Proteção da química de água/vapor de cogeração e usinas de calor e energia combinadas

Proteção da química de água/vapor de cogeração e usinas de calor e energia combinadas

Durante o auge da construção de usinas de energia na última década, a tecnologia parecia maravilhosa, pois uma única instalação de tamanho razoável podia produzir eletricidade suficiente para alimentar centenas de milhares de residências.

Contudo, a eficiência líquida dessas plantas era maximizada na faixa em torno de 35% para unidades subcríticas e em um nível máximo em torno de 45% para unidades supercríticas avançadas. O fator principal dessa baixa eficiência líquida é que a maior parte do calor latente transferido para a água no gerador de vapor é perdida durante a condensação do vapor de exaustão da turbina para retorno de condensado para a caldeira.

Atualmente, à medida que a conservação dos recursos e as preocupações com as alterações climáticas globais continuam a crescer, cresce também o desenvolvimento de instalações de cogeração e de calor e eletricidade combinados (combined heat and power, CHP). O vapor é frequentemente utilizado para várias finalidades nessas plantas, incluindo produção de energia, energia para trocadores de calor de processo, energia para acionar turbinas que operam maquinário pesado e, no caso de CHP, calor para áreas empresariais centrais em grandes cidades e para hospitais, universidades e outras instituições. Um esboço geral de uma rede de cogeração industrial é mostrado abaixo.

Como o vapor é utilizado principalmente para aquecimento direto, na maioria das aplicações nessas plantas, o calor latente é recuperado em vez de ser desperdiçado. Portanto, a eficiência líquida geral em algumas instalações pode chegar a 80%. Esse é um tremendo aumento comparado à geração de energia convencional (embora a eficiência líquida das usinas de energia de ciclo combinado modernas excedam 60%) e é por isso que a cogeração e a CHP continua ganhar relevância.

Além do sistema de geração de vapor em si, essas instalações frequentemente têm quilômetros de tubulação de retorno de condensado e vapor, além de dezenas, ou talvez mesmo centenas, de trocadores de calor espalhados por toda a área. A metalurgia desse equipamento pode ser bem variável e pode incluir tubulação de condensado e componentes de caldeira de aço carbono, e trocadores de calor de liga de cobre ou aço inoxidável, e talvez até ligas exóticas para aplicações especiais de troca de calor. A complexidade desses sistemas gera muitos componentes suscetíveis a incrustação e/ou corrosão.

É aqui que fornecedores de serviços de tratamento de água como a ChemTreat podem entrar para ajudar você a manter a confiabilidade e desempenho do sistema. Como essas unidades normalmente são o calcanhar de Aquiles dessas plantas, nas quais, por exemplo, o vazamento de dureza dos abrandadores causa grave incrustação nas caldeiras, as opiniões de especialistas sobre o desempenho dos sistemas de reposição e sua substituição podem ajudar a corrigir esses problemas.

Problemas semelhantes ocorrem frequentemente por causa de vazamentos nos trocadores de calor de processo que permitem a infiltração de contaminantes nos sistemas de retorno de condensado e, consequentemente, nas caldeiras, e até mesmo no vapor em si.

Uma ampla gama de produtos químicos de tratamento estão disponíveis para ajudá-lo a reduzir depósito e corrosão nas caldeiras. Aminas neutralizantes que criam filmes de revestimento podem ajudar a proteger amplas redes de retorno de condensado e vapor.

Entre em contato com a ChemTreat para obter assistência no desenvolvimento de um programa de tratamento sob medida para sua aplicação. Assim como todas as outras tecnologias, é necessário fazer uma investigação prévia para determinar a viabilidade da utilização dos métodos. Sempre consulte os manuais e guias dos seus equipamentos.