کیفیت آب تغذیه بویلر

آب تغذیه با کیفیت بالا برای اطمینان از بهره وری انرژی بویلرها و محافظت از اجزای حیاتی در برابر آسیب و تخریب ضروری است. با این حال، هیچ راه حل یکسانی برای تصفیه آب وجود ندارد و انتخاب مناسب به مشخصات دقیق منبع ورودی و نحوه استفاده از آب و بخار تولید شده بستگی دارد.

دیگ‌های صنعتی برای تولید بخار و آب گرم در بخش‌های مختلف و برای اهداف مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صنعت داروسازی و بخش مراقبت‌های بهداشتی، بویلرها ممکن است برای تولید بخار آب مورد استفاده قرار گیرند که به نوبه خود برای تولید بخار تمیز برای ضدعفونی محصولات و تجهیزات استفاده می‌شود.

در صنایع غذایی و آشامیدنی از دیگ‌های بخار برای تولید آب گرم و بخار برای مصارف عمومی، دم کردن و پاستوریزاسیون استفاده می‌شود. در بخش‌های تولید و نیرو، بخار برای چرخاندن توربین‌ها برای تولید برق یا راندن تجهیزات استفاده می‌شود. با این حال، اطمینان از کیفیت آب تغذیه دیگ بخار ضروری است.

چرا کیفیت آب بویلر بسیار مهم است؟

وجود ناخالصی‌های آب می‌تواند باعث پوسته‌پوسته شدن و خوردگی شود که به نوبه خود اثربخشی انتقال حرارت را کاهش می‌دهد و بر کارایی و عملکرد سیستم تأثیر می‌گذارد. این خوردگی همچنین می‌تواند عمر اجزای کلیدی و دیگ را به طور کلی کوتاه کند. به طور مشابه، برای سیستم‌هایی که شامل توربین‌ها هستند، خوردگی پره‌ها می‌تواند عملکرد آنها را مختل کند و در نهایت طول عمر آنها را کاهش دهد.

مشکل دیگر این است که مواد معدنی محلول در آب تغذیه بویلر رسوب می کنند و رسوباتی را روی سطوح فلزی تشکیل می‌دهند و راندمان انتقال حرارت دیگ بخار را کاهش می‌دهند و برای جوشاندن آب به انرژی بیشتری نیاز پیدا می کند.

علاوه بر این جامدات موجود در آب مخزن دیگ می‌تواند به سمت بالا شناور شود و منجر به انتقال مواد معدنی و مواد شیمیایی به بخار شود که می‌تواند به تجهیزات و فرایندهای پایین دست آسیب برساند.

انتخاب راه حل صحیح تصفیه آب با کارایی بالا می‌تواند به کاهش یا حتی حذف این مشکلات کمک کند و در عین حال استفاده کارآمد از آب اصلی را نیز تضمین کند. همکاری با یک متخصص تصفیه آب که می‌تواند کیفیت و ویژگی‌های آب ورودی را تجزیه و تحلیل کند و مناسب‌ترین راه حل یا ترکیبی از راه حل‌ها را توصیه کند، مهم است.

اهداف تصفیه آب تغذیه بویلر:

کاهش جامدات و سایر ذرات معلق: آب تغذیه باید فیلتر شود تا مواد جامد معلق حذف شود. خاک و ذرات می‌توانند فرایندهای پایین دستی مانند تجهیزات اسمز معکوس را آلوده کنند و می‌توانند به عنوان لجن اضافه شده در سیستم جمع شوند. این درمان ممکن است شامل غربالگری ناخالص (اگر از منبع رودخانه گرفته شود)، شفاف سازی، فیلتر شنی، فیلتراسیون کارتریج، میکروفیلتراسیون و یا اولترافیلتراسیون باشد.

شرایط شیمی آب تغذیه: آب تغذیه به احتمال زیاد نیاز به افزودن مواد شیمیایی برای کاهش پوسته‌پوسته شدن یا پتانسیل اکسیداسیون در فرایندهای پایین دست و یا کاهش CO2 دارد. این معمولاً با آنتی اسکالانت، یک عامل کاهنده مانند بی سولفیت سدیم، اسید و یا سوزاننده انجام می‌شود.

کاهش حجم جامدات معلق و مواد آلی: در اکثر شرایط استفاده از فناوری اسمز معکوس برای حذف اکثر مواد معدنی محلول (که به عنوان رسانا یا جامدات محلول کل تعریف می‌شود) و اجزای آلی قبل از پرداخت نهایی تا کیفیت سازنده دیگ و توربین مقرون به صرفه است. غشاهای اسمز معکوس (ممبران) تا 99 درصد مواد معدنی محلول را حذف می کنند و مانعی عالی برای کاهش مواد آلی با زنجیره کوچک، متوسط و بزرگ هستند. برای دیگ‌های فشار بالا و کاربردهای حیاتی، مرحله اسمز معکوس ممکن است با فناوری الکترودیونیزاسیون مداوم (CEDI) دنبال شود. CEDI، یک فرایند معدنی زدایی با راندمان بالا است که از الکتریسیته و غشاهای تبادل یونی برای جداسازی ناخالصی‌های محلول (یون‌ها) از آب استفاده می کند.

علاوه بر این، برای کاهش ردپای آب سیستم، جریان دفع از RO می‌تواند از طریق یک واحد تصفیه ثانویه تغذیه شود تا آب دفع شده برای تخلیه کاهش یابد. تراوش از این RO به آب تغذیه سیستم اصلی بازیافت می‌شود.

بسته به ویژگی‌های آب اصلی، ممکن است لازم باشد از مواد شیمیایی تصفیه آب با فرمول خاص در کنار فناوری‌های تصفیه آب استفاده شود. تأمین آبی که دارای سطوح بالایی از کلر است می‌تواند به ممبران آسیب برساند و بنابراین باید به عنوان مرحله مقدماتی با استفاده از مواد شیمیایی تصفیه شود.

اغلب اساسی‌ترین راه‌حل برای کاهش رسوب‌گذاری، اجرای یک سیستم سختی گیر آب است که نمک‌های کلسیم و منیزیم تشکیل‌دهنده رسوب را از آب حذف می‌کند. این حداقل سطح خلوص آب مورد نیاز برای دیگ‌های فشار کم و متوسط را ارائه می‌دهد. با این حال، اجرای تصفیه آب اضافی ممکن است برای حذف سایر آلاینده‌هایی که می‌توانند باعث ایجاد مشکل در دیگ بخار شوند، توصیه شود.

اهداف مورد استفاده گاززدایی: در حالی که اکثر طرح‌های کارخانه بر کاهش گازها در چرخه بخار با وارد کردن آب تغذیه دیگ بخار با کیفیت بالا به کندانسور در خلأ و به دنبال آن یک جاذب اکسیژن متکی هستند، شرایطی وجود دارد که کاهش CO2 و O2 مورد نظر است. این را می‌توان با یک فرایند غشایی انجام داد که در آن یک گاز (معمولاً نیتروژن) اکسیژن را از آب تحت خلأ می‌کشد یا از طریق یک برج خلأ با بسته بندی خاص که باعث جدا شدن گازها از آب و استخراج می‌شود.

پرداخت نهایی: الزامات کیفیت آب بویلر و توربین سخت‌گیرانه است. دستیابی به رسانایی کم، سیلیس، سدیم و اغلب کربن آلی کل (TOC) در آب تصفیه شده نهایی بسیار مهم است. این مرحله می‌تواند شامل تبادل یونی سنتی (یا خدمات DI بازسازی‌شده خارج از محل که مسائل مربوط به حمل زباله و مواد شیمیایی را به حداقل می‌رساند، یا تجهیزات بازسازی‌شده در محل) یا فرایندهای دی یونیزاسیون الکترونیکی مداوم (CEDI) که از فرایند مبتنی بر رزین استفاده می کنند. استفاده جریان الکتریکی برای حذف مواد معدنی محلول نیز یکی از راه‌حل‌های موجود می‌باشد.

سایر فرایندها: در برخی موارد، کربن فعال (فیلتر کربنی) ممکن است به عنوان پیش تصفیه استفاده شود و UV ممکن است در مرحله پرداخت برای کاهش بیشتر مواد آلی استفاده شود.

بهره‌برداری قابل اطمینان: تصفیه خانه آب تغذیه بویلر باید هم قابل اعتماد باشد و هم در مدت زمان بسیار بالایی در دسترس باشد، در غیر این صورت ممکن است کارخانه مجبور شود با هزینه قابل توجهی برای مالک، عملکرد خود را کاهش دهد. تجهیزات طراحی شده مناسب، طراحی اضافی و فناوری‌های نظارت از راه دور ممکن است بر اساس نیاز هر پروژه برای دستیابی به قرار گیرند.

نتیجه

بویلر برای تولید بخار برای تولید برق و دیگر تأسیسات و صنایع استفاده می‌شود. آب تغذیه دیگ باید برای محافظت در برابر پوسته‌پوسته شدن و تولید بخار با کیفیت بالا تصفیه شود. ناخالصی‌ها ته‌نشین می‌شوند و سپس روی سطوح انتقال حرارت رسوب تشکیل می‌شود. این یک مشکل است؛ زیرا رسوب حرارت را به خوبی منتقل نمی‌کند و باعث می‌شود لوله‌های دیگ با گرم شدن بیش از حد از کار بیفتند. این کار باعث کاهش راندمان دیگ و آسیب به دیگ می‌شود.

آب تغذیه دیگ بخار نباید حاوی مواد جامد محلول باشد. این نوع آب به آب غیر معدنی معروف است. جامدات محلول مانند سختی و سایر نمک‌های معدنی باعث رسوب گذاری و رسوب در دیگ می‌شود.

سیستم تصفیه آب غیر معدنی موجود برای حذف کل مواد جامد محلول از آب شامل موارد زیر است:

تبادل یونی که از مبدل کاتیونی، مبدل آنیون، گاززدایی.
اسمز معکوس با پیش تصفیه فیلتر شنی و فیلتر کربنی
اسمز معکوس و به دنبال آن الکترودیونیزاسیون

کیفیت آب غیر معدنی برای خوراک دیگ باید در محدوده کمتر از 0.1 تا 0.5 us/cm بسته به نوع دیگ‌های بخار باشد.

منبع آب تغذیه برای تولید آب شامل آب دریا، آب رودخانه، آب دریاچه، آب چاه، آب خدماتی، آب صنعتی و غیره است. با این حال، این منابع مختلف آب برای تغذیه مستقیم به سیستم تصفیه آب مناسب نیستند و پیش تصفیه لازم است.

انواع مختلف پیش تصفیه باید برای انواع مختلف آب تغذیه اعمال شود. انواع پیش تصفیه شامل: