Resumen

Una multinacional energética, un gigante mundial de la producción de electricidad y gas, encontró problemas de deposición de sílice en una central eléctrica de su filial. Los sedimentos dañaron las palas de la turbina, lo que provocó reparaciones no planificadas. La compañía, especializada en investigación y desarrollo y uso de tecnologías innovadoras, quiere conocer las causas profundas de los problemas de las centrales eléctricas y buscar soluciones sostenibles para evitar posibles paros posteriores y mantener una eficiencia óptima en la generación de energía.

Las centrales eléctricas determinan la puesta en marcha y el cierre en función de la demanda del mercado y el costo del combustible. Cuando la planta se reinicia, se debe garantizar la pureza del vapor para superar las fluctuaciones de temperatura y presión al arrancar y parar.

problema

Los operadores de la central eléctrica encontraron problemas con la disminución de la generación de energía y la vibración de la turbina de gas. Después de detener y abrir la turbina, vieron depósitos blancos obvios, que eran sílice de varios espesores depositada en el borde de la hoja de la turbina. Después de descubrir este problema, los operadores e investigadores tuvieron que evaluar la calidad del agua y el proceso de tratamiento del agua.

Frente a la caldera, la central eléctrica utiliza un sistema de desalación compuesto por unidades de capa de resina catiónica, aniónica y mixta. La central ha reevaluado los parámetros de monitoreo para controlar la regeneración del sistema de desalación y mantener la pureza del agua de alimentación de la caldera. La reducción de los contaminantes se vuelve particularmente importante cuando las centrales están encendidas y apagadas, ya que cuando se reinician, los contaminantes pueden entrar en el vapor y luego en la turbina.

Anteriormente, la central utilizaba un analizador de sílice en línea para monitorear la sílice, evitando que entrara en el vapor y se depositara en la turbina de gas. Sin embargo, cuando el analizador de sílice alcanza el límite de alarma (10 ppb), a menudo es demasiado tarde para detener el agua de alimentación de la caldera y regenerar la capa de resina mixta. Las trazas de sílice se han filtrado al vapor y han entrado en la turbina.

solución

A diferencia de los analizadores de sílice en línea, los analizadores de Boron en línea se utilizan a menudo como herramientas de monitoreo de contaminación 0 para controlar la fuga de sílice del proceso de eliminación de iones (por ejemplo, el proceso de intercambio de iones de la capa de resina mixta). Antes de la fuga de otros iones, la tasa de Boron se eluye de la capa de resina (véase la figura 1). El análisis de Boron en línea puede detectar una concentración más baja de Boron de 15 ppt (véase la figura 2), por lo que el analizador de Boron no solo puede evitar que la sílice entre en la caldera, sino también que los ácidos débiles, los álcalis débiles y otros contaminantes del proceso de tratamiento entren en la caldera. Además de evitar fugas de sílice y agotar la capa de resina de gestión, la central eléctrica utiliza métodos simples e internos para decidir aceptar o rechazar el agua de alimentación de la caldera. El método de análisis del carbono orgánico total (toc) puede medir la suma de compuestos orgánicos en forma de iones y no iónicos en el agua de la muestra. Los compuestos orgánicos no iónicos pueden filtrarse del sistema de tratamiento y descomponerse en gas ácido corrosivo en calderas de alta temperatura y alta presión. Detrás del sistema de desalación, la central eléctrica utiliza el método de análisis toc para decidir si se permite que el agua fluya a la Caldera para producir vapor en la turbina. El estándar interno de la fábrica es toc "40 ppb. En este momento, la mayor parte de la conductividad proviene del toc, por lo que el parámetro redundante es la conductividad eléctrica inferior a 0,4 μs / cm.

Figura 2

　　(a) el analizador de Boron en línea Sieves * monitorea el Boron en el flujo de muestras 1, 2, 3 o 4 en agua ultrapura, con un rango de monitoreo de 15 ppt - 20 ppb.

(b) el analizador toc en línea Sieves * m500 mide el toc en agua ultrapura, con un rango de medición de 30 ppt - 2,5 ppm.

C) el rango dinámico de medición toc del analizador toc portátil Sieves * m9 en línea y (d) Sieves * m9: 30 ppt - 50 ppm, el rango de medición es amplio y los resultados de la medición son estables y precisos.

conclusión

Una gran multinacional eléctrica utiliza herramientas de monitoreo en línea para proteger los activos de equipos y controlar los procesos de tratamiento de agua. Garantizar la pureza del vapor puede mejorar en gran medida la eficiencia de la producción y reducir en gran medida el tiempo de inactividad, garantizando así la producción, distribución y venta de electricidad y gas natural.

Referencias

1.Sauer et al., "Experiencias de eliminación de boro en AMD", Ul-trapure Water, pp.62-68, Vol.17, No.5, 2000 年5/6月

2. Dennis, K. (Intel); Godec, R. (Instrumentos analíticos de GE); Kosenka, P. (GE Analytical Instruments),"Informe de progreso sobre la nueva investigación de análisis de boro en línea,"Procedimientos del Foro Ejecutivo,Watertech 2000 年

3.Sushma Malhotra(AMD), Otto Chan(AMD), Theresa Chu(Balazs Analytical) y AgotaFusko(Balazs Analytical),"Correlación del avance del boro frente a la resistividad y la sílice disuelta en un sistema RO/DI," Agua ultrapura, pp.22-26, Vol.13, No.4, 1996 年

4.Wickham, R. (IDT), Godec, R. (GE Analytical Instruments),"Controlar los niveles de boro en semiconductor UPW usando un analizador de boro en línea experimental," Semiconductor Pure Water and Chemicals Conference, Proceedings, pp 15-33, 2001 年

5.Johnson, E. (Micron), Somerville, K. (Micron), Godec, R. (GE Analytical Instruments), Dunn, R. (GE Analytical Instruments), "El análisis de la fuga de boro, sílice coloidal y sílice reactiva de lechos de intercambio iónico mixto regenerable primario y secundario en un sistema UPW", Procedimientos del foro ejecutivo, Watertech 2002 年, Portland, Oregón.

6.Dunn, R., "Nueva técnica analítica promueve la eliminación de sílice en los sistemas de alimentación, vapor y condensado," Presentado en la Conferencia Internacional del Agua, Pittsburgh, PA, 2002 年10月

7.Godec, Richard, "Prevenir la liberación de Nanomateriales del agotamiento de camas de intercambio iónico mediante el uso de un Bo-ron en línea", Presentado en la Conferencia de Agua ULTRAPURA, Port-land, OR, 2011 年11月, Tall Oaks Publishing, Inc.