/ARTYKUŁ SPONSOROWANY/
OptiSperse* HP5401 zapobiega nieplanowanym przestojom
Problem do rozwiązania
Inżynierowie z fabryki kwasu azotowego zaobserwowali zmniejszający się przepływ wody zasilającej do kotła wysokociśnieniowego. W tej przeznaczonej do wytwarzania pary instalacji mierzony jest przepływ wody zasilającej. Ze względu na konstrukcję kotła układ ten jest wyjątkowo wrażliwy na wszelkie zmiany w dyszach rozprowadzających, przez które woda zasilająca wpływa do kotła.
Zmniejszenie przepływu wymagało uruchomienia obok pompy roboczej wody zasilającej, rezerwowej wysokociśnieniowej pompy wody zasilającej w celu utrzymania wymaganych parametrów przepływu. Jednakże ten, nadal malał, co naraziło zakład na nieplanowane wyłączenie.
Woda zasilająca to zdemineralizowana woda o wysokiej czystości i przewodności wynoszącej <1 uS/cm. Pierwotny program oczyszczania kotła polegał na użyciu OptiSperse HP2100 (program na bazie fosforanu disodu) i sody kaustycznej. Uzdatnianie wody zasilającej polegało na użyciu aminy neutralizującej i odtleniacza.
Technicy poinformowali, że utrata przepływu była prawdopodobnie spowodowana zabrudzeniem dysz wody zasilającej. Jest to stosunkowo częsty problem w przypadku innych kotłów, w których używana woda zasilająca nie jest ultra-czysta. Dysze sterują przepływem wody zasilającej kocioł przez rury w celu uzyskania maksymalnej wydajności wymiany ciepła. Każda dysza ma otwór o określonym rozmiarze, aby zapewnić określony przepływ do poszczególnych rur w celu optymalnego przenoszenia ciepła. Ze względu na rozmiar otworu dysze te są podatne na osadzanie się z wielu różnych potencjalnych zanieczyszczeń wody zasilającej.
Intensywna analiza wody zasilającej kotła ujawniła bardzo niewielki wzrost zanieczyszczeń w porównaniu z samą wodą zdemineralizowaną i dwoma innymi instalacjami produkcji kwasu azotowego w tym samym zakładzie. Wyniki analizy pozwoliły na wyciągnięcie wniosku, że w układzie wystąpił niewielki wyciek wody chłodzącej. Jednak dokładnej lokalizacji nie można było potwierdzić na podstawie dostępnych punktów poboru próbek ani podczas kontroli, która została przeprowadzona podczas krótkiego planowanego wyłączenia. Przepływ nadal malał, grożąc zamknięciem zakładu i poniesieniem przez klienta wysokich kosztów.
Rozwiązanie
Początkowo skład zawartości systemu chłodzenia został zmieniony z wody stosunkowo twardej na permeat odwróconej osmozy. Dokonano tego, aby obniżyć stężenie problematycznych zanieczyszczeń w wodzie chłodzącej, a tym samym zmniejszyć ilość wpływającą do kondensatu przez przeciekający wymiennik ciepła. Doprowadziło to do ustabilizowania przepływu wody zasilającej, jednak ze względu na inne wymagania zakładu dotyczące nowego uzupełniania wody chłodzącej (permeat RO), scenariusz ten można było utrzymać tylko przez krótki czas.
W oparciu o zalecenia zespołu wsparcia technicznego firmy SUEZ, produkt zawierający wyłącznie fosforany (fosforan disodowy) został natychmiast zamieniony na mieszany produkt fosforanowo-polimerowy – OptiSperse HP5401.
OptiSperse HP5401 to alkaliczna mieszanka fosforanu i polimerowego środka dyspergującego. Produkt zapewnia ochronę przed osadzaniem się tlenków metali i korozją kaustyczną dzięki wysoce aktywnemu charakterowi polimerowego dyspergatora zawartego w produkcie.
Aby kontrolować osadzanie, polimer zakłóca wzrost kryształów, dzięki czemu powstają małe cząstki. Adsorpcja naładowanych grup polimeru na powierzchniach zarodków krystalizacji powoduje spowolnienie tempa wzrostu kryształów, odkształcenie kryształów i tworzenie bardzo małych cząstek. W ten sposób polimery skutecznie modyfikują wzrost kryształów w podstawowych programach uzdatniania.
Aby kontrolować osadzanie się cząstek stałych po ich utworzeniu i osadzanie się nierozpuszczalnych cząstek stałych przedostających się do wody zasilającej (tlenki żelaza, tlenek miedzi itp.), polimery muszą zapobiegać powstawaniu aglomeracji cząstek i osadzaniu się ich na powierzchniach metalowych. Tutaj polimery pełnią rolę dyspersji.
Rezultaty
Efekty były zauważalne zaraz po wprowadzeniu środka OptiSperse HP5401 do układu, a przepływ do kotła poprawił się. Okazało się, że polimer nie tylko zapobiegał dalszemu osadzaniu się zanieczyszczeń, ale także powoli usuwał istniejący osad. Podczas krótkiego, planowanego wyłączenia, system został ponownie sprawdzony. Jednak w dalszym ciągu nie można było zidentyfikować miejsca wycieku wody chłodzącej. Instalacja została uruchomiona ponownie bez pompy rezerwowej.
Po uruchomieniu przepływ nadal się poprawiał, zanim spadł poniżej historycznych poziomów operacyjnych, ale w takim zakresie, z którym inżynierowie zakładu czuli się komfortowo. Zapobiegło to nieplanowanemu wyłączeniu i pozwoliło na pracę instalacji aż do następnego planowanego wyłączenia, gdy wyciek będzie można zlokalizować i naprawić.
Przepływy nadal powoli się poprawiają, co sugeruje, że produkt OptiSperse HP5401 skutecznie usuwa istniejący osad z dysz wody zasilającej.
Uwagi do powyższej ilustracji:
- Zmniejszający się przepływ z powodu zanieczyszczenia
- Uruchomienie rezerwowej pompy obiegowej w celu zwiększenia przepływu. Trwa spadek przepływu
- Zmiana źródła wody chłodzącej z mieszanki woda twarda / permeat na tylko permeat
- Rozpoczęcie dozowania środka fosforanowo-polimerowego OptiSperse HP5401 (skutkujące zwiększonym przepływem wody zasilającej wskazującym, że zanieczyszczenia są usuwane)
- Zaplanowane wyłączenie zakładu
- Ponowne uruchomienie instalacji tylko z jedną pompą obiegową
Suez Water Technologies & Solutions
Michał Strzałkowski
tel. 504 819 800 michal.strzalkowski@suez.com
