La partie 2 poursuit la série sur les directives recommandées de surveillance de la chimie de l’eau / vapeur pour les générateurs de vapeur haute pression. L’accent est mis ici sur le système de condensat. La surveillance de l’eau d’alimentation est étroitement liée et sera examinée dans le prochain article de cette série.
Dans les unités de générateur de vapeur, le principal emplacement d’entrée de contaminants potentielle est le condenseur, en particulier les condenseurs refroidis à l’eau où une ou plusieurs fuites de tube permettent à l’eau de refroidissement de s’infiltrer dans le condensat de haute pureté. Les fuites d’eau de refroidissement introduiront de nombreuses impuretés dans le générateur de vapeur, qui, lorsqu’elles sont soumises à l’environnement hostile des chaudières (le terme courant pour les HRSG est évaporateurs) peuvent causer de graves problèmes.
Les analyses de décharge continue de la pompe à condensat (CPD) recommandées sont :
- Conductivité cationique (CACE) : ≤ 0,2 µS/cm
- Conductivité spécifique (SC) : compatible avec le pH
- Sodium : ≤ 2 ppb
- Oxygène dissous : ≤ 20 ppb
- pH : 9,6-10,0 (il s’agit de la plage de pH pour la conception HRSG la plus courante, le type basse pression à triple pression et à action directe. La plage peut être un peu différente pour les autres modèles HRSG.)
La surveillance du sodium est très efficace pour détecter les fuites du tube du condensateur. Avec un condensateur étanche, les niveaux de sodium dans le condensat sont normalement très faibles (<2 ppb), dans de nombreux cas, inférieurs à 1 ppb. Une augmentation du sodium fournit la première indication d’une fuite du tube du condensateur.
La conductivité cationique a été re-désignée par certains organismes de recherche comme la conductivité après échange cationique (CACE) pour illustrer le fait que l’échantillon est acheminé à travers une colonne d’échange cationique pour remplacer les cations, par exemple l’ammonium, le sodium, le calcium, etc. par de l’hydrogène ions. Cela crée une solution acide très diluée composée principalement de traces d’ions chlorure et sulfate, dont la conductivité est ensuite mesurée. Comme pour la surveillance du sodium, une augmentation de la CACE indique une fuite d’impureté. Le CACE peut être influencé par l’entrée de dioxyde de carbone, généralement due à une fuite d’air au niveau du condensateur. Le CACE dégazé est de plus en plus populaire, qui utilise soit une chaudière à nouveau, soit un compartiment de barbotage d’azote pour éliminer jusqu’à 90 % du dioxyde de carbone.
Les analyses d’oxygène dissous (OD) sont importantes pour surveiller les fuites d’air du condensateur. Une augmentation soudaine de l’oxygène dissous peut indiquer une défaillance mécanique au niveau ou à proximité du condensateur, ce qui permet à un excès d’air de pénétrer dans le système. Étant donné que les programmes modernes de chimie des condensats et de l’eau d’alimentation nécessitent un contrôle strict de la concentration de DO, ce paramètre de surveillance est très important.
Un analyseur d’oxygène dissous emballé. Photo gracieuseté de Hach.
En ce qui concerne la relation entre la conductivité spécifique et le pH, l’ammoniac (ou parfois un mélange d’amine ou d’ammoniac / amine) est l’agent de conditionnement du pH normal pour le condensat / l’eau d’alimentation. Cependant, la mesure directe du pH de l’eau de haute pureté peut être délicate, et des algorithmes ont été développés pour calculer le pH en fonction des mesures SC et CACE afin de fournir des résultats plus précis. Le SC dans l’eau de haute pureté est directement corrélé à la concentration d’ammoniac, de sorte que les mesures SC offrent un meilleur contrôle de l’alimentation en ammoniac que le pH.
Un paramètre qui n’est généralement pas surveillé en continu, mais qui peut avoir une certaine importance est le carbone organique total (COT). Pour les générateurs de vapeur utilitaires, la limite de COT recommandée dans le CPD est de 100 ppb.
Enfin, un nombre croissant de nouvelles usines sont équipées d’un condenseur refroidi par air (ACC) comme mesure de conservation de l’eau, réduisant ainsi les problèmes de pénétration d’eau de refroidissement dans le condensat. Cependant, parce que l’air est tellement moins dense que l’eau, un ACC devrait être d’autant plus grand, ce qui nécessite littéralement plusieurs milliers de pieds de tuyauterie en acier au carbone. Le principal contaminant de condensat dans les unités ainsi équipées est la particule d’oxyde de fer. Certains types de filtres à particules sont recommandés pour empêcher les oxydes de fer d’atteindre le générateur de vapeur. Recherchez un article séparé traitant de ce problème.
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Comme toutes les autres technologies, une diligence raisonnable est nécessaire pour déterminer la faisabilité de l’utilisation des méthodes. Consultez toujours les manuels et guides de votre équipement.
