Tehnološke smernice in zakonodajne podlage

za kakovost tehnološke vode

v sistemih daljinskega ogrevanja

Maja Bauman,

Mojca Poberžnik in

Aleksandra Lobnik

10. Eko dan

UM, Fakulteta za strojništvo,

Maribor, 13. Nov. 2014

Uvod

Hladilna voda

• se uporablja za znižanje temperature

Tehnološka voda

• se uporablja v proizvodnih in obdelovalnih

postopkih ali pri izdelavi proizvoda

• voda za pranje, spiranje, neposreden kontakt,

pripravo pare, hlajenje, pripravo raztopin, kemične reakcije

• pogosto posebej pred/obdelana – primerna kakovost za postopek

Vir: ARSO

Voda za industrijsko rabo = hladilna + tehnološka voda

• porabljena v industriji za izdelovanje, obdelovanje, pranje ter hlajenje

• dobljena iz javne oskrbe ali iz lastnih virov

Metode priprave vode – smernice tehnologije za zagotavljanje in racionalno rabo vode

Področje: Priprava vod za potrebe industrije (jeklarska, kemijska, procesna industrija)

Surova voda lahko vsebuje različne komponente: - raztopljene ionske ali molekulske komponente (Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO3

-, SO42-, NO3

- in Cl-) - dispergirane trdne delce - plinske mehurčke

mehansko predčiščenje – filtracija (rešetke, sito, filter)

- odstranjevanje trdnih delcev (delci rje, pesek) in vodne sluzi, nastali kosmiči (flokuli) - precejanje skozi filter: visokotlačni mrežasti; lamelni ali disk; peščeni; tkaninski

Metode priprave vode – smernice tehnologije za zagotavljanje in racionalno rabo vode

ionski izmenjevalci (mehčanje vode)

- segrevanje vode, sprememba tlaka ali oboje - nastanek vodnega kamna - odstranjevanje potencialnih tvorcev trdote iz vode (npr. CaCO3, MgCO3)

membranske tehnologije (mikrofiltracija, ultrafiltracija, nanofiltracija in reverzna ozmoza)

- odstranjevanje motnosti, raztopljenih soli, mikroorganizmov; odplinjanje CO2

- zmanjšajo potrebe po kemikalijah za regeneracijo in kemijsko pripravo kotlovske vode

Metode priprave vode – smernice tehnologije za zagotavljanje in racionalno rabo vode

Področje: Zapiranje hladilnih tokokrogov

regulacija obstoječih sistemov z zapiranjem krogotokov,

temperaturno kondicioniranje vode na hladilnih stolpih (odprti ali zaprti sistemi),

filtracija in čiščenje vode v kroženju,

kondicioniranje vode - doziranje sredstev (kondenzirani polifosfati, silikati oz. kombinacije) – fizikalno-kemično,

kaluženje in regulacija izpustov v okviru MDK

Priprava tehnološke vode

Priprava tehnološke vode: • sanitarne vode; • v centralnem ogrevanju in • v sistemih daljinskega ogrevanja, v kotlih (vročevodni in v parnih kotlih).

Parni kotel je naprava, ki proizvaja vodno paro: a) mnogo-vodni kotel (tudi dimno-cevni) - v obliki valjastega bobna; - z veliko vsebnostjo vode v sistemu; - porablja se za manjše industrijske enote. b) vodo-cevni kotel - iz sistema cevi, komor in bobna; - majhna vsebnost vode v sistemu; - uporaba za srednje in največje enote v toplarnah in termoelektrarnah.

Priprava tehnološke vode

Surova voda je ne-primerna za napajanje parnih kotlov.

Priprava tehnološke vode - kotlovske napajalne vode:

• ne (ustrezna) priprava tehnološke vode • pridobivanje kakovostne vode skladno z zahtevami obratovanja • pravilno delovanje hladilnega sistema odvisna od:

-sestave surove vode; -procesnih parametrov in -tipa parnega kotla.

Upoštevati:

•EU zakonodajo in nacionalno zakonodajo:

•Priprava/nadzor kakovosti tehnološke vode •Odvajanje odpadne tehnološke vode

•Smernice BAT (BREFs) - modernih metod na osnovi:

- direktive IPPC - Integrated Pollution Prevention and Control (2008/1/EC) in

-direktive IED - Industrial Emissions Directive (2010/75/EU), čl. 13(1) ter

1. PRIPRAVA/NADZOR KAKOVOSTI TEHNOLOŠKE VODE:

Direktiva ES o tlačni opremi (97/23/EC) – angl. Pressure Equipment Directive 97/23/EC Guidelines

Pravilnik o tehničnih normativih za postavitev, nadzor in obratovanje parnih kotlov in naprav

(Uradni list RS, št. 114/03 in 17/14 - EZ-1)

Zakonodajne podlage

2. ODVAJANJE ODPADNE TEHNOLOŠKE VODE:

Uredba o emisiji snovi pri odvajanju odpadnih vod iz naprav za hlajenje ter

naprav za proizvodnjo pare in vroče vode (Uradni list RS, št. 28/00 in 41/04 - ZVO-1)

Uredba o emisiji snovi pri odvajanju odpadnih vod iz objektov in naprav za pripravo vode

(URL RS, št. 28/00, 41/04).

o 3.člen: Ne velja za – hladilni sistemi, naprave za proizvodnjo pare in čiščenje odpadnega zraka

Uredba o emisiji snovi in toplote pri odvajanju odpadnih vod v vode in javno kanalizacijo

(Uradni list RS, št. 47/05, 45/07, 79/09 in 64/12,,64/14) – neuradno prečiščeno besedilo

o 2. člen, tč. 13.2. - industrijske odpadne vode so tudi hladilne odpadne vode

(izjeme! - odtekajo iz obratov ali naprav za predelavo, skladiščenje ali odlaganje odpadkov)

Pravilnik – 2. in 8. člen: Pravilnik o tehničnih normativih za postavitev, nadzor in obratovanje parnih kotlov in naprav (Uradni list RS, št. 114/03 in 17/14 - EZ-1)

Obvezna vsakodnevna analiza: • napajalne vode oz. dodatkov in • kotelne vode.

Kakovost napajalne in kotelne vode - v mejah vrednosti parametrov (v Pregl. 1, 2, 3 in 4 iz Priloge pravilnika. - glede na: sistem kotla; specifično obremenitev; uparjanje; tlake in T

Izvedba analiz: • min. 1x/leto – kotli (neprekinjeno obratovanje); napajanje z vodo iz podzemnih izvorov, • min. 2x/leto – kotli; napajanje s površinsko vodo:

a) ena analiza v suhem vremenu (npr. poleti), b) druga pa v vlažnem (jeseni ali spomladi).

Voda (surova) za pripravo napajalne vode se zaradi kontrole občasno analizira.

Priprava tehnološke vode –

Nadzor kakovosti

Definicija: Parni kotel je vsaka zaprta posoda, ki proizvaja vodno paro ali vročo vodo s tlakom > 0,5 bar; T > 100 °C, V > 2L; (električni parni kotli)

Priloge - Tabela 1 - 4: Pravilnik o tehničnih normativih za postavitev, nadzor in obratovanje parnih kotlov in naprav (Uradni list RS, št. 114/03 in 17/14 - EZ-1)

Tabela 1: Napajalna voda za parne in dodatna za vročevodne mnogovodne kotle.

Priprava tehnološke vode –

Parametri nadzora kakovosti

Nadzor kakovost vode za parne in vročevodne kotle – osnovni in razširjen nabor parametrov

2 tipa vode v omrežju:

- kotelna voda - medij za distribucijo toplote (napajalna voda že v kotlu) – najstrožje regulirana - napajalna voda /dodajna voda (pripravljena); mehčana/odplinjanje; cevovodi

- korozija!

Priloge - Tabela 1 - 4: Pravilnik o tehničnih normativih za postavitev, nadzor in obratovanje parnih kotlov in naprav (Uradni list RS, št. 114/03 in 17/14 - EZ-1)

Tabela 2: Kotelna voda za parne in vročevodne mnogovodne kotle.

Priprava tehnološke vode -

Zakonodajne podlage

b

KOTLI: Vročevodni kotli Parni kotli (višji tlaki):

-dodatni parametri/ -strožje zahteve

Priloge - Tabela 1 - 4: Pravilnik o tehničnih normativih za postavitev, nadzor in obratovanje parnih kotlov in naprav (Uradni list RS, št. 114/03 in 17/14 - EZ-1)

Tabela 3: Napajalna voda za parne in vročevodne vodocevne kotle.

Priprava tehnološke vode -

Zakonodajne podlage

Priloge - Tabela 1 - 4: Pravilnik o tehničnih normativih za postavitev, nadzor in obratovanje parnih kotlov in naprav (Uradni list RS, št. 114/03 in 17/14 - EZ-1)

Tabela 4: Kotelna voda za parne in vročevodne vodocevne kotle.

Priprava tehnološke vode -

Zakonodajne podlage

8. člen: Pravilnik o tehničnih normativih za postavitev, nadzor in obratovanje parnih kotlov in naprav (Uradni list RS, št. 114/03 in 17/14 - EZ-1)

Režim napajanja se mora prilagoditi specifičnim lastnostim same parne naprave.

Število dnevnih analiz predpišeta proizvajalec kotla in uporabnik glede na specifične razmere.

Ugotovitve se vpišejo v knjigo analiz in so na razpolago inšpektorju parnih kotlov.

Glede na kontrolo napajalne in kotelne vode so vodje energetskih naprav in upravljavci naprav

dolžni ravnati skladno s tehničnimi navodili proizvajalca kotla.

Dolžnost inšpektorja parnih kotlov: -pri rednih pregledih analize kontrolira, -poda svoje mnenje in vpiše ugotovitev v kotelno knjižico ter -po potrebi odredi ukrepe, če voda ne izpolnjuje pogojev tega pravilnika.

Priprava tehnološke vode -

Zakonodajne podlage

Metode priprave vode – smernice EU tehnologije za zagotavljanje in racionalno rabo vode

Industrial Cooling Systems ICS - Document BREF (12.2001) Industrijski hladilni sistemi (BREF – ICS) Elektrarne (BREF – LCP)

Sistemi:

odprto / pretočno hlajenje

odprto / obtočno hlajenje

zaprti tokokrogi

voda je sekundarni hladilni medij – se recirkulira

Metode priprave vode – smernice EU tehnologije za zagotavljanje in racionalno rabo vode

Industrial Cooling Systems ICS - Document BREF (12.2001)

Odprto-krožno hlajenje: mehansko in kemično obdelava surove vode skladno z zgoščevanjem - potrebno intenzivno kondicioniranje obdelava z biocidi: oksidativni in ne-oksid. odtekanje se zapre, dokler niso dosežene dovoljene vrednosti odvajanja filtracija delnega toka zmanjšuje količine uporabljenih biocidov uporaba lovilnikov kapljic hladilne vode pred izpustom praviloma ni treba obdelati

Pretočno hlajenje: zadostuje mehanska obdelava surove vode obdelava z biocidi: občasno s Cl, Br, H2O2; O3 kontinuirano kloriranje sladke vode ne ustreza BAT! pozorno spremljanje dovzetnih površin (izmenjevalniki toplote, hladilni stolpi) in vzdrževanje (zapiranje sistema)! hladilne vode pred izpustom praviloma ni treba obdelati

SKLEP

Moderna ekološko naravnana priprava tehnološke vode temelji na:

upoštevanje ekoloških smernic (uporaba čim manj kemikalij);

čim bolj enostavna za upravljanje, robustna in ekonomična,

popolnoma avtomatizirana in

vključevati možnost daljinskega nadzora s čim manjšo prisotnostjo upravljavcev.