Tratamiento de agua de alimentación de calderas

La importancia de tratar el agua antes del proceso de la caldera no puede subestimarse. La eliminación de materia orgánica, partículas suspendidas, minerales disueltos y gases disueltos es fundamental para evitar incrustaciones y depósitos, y para reducir la longevidad del caro proceso de caldera/turbina. 

Recomendaciones de calidad del agua de alimentación de la caldera

Dos grupos afirman las recomendaciones de calidad del agua de alimentación de las calderas: la American Boiler Manufacturers Association (AMBA) y la American Society of Mechanical Engineers International Boiler and Pressure Vessel Code (ASME). Estos grupos proporcionan directrices y normas relativas a la seguridad para el diseño, la fabricación y la inspección de calderas y recipientes a presión, así como componentes de plantas de energía nuclear.

Opciones de tratamiento de agua de alimentación

El diseño de tratamiento más común consiste en la filtración de pretratamiento y la adición química para la eliminación de partículas y el acondicionamiento de la química del agua. A esto le sigue un proceso de membrana para la reducción masiva de minerales disueltos y un paso de intercambio de iones de pulido final. 

Existe una clara compensación entre la inversión en equipos de tratamiento de agua y en productos químicos de tratamiento de agua. A menudo, invertir en equipos que produzcan agua de alimentación para calderas de mayor calidad reducirá significativamente el uso de productos químicos y aumentará los ciclos de concentración, mejorando la eficiencia general de la planta.

Xylem evaluará la calidad específica del agua de alimentación, la calidad final del agua y los requisitos de espacio y aplicará nuestros amplios conocimientos de procesos para diseñar un sistema rentable y fácil de usar que funcione de forma eficiente. Nuestro objetivo es ofrecerle la mejor solución a largo plazo.

Objetivos del tratamiento del agua de alimentación de la caldera:

• Reduzca los sólidos suspendidos y otras partículas:El agua de alimentación debe filtrarse para eliminar los sólidos suspendidos. La suciedad y las partículas pueden ensuciar procesos aguas abajo, como el equipo de ósmosis inversa, y pueden acumularse como fangos añadidos en el sistema. Este tratamiento puede incluir el cribado general (si se extrae de una fuente de río), la clarificación, la filtración de medios, la filtración de cartucho/bolsa, la microfiltración y/o la ultrafiltración. 
  
  
• Acondicione la química del agua de alimentación: es muy probable que el agua de alimentación requiera adición química para reducir el potencial de incrustación o oxidación en los procesos aguas abajo y/o reducir el CO2. Esto se logra normalmente con antiescalante, un agente reductor como el bisulfito sódico, ácido y/o cáustico. 
  
  
• Reducción masiva de sólidos suspendidos y orgánicos:En la mayoría de las condiciones, es rentable utilizar tecnología de ósmosis inversa para eliminar la mayoría de los minerales disueltos (definidos como conductividad o sólidos disueltos totales) y componentes orgánicos antes del pulido final a los requisitos de calidad del fabricante de la caldera y la turbina. Las membranas de ósmosis inversa eliminan hasta el 99 % de los minerales disueltos y son una excelente barrera para la reducción de medios orgánicos de cadena mediana y grande. En algunos casos, puede ser rentable incluir un segundo paso de ósmosis inversa, o segunda pasada, para seguir procesando el agua antes del pulido.
  
  
• Desgasificación: aunque la mayoría de los diseños de plantas dependen de la reducción de gases en el ciclo de vapor introduciendo agua de alimentación de calderas de alta calidad en el condensador al vacío, seguido de un depurador de oxígeno, hay condiciones en las que se desea reducir el CO2 y el O2. Esto puede lograrse mediante un proceso de membrana, en donde un gas de barrido (normalmente nitrógeno) extrae el oxígeno del agua al vacío, o mediante una torre de vacío con una empaquetadura especial que hace que los gases se separen del agua y se extraigan.  
  
  
• Pulido final: Los requisitos de calidad del agua de la caldera y la turbina son estrictos. Es fundamental lograr una conductividad baja, sílice, sodio y, a menudo, carbono orgánico total (COT) en el agua tratada final. Este paso de pulido puede consistir en un intercambio de iones tradicional (ya sea DI de servicio regenerado externo, lo que minimiza los problemas de gestión de residuos y productos químicos, o equipo regenerado in situ) o procesos de desionización electrónica continua (CEDI) que utilizan un proceso de membrana basado en resina y corriente eléctrica para eliminar los minerales disueltos residuales. 
  
  
• Otros procesos: en algunos casos, puede usarse carbono como tratamiento previo y puede incorporarse UV en la etapa de pulido para reducir aún más las materias orgánicas.
  
  
• Tiempo de funcionamiento fiable: la planta de tratamiento de agua de alimentación de la caldera debe ser fiable y estar disponible una gran cantidad de tiempo, o la planta puede verse forzada a reducir su funcionamiento a un coste significativo para el propietario. Pueden emplearse equipos diseñados adecuadamente, diseño redundante y tecnologías de supervisión remota, en función de las necesidades de cada proyecto, para lograr esos objetivos.