Trattamento acqua di alimentazione caldaia

L'importanza del trattamento dell'acqua prima del processo della caldaia non può essere sottovalutata. La rimozione di sostanze organiche, particelle sospese, minerali disciolti e gas disciolti è fondamentale per evitare incrostazioni e incrostazioni, danneggiando e riducendo la longevità del costoso processo della caldaia/turbina. 

Raccomandazioni per la qualità dell’acqua di alimentazione della caldaia

Le raccomandazioni sulla qualità dell'acqua di alimentazione della caldaia sono indicate da due gruppi: American Boiler Manufacturers Association (AMBA) e l'International Boiler and Pressure Vessel Code (ASME) più completo dell' American Society of Mechanical Engineers. Questi gruppi forniscono linee guida e regole relative alla sicurezza per la progettazione, la fabbricazione e l'ispezione di caldaie e serbatoi a pressione, nonché dei componenti delle centrali nucleari.

Opzioni di trattamento dell’acqua di alimentazione

La struttura di trattamento più comune consiste nella filtrazione pre-trattamento e nell’aggiunta di sostanze chimiche per la rimozione del particolato e il condizionamento della chimica dell’acqua. Ciò è seguito da un processo a membrana per la riduzione della massa dei minerali disciolti e da una fase finale di scambio ionico di lucidatura. 

C’è un chiaro compromesso tra l’investimento in apparecchiature per il trattamento dell’acqua e sostanze chimiche per il trattamento dell’acqua. Spesso, investire in apparecchiature che producono acqua di alimentazione di una caldaia di qualità superiore ridurrà sensibilmente l’utilizzo di sostanze chimiche e aumenterà i cicli di concentrazione, migliorando l’efficienza complessiva dell’impianto.

Xylem valuterà la qualità specifica dell’acqua di alimentazione, la qualità finale dell’acqua e i requisiti di spazio e applicherà le nostre competenze di processo per progettare un sistema economico e di facile manutenzione che funzioni in modo efficiente.  Il nostro obiettivo è offrire la migliore soluzione a lungo termine.

Obiettivi del trattamento delle acque di alimentazione della caldaia:

• Ridurre i solidi sospesi e altri particolati: l'acqua di alimentazione deve essere filtrata per rimuovere i solidi sospesi. Lo sporco e le particelle possono intasare i processi a valle come le apparecchiature per l'osmosi inversa e possono accumularsi come fanghi aggiunti nel sistema. Questo trattamento può includere lo screening lordo (se prelevato da una sorgente fluviale), la chiarificazione, la filtrazione dei liquidi, la filtrazione cartuccia/sacca, la microfiltrazione e/o l'ultrafiltrazione. 
  
  
• Condizionare la sostanza chimica dell'acqua di alimentazione: l'acqua di alimentazione richiederà molto probabilmente l'aggiunta di sostanze chimiche per ridurre il potenziale di incrostazioni o ossidazione nei processi a valle e/o per ridurre la CO2.  Ciò viene normalmente ottenuto con un antiscalante, un agente riducente come il bisolfito di sodio, l'acido e/o la sostanza caustica. 
  
  
• Riduzione di massa di solidi e sostanze organiche sospesi: nella maggior parte delle condizioni è conveniente utilizzare la tecnologia di osmosi inversa per rimuovere la maggior parte dei minerali disciolti (definiti come conduttività o solidi disciolti totali) e i componenti organici prima della lucidatura finale per i requisiti di qualità del produttore di caldaie e turbine.  Le membrane di osmosi inversa rimuovono fino al 99% dei minerali disciolti e rappresentano un’eccellente barriera per la riduzione di piccoli organici a catena media e grande.  In alcuni casi, può essere conveniente includere una seconda fase di osmosi inversa, o secondo passaggio, per trattare ulteriormente l'acqua prima della lucidatura.
  
  
• Degassificazione: Mentre la maggior parte degli impianti si basa sulla riduzione dei gas nel ciclo di vapore, introducendo acqua di alimentazione della caldaia di alta qualità nel condensatore a vuoto seguita da un apposito scavenger di ossigeno, ci sono condizioni in cui si desidera una riduzione di CO2 e O2.  Ciò può essere ottenuto mediante un processo a membrana, in cui un gas di espulsione (solitamente azoto) aspira l'ossigeno dall'acqua sotto vuoto, o tramite una torre di aspirazione con imballaggio speciale che causa la separazione dei gas dall'acqua e l'estrazione.  
  
  
• Lucidatura finale: I requisiti di qualità dell'acqua della caldaia e della turbina sono rigidi.  È fondamentale ottenere una bassa conduttività, silice, sodio e spesso carbonio organico totale (TOC) nell’acqua trattata finale.  Questa fase di lucidatura può consistere in uno scambio ionico tradizionale (servizio rigenerato fuori sede DI, che riduce al minimo gli sprechi e i problemi di manipolazione delle sostanze chimiche, o apparecchiature rigenerate in loco) o processi di deionizzazione elettronica continua (CEDI) che utilizzano un processo a membrana a base di resina e corrente elettrica per rimuovere tracce di minerali disciolti. 
  
  
• Altri processi: in alcuni casi, il carbonio può essere utilizzato come pretrattamento e i raggi UV possono essere incorporati nella fase di lucidatura per ridurre ulteriormente le sostanze organiche.
  
  
• Tempo di attività affidabile: l'impianto di trattamento dell'acqua di alimentazione della caldaia deve essere affidabile e disponibile per un periodo di tempo molto elevato, altrimenti l'impianto potrebbe essere costretto a ridurre il suo funzionamento a costi significativi per il proprietario.  Possono essere impiegate apparecchiature progettate correttamente, tecnologie di progettazione ridondanti e monitoraggio remoto, in base alle esigenze di ogni progetto, per raggiungere tali obiettivi.