La o centrală electrică pe cărbune sau cu ciclu combinat, echipa de tratare a apei identifică, de obicei, problemele după simptome: un strat subțire de carbonat de calciu pe tuburile condensatorului, o creștere treptată a presiunii diferențiale printr-o membrană de osmoză inversă (RO) sau biofilm viros pe umplerea turnului de răcire. Fiecare simptom indică o etapă specifică a procesului de tratare a apei din centrala electrică și fiecare etapă necesită un răspuns chimic diferit. Abordarea utilă este să ne gândim la secvența de tratament ca un întreg, nu ca un set de produse izolate. Cu peste 34 de ani de experiență în domeniul chimiei de tratare a apei, Changzhou Jinghui este specializată în cele două sisteme în care operatorii uzinei simt cea mai mare presiune: apă de răcire cu circulație industrială și sisteme cu membrane RO.
Procesul de tratare a apei din centralele electrice pe scurt
Centralele electrice folosesc apă pentru generarea de abur, răcire, controlul emisiilor și service-ul la fața locului. Procesul de tratare urmează traseul apei de la admisie până la evacuare. Înțelegerea acestei căi ajută la atribuirea substanței chimice potrivite problemei potrivite.
| Scena | Principalele fluxuri de apă | Probleme tipice | Programe chimice cheie |
|---|---|---|---|
| Pretratament | Priza apa bruta, clarificator, filtre | Turbiditate, solide în suspensie, încărcătură organică | Coagulante, floculanti, dispersanti |
| Apa de completare a cazanului | Apa demineralizata, permeat RO, EDI | Calar, coroziune, transfer de silice | Anticalcanți, inhibitori de coroziune, absorbanți de oxigen |
| Apa de racire | Bucla turnului de răcire circulant | Detartrare, coroziune, biofouling, spumare | Inhibitori de calcar, inhibitori de coroziune, biocide, dispersanți |
| Apă uzată și purjare | Purgerea turnului de răcire, purjarea cazanului, efluent | Solide în suspensie, metale grele, COD ridicat | Ajustatori de pH, coagulanti, floculanti |
Pentru o centrală termică tipică de 600 MW, cei mai mari doi consumatori de tratament chimic sunt sistemul de alimentare cu apă a cazanului și turnul de răcire. Fiecare are un rol distinct în fiabilitatea generală a instalației.
Pretratare și Gospodărire a apei pentru boiler
Apa brută care intră într-o centrală electrică conține solide în suspensie, duritate, silice și conținut organic variabil. Primii pași de tratament includ de obicei coagularea, flocularea, sedimentarea și filtrarea. Pentru apa de completare, multe plante moderne folosesc apoi membrane RO urmate de EDI sau lustruire în pat mixt pentru a obține puritatea de calitate a cazanului.
Membranele RO se confruntă cu două amenințări comune: calcarul anorganic și biofouling. În centralele electrice cu apă de puț de duritate mare, cea mai frecventă problemă este detartrarea cu carbonat de calciu și sulfat de calciu. Un anticalcant specific membranei previne formarea acestor cristale pe suprafața membranei și, de asemenea, ajută la dispersarea tendințelor de depozitare existente. Aceasta este una dintre cele mai rentabile investiții chimice în trenul de apă de completare a cazanului.
Antiscalant specific membranelor pentru sisteme de osmoză inversă SM-3210R controlează calcarul anorganic și silice în membranele RO, NF și UF. Previne deformarea carbonatului de calciu și a sulfatului, tolerează LSI ridicat și funcționează la pH 5-10, ideal pentru tratarea apei de completare a cazanului. Vizualizare produs → Pretratarea afectează și echipamentele din aval. Dacă coagularea și flocularea nu sunt bine controlate, substanțele organice reziduale și particulele fine pot trece prin membranele RO, crescând rata de murdărie și reducând durata de viață a membranei. Inginerii uzinei ar trebui să monitorizeze indicele de densitate a nămolului (SDI) și limitele de turbiditate înainte de etapa RO și să verifice că substanțele chimice de pretratare utilizate nu interferează cu programul anticalcant ulterior.
Schimbările sezoniere ale calității apei brute adaugă o altă variabilă. Ploile de primăvară cresc adesea turbiditatea și conținutul organic, în timp ce secetele de vară pot crește duritatea și conductivitatea. Programele de dozare trebuie să se poată adapta acestor schimbări fără a necesita o reproiectare completă a trenului de tratament.
Tratarea apei de răcire în centrale electrice
Într-o centrală electrică, sistemul de apă de răcire poartă adesea cel mai mare volum de apă și cel mai mare risc de oprire neplanificată. Turnul de răcire funcționează sub evaporare, care concentrează progresiv sărurile dizolvate. Pe măsură ce ciclurile de concentrare cresc, crește potențialul de detartrare, coroziune și creștere microbiologică a carbonatului de calciu. Scopul tratamentului este de a funcționa la cel mai mare raport de concentrație sigur, menținând în același timp curate suprafețele de transfer de căldură.
Controlul scalei este prima preocupare. Duritatea carbonatului este cauza principală a murdării în condensatoare și schimbătoare de căldură. Un bun inhibitor de calcar de apă circulant trebuie să aibă un efect de prag dovedit, nu doar o limită de carbonat de calciu. De asemenea, ar trebui să rămână eficient în prezența ionilor de fier și aluminiu, care sunt obișnuiți în apa de răcire după coroziune sau transfer de clarificator. Acesta este motivul pentru care selectarea unui inhibitor de detartrare nu este o decizie unică.
Inhibitor de calcar de apă circulant pentru sisteme de răcire cu duritate ridicată Acest inhibitor pe bază de polimer fără fosfor dispersează solzii de carbonat de calciu, sulfat și fosfat. Eficient la 8–20 ppm, se potrivește apei de răcire cu duritate medie spre mare și alcalinitate, îmbunătățind eficiența schimbătorului de căldură. Vizualizare produs → Pentru plantele care se confruntă cu limite de mediu mai stricte, programele fără fosfor și cu conținut scăzut de fosfor devin alegerea preferată. Fosforul contribuie la eutrofizarea apelor receptoare, iar multe centrale electrice de coastă sau de pe malul râului sunt acum obligate să respecte limitele scăzute de descărcare de fosfor. Un inhibitor de coroziune și de detartrare fără fosfor oferă o modalitate de a controla atât detartrarea, cât și coroziunea, reducând în același timp încărcătura de nutrienți a purgerii.
Inhibitor de coroziune și detartrare fără fosfor pentru apă de răcire Formulat cu polimeri non-fosfor și inhibitori de coroziune, previne depunerile și formează o peliculă protectoare pe suprafețele de schimb de căldură. Potrivit pentru sisteme cu pH ridicat, alcalinitate ridicată, care îndeplinesc limitele scăzute de descărcare de fosfor. Vizualizare produs → Controlul microbiologic este cealaltă jumătate a ecuației apei de răcire. Muciul bacterian, algele și ciupercile reduc transferul de căldură și creează coroziune sub depozit. Biocidele neoxidante sunt adesea folosite pentru dozarea de șoc, deoarece penetrează biofilmul mai eficient decât biocidele oxidante și sunt mai puțin accelerate de pH-ul ridicat al apei de răcire. Programul de dozare ar trebui să se potrivească cu timpul de retenție al sistemului și cu chimia apei.
Când evaluează inhibitorii de calcar, inginerii din fabrică ar trebui să ia în considerare duritatea carbonatică a apei de completare și să o compare cu limitele recomandate. Relația dintre duritate, alcalinitate și ciclurile de concentrare determină cât de mult inhibitor este necesar. Îndrumări cu privire la aceste limite sunt disponibile în articol Inhibitori de calcar pentru apa de racire si limita de duritate carbonatica . Acest articol discută, de asemenea, despre modul în care duritatea excesivă poate copleși un program de inhibitori prost potrivit.
Sisteme de apă din cazan și bucle închise
Dincolo de turnul de răcire deschis, centralele electrice au și apă din cazan și bucle de răcire închise. Apa de alimentare a cazanului trebuie demineralizată la nivelul necesar de conductivitate și silice, iar cazanul în sine are nevoie de tratament intern pentru a preveni depunerile pe pereții tubului. Abordarea chimică diferă de apa de răcire deoarece temperaturile sunt mult mai ridicate, iar chimia apei este mult mai sensibilă.
În multe fabrici, un circuit de răcire cu buclă închisă servește echipamente auxiliare, cum ar fi răcitoarele de probe, pompe și etanșări. Spre deosebire de apa în circulație deschisă, o buclă închisă vede foarte puțină evaporare, dar totuși se confruntă cu coroziune din cauza oxigenului dizolvat. Un inhibitor dedicat de coroziune a apei cu circulație închisă și un captator de oxigen sunt esențiale pentru aceste sisteme.
Același principiu se aplică și în partea cazanului: minimizarea coroziunii și a depunerilor înseamnă controlul chimiei apei într-o fereastră îngustă. Inginerii fabricii se bazează de obicei pe conductivitate, pH, silice și oxigen dizolvat pentru a ajusta dozarea substanțelor chimice de tratare.
Selectarea programului chimic potrivit: Considerații practice
Când o plantă compară programele de tratare, tentația este să se concentreze doar pe prețul pe kilogram. Dar costul real constă în riscul de performanță. Un program chimic prost potrivit poate duce la o întrerupere a condensatorului, o defecțiune a tubului cazanului la următoarea oprire a unității sau la înlocuirea membranei RO. Întrebările cheie sunt:
- Substanța chimică se potrivește cu calitatea reală a apei de la fabrică în condiții normale și sezoniere?
- Care este conținutul de fosfor al formulării și îndeplinește limitele de descărcare?
- Furnizorul poate oferi o analiză de laborator fiabilă și un proces consistent de control al calității?
- Furnizorul va oferi serviciu tehnic de optimizare a dozării și depanare?
Furnizorii de încredere ar trebui să poată furniza rapoarte de testare de laborator certificate de CMA, care să demonstreze că produsul a fost testat pentru performanță în condiții reprezentative de apă. De asemenea, compania pune accent pe soluții personalizate, începând de la etapa de dezvoltare a produsului pentru a aborda condițiile de funcționare ale unei anumite fabrici.
Un alt factor practic este livrarea și logistica substanței chimice. O fabrică aflată într-o locație îndepărtată sau cu capacitate limitată de stocare are nevoie de un furnizor care să poată menține programe de livrare fiabile. Capacitatea furnizorului de a livra în peste 40 de țări sugerează o experiență consolidată de export, ceea ce reduce riscul întreruperii aprovizionării într-o operațiune bazată pe întreținere.
Punând totul laolaltă
Procesul de tratare a apei din centrala electrică este un lanț continuu. Pretratarea protejează membranele RO, tratamentul RO protejează cazanul, iar tratarea apei de răcire protejează condensatorul și schimbătoarele de căldură. Fiecare legătură folosește un set diferit de substanțe chimice, dar toate au același scop: menținerea eficienței și evitarea întreruperilor neplanificate.
Pentru inginerii de instalații, cea mai fiabilă abordare este să înceapă cu o analiză completă a apei, să definească obiectivele de performanță pentru fiecare sistem și apoi să aleagă un program chimic care este verificat în raport cu acele obiective. Experiența atât în circulația apei de răcire, cât și în tratarea RO înseamnă că un furnizor poate ajuta instalația să vadă interacțiunile dintre sisteme, mai degrabă decât să vândă un singur produs.
