A geração e o uso de vapor na produção de energia e aquecimento de processo continua a ser uma operação vital em muitas usinas de energia e em milhares de plantas industriais em todo o mundo. Variações químicas podem causar danos significativos ao equipamento em sistemas de geração de vapor, às vezes, em um curto período de tempo.
O monitoramento contínuo e em tempo real da química da água/vapor em locais críticos da rede de geração de vapor é recomendado para detectar variações químicas e garantir que os programas de tratamento químico sejam mantidos dentro das faixas adequadas. Esta série de publicações examina os principais pontos de amostra e sua relação com a química de água/vapor. Esta publicação examina as unidades de alta pressão quanto à geração de energia, e falaremos de geradores de vapor industriais de alta pressão na parte seguinte da série.
Com o declínio da geração de energia produzida a carvão e a ascensão da energia renovável, uma grande ponte entre os dois foi, e continua a ser, a geração de energia em ciclo simples e, especialmente, ciclo combinado, tendo o gás natural como combustível principal. As próximas várias publicações examinarão os principais parâmetros de monitoramento para o tipo mais comum de gerador de vapor de recuperação de calor (heat recovery steam generator, HRSG) da indústria de ciclo combinado: o HRSG de pressão tripla, incluindo tanto o tipo de baixa pressão de alimentação para a frente (feed-forward low-pressure, FFLP) quanto o tipo de baixa pressão independente (stand-alone low-pressure, SALP).
Observação: “Baixa pressão” se refere ao primeiro circuito nessas unidades de multipressão. O vapor para alimentar as turbinas vem de circuitos de pressão intermediária e, principalmente, de alta pressão, comumente chamados de evaporadores e, portanto, a pureza da água de reposição e da água de alimentação deve ser projetada para altas pressões e temperaturas.
As amostras mais importantes nesses dois projetos são:
- Sistema de tratamento de reposição
- Descarga da bomba de condensado
- Entrada de água de alimentação ou economizador
- Água de caldeira
- Vapor saturado
- Vapor principal e de reaquecimento
As discussões incluirão o limite, ou faixa, superior normal, para a maioria dos parâmetros de monitoramento. Os dados e muitos outros detalhes podem ser encontrados em documentos publicados pelo Electric Power Research Institute, (EPRI), embora eles estejam disponíveis apenas para membros do EPRI. A International Association for the Properties of Water and Steam (IAPWS) oferece documentos técnicos com informações semelhantes, embora mais resumidas, que podem ser baixadas gratuitamente do site: www.iapws.org.
Sistema de tratamento de reposição
Mesmo nos geradores de vapor mais vedados, uma pequena quantidade de água/vapor de processo escapa continuamente. Essas perdas precisam ser compensadas com água de alta pureza. O processo básico do sistema de reposição mais comum é a osmose reversa (OR) seguida por troca iônica de leito misto (mixed-bed ion exchange, MBIX) ou eletrodeionização (EDI) para polir o efluente da OR. As unidades de OR normalmente incluem vários instrumentos para monitorar o desempenho do sistema, incluindo pressão, temperatura, fluxo, pH e condutividade específica, que são um assunto para uma discussão à parte. A lista abaixo descreve o limite superior recomendado para os três parâmetros de amostragem recomendados de efluentes do sistema de reposição.
- Condutividade específica (S.C.): ≤0,1 μS/cm
- Sílica: ≤10 partes por bilhão (ppb)
- Sódio: ≤2 ppb
Um analisador de sódio em linha. Foto por cortesia da Hach.
Essas medições garantem que água de alta pureza seja continuamente distribuída aos geradores de vapor. Um aumento em qualquer um dos valores indica que a resina MBIX atingiu a exaustão ou que ocorreu um problema na unidade de EDI. É necessária ação corretiva imediata.
Fique atendo a publicações subsequentes conforme avançamos pela rede de geração de vapor e avaliamos pontos de amostra e parâmetros críticos.
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.
