Tratamiento de Agua para Calderas

TRATAMIENTO DE AGUA PARA CALDERAS (Boiler Feedwater Treatment)

Curso: Tratamiento de Aguas (PQ-008 A) Expositor: Márquez Quispe, Carlos José 20082166J

Steam 

El agua cuando es lo suficientemente calentada, se convierte en su forma gaseosa : vapor.

Contenido de calor y energía

Fluido fácil de transportar

EFICIENTE MEDIO DE TRANSPORTE DE ENERGÍA

Steam Generation 

El vapor se produce en una caldera, la cual es usualmente calentada al quemar carbón, petróleo, gas, entre otros.

Steam Generation

Steam or condensate losses Es común que se den pérdidas desde 30 a 80% de vapor, condensado o ambos en una planta industrial.  Causas:  Fugas de la tubería.  Contaminación del condensado  Demandas erráticas de vapor 

Economics also play a role!!!

Makeup Agua fresca de calidad aceptable añadida para compensar cualquier vapor o condensado que no haya retornado a la caldera.  Minerales que forman óxido son removidos mediante:  Precipitación por ablandamiento  Intercambio iónico  Osmosis inversa 

Makeup

Blowdown Es una pérdida deliberada de agua de la caldera con el fin de no sobrepasar los límites críticos de componentes disueltos en el agua de caldera.  En sistemas grandes, el blowdown aún contiene una cantidad de calor importante, la cual puede ser recuperada en tanques flash e intercambiadores de calor. 

Blowdown

Blowdown and Makeup 

Como el blowdown debe ser repuesto por el makeup, se tiene la siguiente relación:

Feedwater 

El Make Up y el regreso del condensado se combinan en un desaireador de vapor para convertirse en el agua de alimentación a la caldera.

Feedwater

Blowdown and Makeup 

Por lo general, se muestran como porcentaje del feedwater:

Blowdown and makeup 

Cuando las cantidades de blowdown, y makeup no se conocen, se pueden hallar a partir de las concentraciones de los STD:

Cycles of concentration (COC) 

La relación de cantidad de STD en el agua de caldera al STD del feedwater se define como ciclos de concentración: COC=100/%BD



Si se tiene los flujos del blowdown como del vapor se calcula de la siguiente forma: COC=(S+BD)/BD Donde S is steam mass flow, lb/h (kg/h).

Cycles of concentration (COC)

Optimizing the water balance: 

Debido a que las calderas requieren alta energía y el combustible necesario para producirla es costoso, en una planta el principal interés es: Maximizar la producción de vapor y minimizar el consumo de combustible.

Requerimientos Agua Alimentación y Caldera 

Sobre al base de las recomendaciones de la Norma Británica BS – 2486, la ABMA (American Boiler Manufacturing Association) y el TÜV, se han preparado las siguientes tablas que muestran los requerimientos que deberá satisfacer el agua de alimentación y el agua de una caldera para prevenir incrustaciones y corrosión en calderas de baja presión (hasta 10 bar).

Requerimientos Agua Alimentación y Caldera

Requerimientos Agua Alimentación y Caldera

Ejemplo: Boiler COC: STD: 3500/175 = 20 Alcalinidad: 700/70 =10 Feedwater 175 mg/L STD 70 ppm Alcalinidad En este caso el cálculo de COC se hará en función de la alcalinidad!

Grafico de una caldera:

Desgasificador Este estanque tiene 3 funciones principales en una caldera:  Extraer el oxígeno disuelto:  Calentar el agua de alimentación  Almacenar agua de alimentación 

Desgasificador