4. Показатели качества воды. Основы водоподготовки.

Необходимость водоподготовки в СЭУ возникает из-за вредного действия примесей, содержащихся в питательной и котловой воде на работу паровых котлов и парогенераторов. При нарушении показателей качества воды наблюдаются накипеобразование и коррозия в котлах, интенсивный унос солей с паром. Поэтому вода, предназначенная для использования в паровых котлах, должна соответствовать определенным норма качества.

В зависимости от назначения в паросиловой установке различают следующие типы воды:

• исходная (природная) вода - источником этой воды являются реки, озера, моря, океаны и содержит природные примеси в виде растворенных веществ и механических частиц. Такая вода направляется для удаления примесей и загрязнений;

• добавочная вода - является продуктом химически обработанной исходной воды или конденсатом вторичного пара испарителей -используется для восполнения потерь пара и воды в цикле ПСУ;

• питательная вода - подаваемая насосами в котлы и парогенераторы для получения пара заданных параметров -представляет собой смесь конденсата турбин и добавочной воды;

• котловая вода - находящаяся внутри контуров циркуляции котла;

• продувочная вода - продуваемая из котлов и испарителей для поддержания в них допустимой концентрации примесей.

Основными показателями качества воды являются:

• соленость воды, °Бр (градус Брандта) - 1 °Бр соответствует содержанию 10 мг NaCl или 6,06 мг Cl ^– в 1 л дистиллированной воды. Основные водоемы мира имеют следующую соленость: Черное море - 1800 °Бр, Северный Ледовитый океан - 5500 °Бр, Тихий океан - 3500 °Бр, Атлантический океан - 3600 °Бр, Белое море - от 100 до 3300 °Бр.

• жесткость воды, °Н (градус жесткости) - зависит от содержания в воде солей кальция и магния. 1 °Н соответствует содержанию 10 мг CaO или 7,14 мг MgO в 1 л дистиллированной воды. Различают временную (карбонатную) жесткость, которая устраняется кипячением воды, постоянную (некарбонатную) жесткость, которая не устраняется кипячением воды, и общую жесткость, равную сумме карбонатной и некарбонатной жесткости.

Повышенная жесткость воды вызывает образование накипи на стенках труб поверхностей нагрева. Образование накипи приводит: . к перегреву, пережогу и разрыву труб поверхностей нагрева,

образованию свищей и выпучин; . усилению процессов коррозии под слоем накипи; . образованию окалины на внешней стороне труб; перерасходу топлива и снижению КПД котлоагрегата.

- содержание кремнекислоты, мг/л - характеризует содержание в воде растворимого силиката натрия Na₂SiO₃ и ионов кремнекислоты SiO₂, которая находится в коллоидном состоянии. В отличие от других солей, кремнекислота способна растворяться непосредственно в паре при высоких давленнях. Она в основном содержится в водах рек и озер, и практически отсутствует в морской воде. Поэтому этот показатель важен только для стационарных ЭУ, использующих для питания котлов пресноводные водоемы - реки и озера.

- водородный показатель воды - рН. Различают кислую, нейтральную и щелочную реакции воды.

Для питания котлов вода должна иметь значение рН близкое к 7.

Обычно рассматривают не сам водородный показатель рН, а щелочное чиело (мг-Экв/л), которое является критерием оценки качества котловой воды, характеризующим ее защитные свойства против образования накипи. Большие значения щелочного числа могут привести к пенообразованию и вызвать щелочную коррозию элементов котла.

• общее еолееодержание, мг/л - суммарное количество растворенных в воде нелетучих веществ минерального и органического происхождения. Характеризуется сухим остатком, определяемым путем выпаривания пробы профильтрованной воды и высушивания остатка при 120 Г.

• содержание растворенных газов, мг/л N₂, 0₂ и CO₂. Присутствие в воде растворенных газов 0₂ и CO₂ значительно интенсифицирует процесс протекания коррозии котельного металла. Поэтому при эксплуатации котлов необходимо применять все меры для удаления растворенных газов 0₂ и CO₂ из питательной воды перед подачей ее в котел.

• содержание ГСМ определяется визуально. Вода, загрязненная ГСМ, имеет фиолетовую пленку на поверхности.

Загрязнение котловой воды маслом или топливом может произойти очень быстро и привести к крупной аварии котла. В водотрубных котлах топливо или масло разносится по всей нагревательной поверхности котла циркулирующей водой, приводя к перегреву и разрыву трубок поверхностей нагрева.

При обнаружении загрязнения котла маслом или топливом следует немедленно прекратить его действие; установить источник попадания ГСМ в питательную воду; удалить загрязненную воду; котел выпарить и тщательно вычистить. До полной очистки котла и всей питательной системы, а также полного устранения источников попадания ГСМ в котловую воду, вводить котел в действие запрещается (п. 75 ПЭКУ).

Признаками наличия масла или топлива в котловой или питательнойводе являются (п. 81 ПЭКУ):

• беловато-мутный вид котловой или питательной воды, взятой на пробу, и наличие характерного запаха;

• вспенивание воды в котле, резкие колебания уровня воды в ВУП;

• следы масла или топлива на поверхности уровня воды в водоуказательных приборов котлов, нефтеподогревателей, запасных цистерн и цистерн грязных конденсатов.

Основным способом борьбы с накипеобразованием и коррозией котельного металла является поддержание заданных параметров качества питательной и котловой воды за счет проведения обработки воды. Различают докотловую и внутрикотловую обработки воды.