Rawatan Air Penyejuk Beredar untuk Loji Janakuasa: Mengawal Pembentukan Kerak, Kakisan dan Lendir

Rawatan air penyejuk edaran untuk loji janakuasa yang berkesan bermula dengan mengenal pasti faktor yang mengehadkan prestasi kondenser. Kerak mineral, produk kakisan dan lendir biologi semuanya boleh mengurangkan pemindahan haba, tetapi setiap satu memerlukan tindakan yang berbeza. Meningkatkan dos perencat kerak tidak akan menyingkirkan biofilem yang telah terbentuk, manakala rawatan biosid yang lebih kuat tidak akan membetulkan kepekatan mineral yang berlebihan.

Program yang boleh dipercayai menyelaraskan kualiti air tambahan, kitaran kepekatan, keserasian bahan kimia dan pembersihan fizikal. Kejayaannya harus dinilai berdasarkan keadaan peralatan dan prestasi operasi, di samping keputusan ujian air.

Mulakan dengan imbangan air dan mendapan

Menara penyejuk kehilangan air melalui penyejatan, manakala kebanyakan garam terlarut kekal. Apabila air tambahan menggantikan kehilangan tersebut, kalsium, kealkalian, klorida, silika dan juzuk lain menjadi semakin pekat. Pembuangan air (blowdown) mengeluarkan sebahagian daripada air pekat ini dan mengehadkan pengumpulan selanjutnya.

Kitaran kepekatan menerangkan tahap kepekatan air edaran berbanding bekalan air tambahan. Kekonduksian memberikan petunjuk operasi yang praktikal, walaupun penambahan bahan kimia dan perubahan sumber air boleh mempengaruhi hubungannya. Perbandingan dengan ion konservatif yang sesuai, seperti klorida jika berkenaan, dapat membantu menyemak pengiraan.

Kitaran kepekatan yang lebih tinggi boleh mengurangkan keperluan air tambahan dan isipadu blowdown, tetapi had operasi bergantung pada beberapa kekangan:

• Potensi pembentukan kerak: Kalsium, kealkalian, sulfat, silika, pH dan suhu mempengaruhi jenis mendapan yang mungkin terbentuk.
• Pendedahan kepada kakisan: Klorida pekat dan garam terlarut lain boleh menjadikan keadaan lebih menghakis bagi bahan yang terdedah.
• Keupayaan rawatan: Perencat mesti kekal berkesan dan serasi dengan kimia sebenar air edaran.
• Keadaan pelepasan: Kualiti blowdown boleh mengehadkan pilihan bahan kimia yang mengandungi fosforus, logam dan biosid.

Apabila prestasi merosot, periksa atau analisis mendapan sebelum mengubah formulasi. Lapisan mineral yang keras, enap cemar longgar yang kaya dengan besi dan filem biologi yang licin menunjukkan punca yang berbeza. Mendapan campuran adalah perkara biasa: lendir boleh memerangkap kelodak dan produk kakisan, lalu membentuk lapisan yang turut menggalakkan kakisan setempat.

Kawal kerak pada permukaan pemindahan haba

Keputusan ujian air pukal tidak menggambarkan sepenuhnya keadaan pada permukaan tiub kondenser. Suhu setempat boleh meningkatkan risiko pemendakan, jadi air yang kelihatan terkawal di takungan menara penyejuk masih boleh membentuk kerak di tempat pemindahan haba berlaku.

Perencat kerak mengganggu pembentukan dan pertumbuhan kristal. Bahan penyebar membantu mengekalkan zarah halus dalam ampaian supaya blowdown atau penapisan dapat menyingkirkannya. Kedua-dua fungsi ini saling melengkapi, tetapi kedua-duanya tidak menghapuskan keperluan untuk mengawal kepekatan atau menyingkirkan pepejal yang masuk.

Bagi kawalan kalsium karbonat, fosfonat dan polimer polikarboksilat merupakan komponen formulasi yang lazim. Pemilihan harus berdasarkan kimia mendapan yang dijangkakan. Program yang mengawal kalsium karbonat mungkin masih sukar menangani kalsium fosfat, silika atau pepejal terampai. Air tambahan kitar semula memerlukan perhatian khusus kerana fosfat, nutrien dan pencemaran yang berubah-ubah boleh mengubah beberapa keperluan rawatan serentak.

Salah satu bahan yang berpotensi digunakan ialahGaram Tetrasodium Asid 1-Hidroksi Etilidena-1,1-Difosfonik (HEDP·Na4), iaitu fosfonat larut air yang digunakan untuk menghalang pembentukan kerak kalsium karbonat dan mengkomplekskan ion logam. Bahan ini boleh digunakan sebagai sebahagian daripada formulasi air penyejuk edaran, dengan polimer dan komponen lain dipilih untuk menangani risiko mendapan yang selebihnya.

Kesesuaiannya bergantung pada toleransi terhadap kalsium, pH, pendedahan kepada pengoksida, sekatan fosforus dan keserasian dengan formulasi lengkap. Pengkompleksan ion logam sahaja tidak menjamin perlindungan kakisan yang mencukupi bagi setiap sistem. Gred cecair dan pepejal juga mempunyai kepekatan bahan aktif yang berbeza, maka perbandingan perolehan dan pengiraan dos harus menggunakan asas kandungan aktif yang seragam, bukannya berat produk semata-mata.

Kerak yang telah terbentuk mungkin memerlukan prosedur pembersihan berasingan. Meningkatkan suapan perencat tanpa had boleh menambah kos tanpa memulihkan pemindahan haba, terutamanya apabila mendapan menyekat aliran atau melindungi kakisan di bawahnya.

Padankan perlindungan kakisan dengan metalurgi sistem

Litar penyejuk boleh mengandungi keluli karbon, aloi kuprum, keluli tahan karat dan bahan lain. Kerentanan setiap bahan adalah berbeza. Program rawatan harus mengambil kira tiub kondenser, paip, penukar haba dan peralatan tambahan, termasuk gabungan bahan yang boleh menimbulkan risiko kakisan galvanik.

Perencat kakisan melindungi logam melalui mekanisme yang bergantung pada kimia dan keadaan operasinya. Sesetengahnya membantu membentuk filem pelindung; aloi kuprum mungkin memerlukan komponen berasaskan azola. Pemilihan turut bergantung pada pH, garam terlarut, biosid pengoksida dan keperluan pelepasan.

Lebih banyak perencat tidak semestinya memberikan perlindungan yang lebih baik. Gabungan yang tidak serasi boleh mendak, dan sesetengah filem pelindung memerlukan keadaan terkawal untuk terbentuk. Kawasan beraliran rendah, cabang bertakung dan mendapan masih boleh terdedah kepada kakisan walaupun sampel dari takungan memenuhi sasaran kimianya.

Gunakan kupon kakisan atau prob yang sesuai untuk memantau trend, dan tafsirkan hasilnya bersama penemuan pemeriksaan. Besi dan kuprum terlarut boleh memberikan bukti sokongan, tetapi kepekatan rendah tidak membuktikan bahawa kakisan tiada: logam yang terlepas mungkin telah mendak di tempat lain. Kakisan lubang setempat juga perlu diberi perhatian secara berasingan kerana kadar kakisan purata yang boleh diterima boleh menyembunyikan kerosakan teruk pada kawasan kecil.

Kawalan lendir memerlukan sentuhan dengan biofilem

Lendir biologi terbentuk apabila mikroorganisma melekat pada permukaan dan menghasilkan matriks pelindung. Lapisan ini mengehadkan pemindahan haba, mengumpulkan bahan terampai dan boleh menyumbang kepada kakisan dipengaruhi mikrobiologi. Air yang kelihatan jernih masih boleh mengalir melalui permukaan yang sangat tercemar.

Biosid pengoksida seperti rawatan berasaskan klorin atau bromin digunakan secara meluas, manakala biosid bukan pengoksida boleh melengkapkan program jika sesuai. Pemilihan bergantung pada pH, pencemaran, masa sentuhan, keserasian bahan dan keadaan pelepasan. Menukar produk tanpa memahami faktor-faktor ini boleh menyebabkan masalah asas tidak diselesaikan.

Baki biosid yang berkesan mesti sampai ke bahagian litar yang berkaitan untuk tempoh yang mencukupi. Bacaan berhampiran titik suntikan tidak membuktikan bahawa kawalan telah dicapai di penukar jauh atau cabang bertakung. Kebocoran proses, pencemaran organik dan biojisim terkumpul juga boleh menghabiskan pengoksida sebelum sampai ke sasaran.

Biofilem tebal mungkin memerlukan pembersihan fizikal dan bahan penyebar bio yang serasi untuk meningkatkan keberkesanan rawatan. Mendapan yang dilonggarkan dengan cepat boleh membebankan penapis kasar dan penapis halus, maka pembersihan dan penggunaan biosid harus diselaraskan dengan penyingkiran pepejal. Pemantauan mikrobiologi sebaiknya merangkumi bukti berkaitan permukaan; kiraan dalam air pukal sahaja tidak menggambarkan pertumbuhan yang melekat. Kebersihan menara penyejuk juga mesti menangani Legionella melalui program pengurusan air khusus.

Pastikan bahan kimia berfungsi bersama

Bahan individu boleh berfungsi dengan baik secara berasingan tetapi masih saling mengganggu apabila digabungkan. Pengoksida boleh merosakkan komponen rawatan organik yang rentan. Biosid kationik boleh berinteraksi dengan polimer anionik. Program yang mengandungi fosfonat atau fosfat boleh membentuk mendapan dalam keadaan kalsium dan pH yang tidak sesuai.

Oleh itu, keserasian perlu dinilai dalam keadaan penggunaan sebenar, termasuk sentuhan pekat berhampiran titik suntikan. Lokasi suapan, pencairan, turutan dan pencampuran boleh sama penting dengan senarai ramuan. Bahan kimia pekat hanya boleh dikongsi dalam tangki atau sistem suapan yang sama jika keserasiannya telah dipastikan.

Penapisan aliran sisi boleh meningkatkan kawalan apabila habuk, kelodak atau produk kakisan menghasilkan beban pepejal yang berterusan. Penapisan ini menyokong rawatan kimia dengan menyingkirkan bahan yang sebaliknya akan terkumpul, tetapi tidak menyingkirkan kekerasan terlarut. Pencemaran minyak atau proses memerlukan kawalan pada puncanya kerana pencemaran berterusan boleh mengatasi keupayaan program yang sebaliknya sesuai.

Untuk pembangunan formulasi, Prio New Materials membekalkan bahan mentah fosfonat dan polikarboksilat serta menawarkan sokongan teknikal bagi formulasi tersuai dan keadaan air. Ringkasan teknikal yang berguna harus merangkumi analisis air tambahan dan air edaran, metalurgi sistem, suhu, rawatan sedia ada, penemuan mendapan dan kekangan blowdown. Maklumat ini membantu menghasilkan formulasi yang lebih sesuai berbanding permintaan yang hanya berdasarkan penggunaan air harian.

Gunakan trend operasi untuk menentukan perubahan seterusnya

Pelan pemantauan yang praktikal mengaitkan setiap ukuran dengan tindakan. Kekonduksian memandu kawalan blowdown; pH dan kimia mineral membantu menilai risiko pemendakan; baki perencat menunjukkan kehilangan atau penggunaan bahan suapan; pemantauan kakisan menjejaki perlindungan logam; dan pemeriksaan mikrobiologi membantu menilai kawalan biologi.

Tafsirkan prestasi kondenser bersama-sama dengan beban, aliran air penyejuk dan suhu. Jika prestasi merosot sedangkan baki bahan kimia masih dalam julat sasaran, siasat mendapan, laluan aliran yang tersumbat, kemasukan udara atau punca mekanikal lain sebelum meningkatkan suapan rawatan.

Nilai semula program apabila sumber air tambahan, keadaan bermusim, corak beban atau pencemaran proses berubah. Tetapkan had operasi, tindakan pelarasan dos dan pencetus pemeriksaan berdasarkan keadaan tersebut. Pelarasan rawatan seterusnya harus menangani punca yang dikenal pasti dan menghasilkan peningkatan yang boleh diukur dari segi kebersihan, kawalan kakisan atau pemindahan haba.