборудование различного назначения и мощности: для многоквартирных домов, автономных крышных котельных, централизованных котельных установок, обеспечивающих качество сетевой воды для водогрейных котлов. Перед подбором оборудования для химводоподготовки мы проводим лабораторный анализ исходной воды, определяем по ГОСТ показатели качества воды для водогрейных котлов, выполняем проектные расчеты с учетом нужной производительности и режима работы котельной установки.