В водогрейных котлах?

Длительное время, вплоть до восьмидесятых годов, в России соединения железа как накипеобразователи в подпиточной и сетевой воде не нормировались. В ПТЭ (изд. 13-е) считалось необходимым, чтобы в подпиточной воде отсутствовали взвешенные вещества (меньше 5 мг/дм³), и определенные пределы (в зависимости от температуры сетевой воды и анионового состава) не превышала ее карбонатная и общая жесткость.

Ряд случаев из практики эксплуатации водогрейных котлов заставил пересмотреть указанную точку зрения. Приведем два случая, исследованные НПО ЦКТИ в течение последних лет.

Случай 1. На одной из крупных ТЭЦ, где установлены водогрейные котлы КВГМ-160, для питания теплосети с непосредственным разбором горячей воды использовалась невская водопроводная вода с карбонатной жесткостью 0,4 ммоль/дм³ и содержанием соединений железа около 500 мкг/дм³.

При очередных ремонтах котлов в экранных трубах обнаруживались довольно интенсивные отложения (до 1000 г/м²), почти целиком состоящие из оксидов железа практически без присутствия в них солей жесткости. Вместе с тем, данными эксплуатационного химконтроля не улавливался факт осаждения соединений железа в тракте котла. Были произведены исследования на действующем котле с определением концентрации общего содержания соединений железа и его магнитной составляющей. При этом был получен неожиданный результат: на входе сетевой воды в котел содержание магнитных соединений железа находилось на уровне 20 % от их общего количества. На выходе же из котла в сетевой воде магнитные соединения железа отсутствовали. Одновременно из котла вымывалось некоторое количество немагнитных соединений железа, и общее их содержание по анализу на выходе из котла практически не изменялось.

Случай 2. В промышленно-отопительной котельной одного из предприятий на Кольском полуострове в конце восьмидесятых годов было установлено несколько водогрейных котлов типа КВГМ-30. Исходная вода из озера Иматра имеет весьма низкую карбонатную жесткость (0,3 ммоль/дм³) и значительное количество в ней соединений железа (около 1000 мкг/дм³).

С момента пуска в котельной возникли большие трудности. В течение одного отопительного сезона гидравлическое сопротивление тракта котла возрастало с 0,1 МПа до 0,3–0,4 МПа. Уже через один сезон эксплуатации котла потребовалась кислотная промывка его поверхностей нагрева.

Изучение объекта на месте с вырезкой образцов труб установило, что входные змеевики котла страдают от интенсивной кислородной коррозии, как результат плохой работы вакуумного деаэратора. Однако на этом участке тракта котла оксиды железа не осаждаются, а транспортируются дальше и выпадают в зоне более высоких температур и одновременной более низкой скорости движения сетевой воды. Оказалось, что отдельные трубы меньшего диаметра занесены оксидами железа почти полностью. Котел пропускал «транзитом» соединения железа, присутствовавшие в исходной воде, но почти полностью задерживал «собственные» оксиды железа, образующиеся в первом ходе воды по тракту котла.

В нормативном документе Минэнергомаша нормирование соединений железа в подпиточной и сетевой воде введено в 1981 г. Издание 14-е ПТЭ Минэнерго с 1989 г. также предусматривает соответствующее введение норматива по данному показателю качества сетевой воды.