Περιγραφή

 

Χημικά Επεξεργασίας Νερού
Ατμολεβήτων

 

 

Ένας ατμολέβητας είναι ένα κλειστό δοχείο όπου νερό υπό πίεση μετατρέπεται σε ατμό με την εφαρμογή θερμότητας. Στην περιοχή του καυστήρα η χημική ενέργεια του καυσίμου μετατρέπεται σε θερμότητα και αποστολή ενός ατμολέβητα είναι να μεταφέρει αυτήν τη θερμότητα στο νερό με τον πλέον αποδοτικό και οικονομικό τρόπο.

 

 

Τύποι Ατμολεβήτων

Δύο είναι οι βασικοί τύποι βιομηχανικών ατμολεβήτων

• Οι Φλογαβλωτοί – Τα αέρια καύσης περνούν μέσα από σωλήνες (τούμπα), τα οποία περιβάλλονται από το νερό.
• Οι Υδραυλωτοί – Το νερό περνά μέσα από σωλήνες ενώ τα καυσαέρια γύρω από τα τούμπα.

Κύρια  Προβλήματα

Τα προβλήματα που εμφανίζονται σε συστήματα παραγωγής ατμού είναι κυρίως οι Αποθέσεις Αλάτων και Λάσπης, οι Διαβρώσεις, ο Aφρισμός και ο Συμπαρασυρμός (Carry Over).

 

 

1. Αποθέσεις Αλάτων & Λάσπης

Οι πιο κοινές προσμείξεις του νερού τροφοδοσίας (Feed Water- FW), οι οποίες ευθύνονται για τις αποθέσεις σε έναν ατμολέβητα είναι το ασβέστιο, το μαγνήσιο, ο σίδηρο, ο χαλκό, το αλουμίνιο, το πυρίτιο, και (σε μικρότερο βαθμό) η λάσπη και τα λάδια.

 

Οι αποθέσεις διακρίνονται σε :

• Αποθέσεις που κρυσταλλοποιούνται απευθείας στην επιφάνεια του σωλήνα.
• Αποθέσεις αιωρουμένων στερεών (λάσπης) που σχηματίζονταιι αλλού και μεταφέρονται στην επιφάνεια του μετάλλου από το νερό όπου καθιζάνουν και κεραμοποιούνται.
  

 

 

2. Διάβρωση

Η διάβρωση είναι μία από τις κύριες αιτίες μείωσης της αξιόπιστης λειτουργίας ενός συστήματος ατμοπαραγωγής.

 

Οι μέθοδοι ελέγχου της ποικίλουν ανάλογα με το είδος της διάβρωσης. Οι πιο κοινές αιτίες της διάβρωσης είναι :

• τα διαλυμένα αέρια (κυρίως οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα)
• η διάβρωση κάτω από τις αποθέσεις (under-deposit attack),
• το χαμηλό pH, και
• η διάβρωση σε περιοχές με μηχανική καταπόνηση, που έχουν ως αποτέλεσμα την αποδυνάμωση του μετάλλου και τα ραγίσματα λόγω κόπωσης.
  

 

 

3. Αφρισμός

4. Συμπαρασυρμός-Carry Over

 

 

Επίλυση

Τα παραπάνω προβλήματα είναι δυνατόν να ελεγχθούν με τις ακόλουθες διαδικασίες:

 

• Ρύθμιση του σωστού pH και τα επίπεδα αλκαλικότητας
• Ο έλεγχος του οξυγόνου και των προσμίξεων του νερού τροφοδοσίας.
• Τη μείωση των μηχανικών καταπονήσεων
• Λειτουργία εντός των προδιαγραφών σχεδιασμού, ιδίως για τη θερμοκρασία και την πίεση
• Οι κατάλληλες προφυλάξεις κατά τη διάρκεια της εκκίνησης και σταματήματος του ατμολέβητα
• Την αποτελεσματική παρακολούθηση και έλεγχο

 

Από την πλευρά του νερού οι τρόποι αντιμετώπισης των προβλημάτων χωρίζονται σε:

 

 

Εξωτερική επεξεργασία του νερού

Ο στόχος της εξωτερικής επεξεργασίας είναι η βελτίωση της ποιότητας του νερού τροφοδοσίας πριν από τη χρήση του και συνήθως περιλαμβάνει.

 

• Καθίζηση
• Φίλτρανση
• Αποσκλήρυνση
• Απαλκαλίωση
• Απιονισμός
• Απαέρωση
• Θέρμανση

 

 

Εσωτερική επεξεργασία του νερού

Ακόμη και με την πλέον κατάλληλη εξωτερική επεξεργασία του νερού, το νερό τροφοδοσίας περιέχει συστατικά που θα μπορούσαν να έχουν επίπτωση στη λειτουργία του ατμολέβητα.

Η εσωτερική ή χημική επεξεργασία εφαρμόζεται ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι κίνδυνοι και να αποφευχθεί κάποια καταστροφική αστοχία, ανεξάρτητα από την σωστή ή μη λειτουργία της εξωτερικής επεξεργασίας.

Η εσωτερική επεξεργασία του νερού περιλαμβάνει βασικά τη χρήση χημικών πρόσθετων προϊόντων.

 

Η ADTEC Chemicals διαθέτει μία πλήρη σειρά χημικών προϊόντων για την επεξεργασία του νερού σε  συστήματα ατμοπαραγωγής .
Στα  προϊόντα περιλαμβάνονται τόσο τα παραδοσιακά όσο και τεχνολογικά προηγμένα δεσμευτικά  οξυγόνου, αντιαποθετικά,  αντιδιαβρωτικά, αμίνες εξουδετέρωσης, ρύθμισης του pH, αντιαφριστικά και διασπαρτικά λάσπης και σιδήρου.

 

 

1. Δεσμευτικά  οξυγόνου

• Tannin Scavenger – είναι ένα εξαιρετικό δεσμευτικό οξυγόνου το οποίο δεν εξαρτάται από τη θερμοκρασία του νερού τροφοδοσίας. Έχει αναπτυχθεί ειδικά για το νερό θερμοδοχείων και ατμολεβήτων. Δεν προσθέτουν επιπλέον αγωγιμότητα στο νερό του λέβητα περιορίζοντας έτσι την ανάγκη για αυξημένο στρατσωνισμό (σε σύγκριση με τα θειώδη).
• DEHA – παρέχει εξαιρετική προστασία από τη διάβρωση του οξυγόνο μαζί με άριστη παθητικοποίηση του λέβητα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υποκατάστατο της υδραζίνης, σε ατμολέβητες  μέχρι 125 bar χωρίς τους  κινδύνους  για την ασφάλεια και τις προφυλάξεις στο  χειρισμό  που απαιτεί η υδραζίνη.  Δεν προσθέτει  διαλυμένα στερεά ή αμμωνία στο σύστημα του ατμολέβητα.
• Carbohydrazide – είναι ένας οργανικός αναστολέας διάβρωσης που χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση του οξυγόνου και την  παθητικοποίηση των μεταλλικών επιφανειών. Catalysed Sodium Sulphite – Το θειώδες νάτριο είναι  ένα αποτελεσματικό χημικό για την δέσμευση του οξυγόνου σε συστήματα ατμολεβήτων. Ιδανικό για βιομηχανίες τροφίμων. FDA approved
• Multifuctional Θειώδη – περιέχουν catalysed Όξινο Θειώδες Νάτριο, για την ταχεία και πλήρη δέσμευση του οξυγόνου,  Φωσφορικά άλατα για τον έλεγχο των αποθέσεων και αντιαποθετικό διασποράς για την δέσμευση της σκληρότητα και διασπορά των οξειδίων του σιδήρου και των αιωρουμένων στερεών (λάσπης).
• Θειώδη με Ρυθμιστή Αλκαλικότητας

 

 

2. Αντιδιαβρωτικά

• Ρυθμιστές του pH  – συμπυκνωμένο υδροξείδιο του νατρίου το προϊόν για χρήση ως ρυθμιστή του pH στην επεξεργασία του νερού τροφοδοσίας.
• Αμίνες Εξουδετέρωσης – Βάσεως κυκλοεξυλαμίνης για την προστασία των γραμμών των επιστροφών από διάβρωση λόγο χαμηλού pH. Κατάλληλο για χρήση έως 2400 psig. FDA approved .
• Αμίνες Εξουδετέρωσης – Βάσεως μορφολίνης.
• Μίγμα Αμινών Εξουδετέρωσης – ειδικής σύνθεσης μείγμα το οποίο περιέχει neutralising αμίνες  για την προστασία των γραμμών των επιστροφών.

 

 

3. Αντιαποθετικά

• Μείγμα φωσφορικών και Οργανικών Πολυμερών – μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα λέβητα ατμού μέχρι 1500 psig. Τα φωσφορικά δρουν ως δεσμευτικό σκληρότητας και τα πολυμερή ως διασπαρτικά λάσπης.
• Αντιαποθετικά / Διασπαρτικά Λάσπης  για Ατμολέβητες – άριστα προϊόντα επεξεργασίας νερού που αποτελούνται από μείγμα οργανικών πολυμερών και διασπαρτικών λάσπης.
• Δεσμευτικά Σκληρότητας / Δεσμευτικά Οξυγόνου για Ατμολέβητες Χαμηλής και Μέσης πίεσης – Μείγμα  για την επεξεργασία του νερού σε ατμολέβητες  που βασίζεται σε οργανικά πολυμερή, δεσμευτικά οξυγόνου και ρυθμιστές αλκαλικότητας.

 

 

4. Καθαριστικά Αλάτων – On line cleaners

• Σουλφαμικό Οξύ με αδρανοποιητές – είναι ένα ιδιαίτερα ενεργό υλικό για τον καθαρισμό και απομάκρυνση των αλάτων. Το προϊόν περιλαμβάνει κατάλληλο  αναστολέα για την προστασία του χάλυβα, ανοξείδωτου χάλυβα, του χαλκού και ορειχάλκου.
• Αδρανοποπιημένο Υδροχλωρικού Οξύ – είναι ένα ιδιαίτερα ενεργό υλικό καθαρισμού και ο οποίο βασίζεται στο υδροχλωρικό οξύ. Το προϊόν περιέχει κατάλληλο  αναστολέα για την προστασία του χάλυβα, του χαλκού και ορειχάλκου.

 

 

5. Ρυθμιστές pH

• pH Adjuster – Προϊόν με βάση το  υδροξείδιο του νατρίου  για χρήση ως ρυθμιστή του pH στην επεξεργασία του νερού του λέβητα.
• Θειώδη με Ρυθμιστές αλκαλικότητας
• Πολυμερή / Ρυθμιστή pH – Προϊόν για λέβητες και τα συστήματα ατμολέβητα. Περιέχουν καυστική σόδα και αποτελεσματικά διασπαρτικά λάσπης.

 

 

6. Αντιαφριστικά

• Αντιαφριστικά  για Ατμολέβητες – Προϊόντα για εφαρμογές σε ατμολέβητες τα οποία εμποδίζουν την εμφάνιση αφρού και μειώνουν το φαινόμενο Carry Over.

 

 

7. Διασπαρτικά Λάσπης

• Οργανικά Πολυμερή – ένα πολυμερές προϊόν με βάση αναπτύχθηκε ως αναστολέας κλίμακα λέβητα ατμού και της εσωτερικής παθητικότητας μετάλλων. FDA approval.
• Συνδυασμός Φωσφορικών και Οργανικών Πολυμερών για Ατμολέβητες – Τα φωσφορικά δρουν ως δεσμευτικό σκληρότητας και τα πολυμερή ως διασπαρτικά λάσπης. FDA approval.
• Multifunctional προϊόντα  για Λέβητες – περιέχουν  θειώδη με καταλύτη, για την ταχεία και πλήρη σάρωσης οξυγόνου, Φωσφορικά άλατα για τον έλεγχο την δέσμευση της Σκληρότητας και Οργανικά Πολυμερή ως αντιαποθετικά και διασπορείς της λάσπης.

 

 

 

 

Παρακολούθηση και έλεγχος

Η αποτελεσματική παρακολούθηση και έλεγχος της διάβρωσης είναι ουσιαστικής σημασίας για να εξασφαλιστεί η αξιοπιστία του λέβητα. Ένα καλά σχεδιασμένο πρόγραμμα παρακολούθησης θα πρέπει να περιλαμβάνει τα ακόλουθα:

 

• Ορθή δειγματοληψία και παρακολούθηση των κρίσιμα παραμέτρων του συστήματος.
• Πλήρως αντιπροσωπευτική δειγματοληψία νερού.
• Χρήση των ορθών και πιστοποιημένων διαδικασιών ανάλυσης και δοκιμών.
• Τον έλεγχο των αποτελεσμάτων και των δοκιμών με προκαθορισμένα όρια λειτουργίας
• Ένα σχέδιο δράσης που πρέπει να εκτελείται χωρίς καθυστέρηση, όταν τα αποτελέσματα των δοκιμών δεν είναι εντός των καθορισμένων ορίων.
• Ένα σχέδιο έκτακτης ανάγκης για συνθήκες απορρύθμισης του συστήματος.
• Αξιολόγηση και βελτίωσης του συστήματος ατμοπαραγωγής με βάση τις δοκιμές και τους ελέγχους.