El agua de alimentación de la caldera de vapor debe tratarse y controlarse para minimizar las incrustaciones., corrosión, depósitos, arrastre y otros problemas operativos relacionados con el agua.
Los parámetros más importantes del agua de alimentación comúnmente incluyen la dureza., pH, oxígeno disuelto, sólidos disueltos totales o conductividad, alcalinidad, sílice, hierro y otros contaminantes que pueden afectar la caldera o el sistema de vapor.
Sin embargo, No existe una especificación única del agua de alimentación que sea correcta para cada caldera de vapor..
Los límites requeridos dependen de la presión de funcionamiento de la caldera., diseño de caldera, requisitos de pureza del vapor, calidad del agua de reposición, retorno de condensado, programa de tratamiento y requisitos del fabricante de la caldera.
Un programa práctico de calidad del agua de alimentación debe evaluar lo siguiente:
| Parámetro | Por qué es importante |
|---|---|
| Dureza | Puede contribuir a la escala y los depósitos. |
| pH | Influye en la corrosión y la química del agua. |
| Oxígeno disuelto | Puede contribuir a la corrosión del oxígeno. |
| Conductividad / SDT | Indica material iónico disuelto y afecta el control de la concentración. |
| Alcalinidad | Influye en la química general del agua de caldera |
| Sílice | Puede volverse importante para la escala, depósitos y pureza del vapor |
| Hierro | Puede indicar corrosión o contaminación. |
| Petróleo y orgánicos | Puede contribuir a los depósitos., espuma o contaminación |
| Calidad del condensado | Determina si el condensado devuelto es adecuado para su reutilización. |
| Temperatura del agua de alimentación | Influye en la eliminación de gases disueltos y la demanda de energía de la caldera. |
Se deben proporcionar o aprobar los límites correctos para la caldera específica y el programa de tratamiento de agua en lugar de copiarlos de una tabla genérica en línea..
El agua ingresa a una caldera de vapor industrial continuamente durante el funcionamiento..
A medida que se genera vapor, Muchas impurezas no volátiles permanecen y pueden concentrarse en el agua de la caldera..
Si la calidad del agua de alimentación está mal controlada, el resultado puede incluir:
Por lo tanto, la calidad del agua de alimentación debe considerarse parte del diseño del sistema de caldera y no un tema que se aborde únicamente después de la puesta en servicio..
No. Estos términos no deben usarse indistintamente.
El agua de reposición reemplaza el agua perdida del sistema de vapor y condensado..
Según la fuente y el tratamiento requerido, puede pasar por ablandamiento, filtración, ósmosis inversa, desmineralización u otro proceso de pretratamiento antes de ingresar al sistema de agua de alimentación de la caldera.
El condensado es agua que se forma cuando el vapor cede calor y se condensa..
Se puede devolver el condensado adecuado a la instalación de calderas., pero su calidad debe ser monitoreada porque la contaminación del proceso o los productos de corrosión pueden hacer que parte del condensado devuelto no sea apto para su reutilización directa..
El agua de alimentación es el agua que realmente se suministra a la caldera.. Puede consistir en agua de reposición tratada combinada con condensado devuelto y puede recibir tratamiento químico o térmico adicional..
El agua de la caldera es el agua dentro de la caldera..
Porque el vapor sale mientras quedan muchas sustancias disueltas y suspendidas., La química del agua de caldera puede diferir sustancialmente de la química del agua de alimentación..
Esta distinción es importante al revisar un informe de análisis de agua o las especificaciones de calidad del agua del fabricante..
La dureza del calcio y el magnesio puede contribuir a la formación de incrustaciones en las superficies de transferencia de calor de las calderas..
Las incrustaciones actúan como barrera a la transferencia de calor.. A medida que se acumulan los depósitos, Las superficies metálicas pueden funcionar en condiciones térmicas menos favorables y el rendimiento de la caldera puede deteriorarse..
Por esta razón, La dureza es normalmente uno de los primeros parámetros evaluados al diseñar equipos de tratamiento de agua de calderas..
Dependiendo de la calidad del agua bruta y de los requisitos de la caldera, El tratamiento puede implicar un ablandamiento o una purificación más extensa del agua..
La dureza residual requerida debe seguir los requisitos del fabricante de la caldera y del especialista en tratamiento de agua para el sistema específico..
El oxígeno disuelto puede contribuir a la corrosión en los equipos de agua de alimentación, calderas y tuberías asociadas.
Por lo tanto, una estrategia de tratamiento del agua de calderas puede utilizar la desaireación térmica., Tratamiento químico o una combinación de métodos para controlar los gases disueltos y la corrosión..
El método apropiado depende de la planta de calderas y del programa de tratamiento..
Temperatura del agua de alimentación, El retorno de condensado y el funcionamiento del desaireador pueden influir en el estado del agua que entra en la caldera..
No existe un valor de pH único que deba aplicarse universalmente a todas las calderas de vapor industriales..
El rango de pH requerido depende de factores que incluyen:
El agua que no se controla adecuadamente puede promover la corrosión o contribuir a otros problemas operativos relacionados con la química..
En lugar de seleccionar un objetivo de pH genérico de un sistema de caldera no relacionado, Los operadores deben seguir los límites establecidos para su equipo real y programa de tratamiento..
A medida que se produce vapor, Las sustancias disueltas que no salen con el vapor pueden concentrarse en el agua de la caldera..
La conductividad se utiliza comúnmente como indicador operativo relacionado con la concentración de material iónico disuelto..
Si la concentración se vuelve excesiva, El funcionamiento de la caldera puede verse afectado por depósitos., espumoso, arrastre u otros problemas de química del agua.
La purga de calderas se utiliza como parte de la estrategia para controlar la concentración de sustancias disueltas y suspendidas..
Estados Unidos. La guía sobre sistemas de calderas de vapor del Departamento de Energía recomienda un control de purga adecuado y un monitoreo de rutina de la química del agua de la caldera como parte del funcionamiento de la caldera de vapor..
La sílice es otro parámetro que puede necesitar ser monitoreado en el agua de alimentación de calderas y en el agua de calderas..
Su importancia depende en gran medida de la presión de la caldera., condiciones del vapor y la pureza del vapor requerida.
Para algunas aplicaciones, especialmente donde la pureza del vapor es importante, El control de sílice puede requerir más atención que en sistemas menos exigentes..
Esta es otra razón por la que no se debe aplicar una especificación universal para el agua de alimentación a todas las calderas sin revisar las condiciones reales de funcionamiento..
No.
Comúnmente se considera un ablandador de agua cuando se requiere eliminar la dureza., pero el sistema de tratamiento correcto depende del análisis del agua cruda y de los requisitos de la caldera..
Algunos proyectos pueden requerir:
El análisis del agua debe determinar el proceso de tratamiento en lugar de elegir primero el equipo de tratamiento y analizar el agua después..
No.
La ósmosis inversa puede reducir muchos componentes disueltos y puede resultar útil cuando los requisitos del agua entrante o de la caldera lo justifican..
Sin embargo, No todas las calderas industriales requieren automáticamente un sistema de ósmosis inversa..
La decisión debe considerar:
El tratamiento del agua debe diseñarse para el proyecto en lugar de tratar la ósmosis inversa como un accesorio universal de la caldera..
El retorno de condensado puede reducir los requisitos de agua de reposición y devolver calor útil al sistema de agua de alimentación de la caldera..
Estados Unidos. La guía WaterSense de la Agencia de Protección Ambiental identifica el retorno de condensado como una medida importante para mejorar el uso del agua en calderas y sistemas de vapor..
Sin embargo, No se debe asumir automáticamente que el condensado está limpio..
Dependiendo del proceso industrial, El condensado devuelto puede contener potencialmente:
Las plantas deben evaluar la calidad del condensado y determinar si es adecuado para regresar al sistema de agua de alimentación..
Dependiendo del proyecto, equipo auxiliar de caldera asociados con el tratamiento del agua de alimentación pueden incluir:
No todas las calderas requieren todos los elementos de esta lista.
La configuración final debe seguir el análisis de agua real., Condiciones de funcionamiento y requisitos del fabricante de la caldera..
Sí.
La presión de funcionamiento de la caldera es un factor importante para determinar la estrategia requerida de tratamiento de agua y pureza del vapor..
A medida que las condiciones de funcionamiento se vuelven más exigentes, El control de ciertas impurezas puede volverse cada vez más importante..
Por lo tanto, una especificación de tratamiento de agua debería identificar la presión de funcionamiento de la caldera y las condiciones de vapor en lugar de indicar solo la capacidad de vapor de la caldera..
Antes de seleccionar una caldera final y un sistema de tratamiento de agua, proporcionar un análisis de agua reciente siempre que sea posible.
La información útil puede incluir:
El fabricante también debe conocer la capacidad de vapor requerida., presión de funcionamiento, Temperatura del vapor y perfil de funcionamiento..
Estas entradas permiten al equipo de ingeniería evaluar la caldera de vapor industrial y sus requisitos de tratamiento de agua como un solo sistema.
Una guía de compra de calderas de vapor industriales Puede ayudar a los compradores a definir las condiciones del agua de alimentación junto con la capacidad., presión, combustible, automatización, requisitos de certificación y equipos auxiliares antes de solicitar una cotización final.
No existe un parámetro único que defina una buena alimentación de agua a la caldera.. Dureza, pH, oxígeno disuelto, conductividad o TDS, La sílice y otros contaminantes deben controlarse de acuerdo con la presión de la caldera., programa de diseño y tratamiento de agua.
No se debe suponer que sea adecuado. Primero se debe analizar el agua y compararla con los requisitos del fabricante de la caldera.. Los requisitos de tratamiento dependen de la química real del agua y de las condiciones de funcionamiento de la caldera..
La dureza no controlada puede contribuir a la formación de incrustaciones y depósitos en las superficies de transferencia de calor., que puede perjudicar la transferencia de calor y crear problemas de operación y mantenimiento.
La corrosión puede verse influenciada por el oxígeno disuelto., pH inadecuado, dióxido de carbono, contaminantes y otras condiciones operativas o químicas del agua. La causa debe identificarse antes de ajustar el programa de tratamiento..
No se debe asumir un límite de dureza numérico universal para cada caldera.. El límite aceptable debe seguir las especificaciones del fabricante y del tratamiento del agua para la presión y el diseño específicos de la caldera..
No existe un valor TDS universal para cada caldera. Las concentraciones aceptables de agua de alimentación y agua de caldera dependen de la presión., método de tratamiento, agua de maquillaje, retorno de condensado y límites químicos del fabricante.
A veces, pero no siempre. El ablandamiento aborda principalmente la dureza.. Otros proyectos también pueden requerir control de sólidos disueltos., sílice, gases disueltos y otros contaminantes mediante tratamiento adicional.
Los sistemas de vapor de mayor presión y más exigentes generalmente requieren un control más estrecho de la química del agua y la pureza del vapor.. Los límites exactos deben determinarse a partir de los requisitos aplicables de la caldera y del tratamiento en lugar de una regla genérica de presión únicamente..
La frecuencia de las pruebas debe ser establecida por el operador de la caldera., fabricante y especialista en tratamiento de agua según las condiciones de funcionamiento de la planta, programa de tratamiento y parámetros críticos. Algunos parámetros pueden requerir un monitoreo rutinario o continuo..
Sí. La temperatura del agua de alimentación y el análisis del agua pueden influir en los equipos de tratamiento de agua, estrategia de purga, recuperación de calor, Costo de operación y configuración de la caldera.. Proporcionar esta información durante la etapa de RFQ ayuda al fabricante a definir un sistema de vapor más completo..
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