Présentation

Une multinationale de l'énergie, un géant mondial de la production d'électricité et de gaz, a découvert des problèmes de dépôt de silice dans l'une de ses centrales électriques subordonnées. Les dépôts ont endommagé les pales de la turbine à gaz, ce qui a entraîné des réparations imprévues. Spécialisée dans la recherche et le développement et l'utilisation de technologies innovantes, la société souhaitait comprendre les causes profondes des problèmes des centrales électriques et trouver une solution durable pour éviter que des arrêts de production ne se reproduisent ultérieurement et maintenir une efficacité énergétique optimale.

Les centrales électriques décident de l'allumage et de l'arrêt en fonction de la demande du marché et du coût du carburant. Lorsque l'usine redémarre, la pureté de la vapeur doit être assurée afin de surmonter les fluctuations de température et de pression au démarrage et à l'arrêt.

problème

Les opérateurs de la centrale ont identifié des problèmes avec la baisse de la production d'électricité et les vibrations de la turbine à gaz. Après qu'ils se soient arrêtés et aient allumé la turbine à gaz, ils ont vu des dépôts blancs évidents, qui étaient des dépôts de silice de différentes épaisseurs sur les bords des aubes de la turbine à gaz. Après avoir identifié ce problème, les opérateurs et les chercheurs ont dû évaluer la qualité de l'eau et les processus de traitement de l'eau.

Devant la chaudière, la centrale électrique utilise un système de dessalement composé d'unités cationiques, anioniques, à couches mixtes de résine. La centrale a réévalué les paramètres de surveillance qui contrôlent la régénération du système de dessalement et maintiennent la pureté de l'eau d'alimentation de la chaudière. La réduction des polluants devient particulièrement importante lorsque la centrale électrique est mise en marche et arrêtée, car les polluants peuvent entrer dans la vapeur puis dans la turbine à gaz lors du redémarrage.

Auparavant, les centrales électriques utilisaient des analyseurs de silice de type en ligne pour surveiller la silice, l'empêchant de pénétrer dans la vapeur et de se déposer dans les turbines à gaz. Mais lorsque l'analyseur de silice atteint la limite d'alarme (10 ppb), il est souvent trop tard pour arrêter l'alimentation en eau de la chaudière et régénérer la couche de résine mixte. Des traces de silice ont fui dans la vapeur et sont entrées dans la turbine à gaz.

La solution

Contrairement aux Analyseurs de silice en ligne, les Analyseurs de bore en ligne sont souvent utilisés comme outils de surveillance de la pollution 0 pour contrôler les fuites de silice des processus d'élimination des ions (par exemple, les processus d'échange d'ions avec des couches de résine mélangées). Le taux de bore est élué de la couche de résine avant les autres fuites ioniques (voir figure 1). L'analyse en ligne du bore peut détecter des concentrations de bore inférieures à 15 ppt (voir figure 2), de sorte que l'analyseur de bore empêche non seulement la silice d'entrer dans la chaudière, mais également les acides faibles, les bases faibles et d'autres contaminants du processus de traitement. En plus d'empêcher les fuites de silice et de gérer l'épuisement de la couche de résine, la centrale utilise des méthodes simples et internes pour décider d'accepter ou de refuser l'eau d'alimentation de la chaudière. L'analyse du carbone organique total (COT) permet de mesurer la somme des composés organiques sous forme ionique et non ionique dans l'eau de l'échantillon. La matière organique sous forme non ionique est capable de s'échapper du système de traitement et de se décomposer en gaz Acide corrosif dans les chaudières haute température et haute pression. À l'arrière du système de dessalement, la centrale utilise l'analyse toc pour décider si l'eau est autorisée à s'écouler dans la chaudière pour produire de la vapeur dans la turbine à gaz. La norme interne de l'usine est toc "40 ppb". La conductivité électrique provient principalement du toc à ce moment - là, de sorte que le paramètre de redondance est la conductivité "0,4 μs / CM".

Figure 2

　　A) l'analyseur de bore en ligne Sievers * surveille le bore dans les voies d'écoulement de 1, 2, 3 ou 4 échantillons dans de l'eau Ultrapure, plage de surveillance: 15 ppt - 20 ppb.

B) l'analyseur de cot en ligne Sievers * m500 mesure le cot dans l'eau Ultrapure, plage de mesure: 30 PPM - 2,5 ppm.

Plage de mesure dynamique du cot pour (c) Sievers * M9 en ligne et (d) analyseur de cot portable Sievers * M9: 30 ppm – 50 ppm, large plage de mesure, résultats de mesure stables et précis.

conclusion

Une grande multinationale de l'électricité utilise des outils de surveillance en ligne pour protéger les équipements et contrôler les processus de traitement de l'eau. En garantissant la pureté de la vapeur, vous pouvez augmenter l'efficacité de la production et réduire les temps d'arrêt, assurant ainsi la production, la distribution et la vente d'électricité et de gaz.

Références

1.Sauer et al., «Expériences d'élimination du bore à AMD», Ul-trapure Water, pp.62-68, Vol.17, No.5, 2000 年5/6月

2.Dennis, K. (Intel); Godec, R. (GE Analytical Instruments) ; Kosenka, P. (GE Analytical Instruments),"Rapport d'étape sur la nouvelle recherche en ligne sur l'analyse du bore,"Actes du Forum exécutif,Watertech 2000 年

3.Sushma Malhotra(AMD), Otto Chan(AMD), Theresa Chu(Balazs Analytical) et AgotaFusko(Balazs Analytical), « Correlation of Boron Breakthrough versus Resistivity and Dissolved Silice in a RO/DI System, » Ultrapure Water, pp.22-26, Vol.13, No.4, 1996 年

4.Wickham, R. (IDT), Godec, R. (GE Analytical Instruments),« Contrôle des niveaux de bore dans le UPW semi-conducteur en utilisant un analyseur de bore en ligne expérimental, » Conférence sur l'eau pure et les produits chimiques des semi-conducteurs, Procédures, pp 15-33, 2001 年

5.Johnson, E. (Micron), Somerville, K. (Micron), Godec, R. (Instruments d'analyse de GE), Dunn, R. (Instruments d'analyse de GE), « L'analyse de la fuite de bore, de silice colloïdale et de silice réactive des lits d'échange d'ions mixtes régénérables primaires et secondaires dans un système UPW, » Procédures du Forum exécutif, Watertech 2002 年, Portland, Oregon.

6.Dunn, R., «Nouvelle technique analytique favorise l'élimination de la silice dans les systèmes d'alimentation, de vapeur et de condensate», présenté à la Conférence internationale sur l'eau, Pittsburgh, PA, 2002 年10月

7.Godec, Richard, « Prévenir la libération de Nano Matériaux d'épuiser les lits d'échange d'ions en utilisant un Bo-ron en ligne, » présenté à la Conférence de l'eau ultrapure, Port-land, OR, 2011 年11月, Tall Oaks Publishing, Inc.