Marchés : Installations & Bâtiments, Agroalimentaire, Énergie, Raffinage et produits chimiques, Marine
Il ne faut pas sous-estimer l’importance du traitement de l’eau de procédé des chaudières. L’élimination des matières organiques, des particules en suspension, des minéraux dissous et des gaz dissous est essentielle pour éviter l’entartrage et l’encrassement, qui endommagent et réduisent la longévité du procédé coûteux des chaudières/turbines.
Les recommandations sur la qualité de l’eau d’alimentation des chaudières sont émises par deux groupes : l’American Boiler Manufacturers Association (AMBA) et le plus complet (ASME) qui fournit des conseils et des règles de sécurité pour la conception, la fabrication et l’inspection des chaudières et des appareils sous pression, ainsi que des composants des centrales nucléaires. En général, plus la pression de fonctionnement du fût est élevée, meilleure est la qualité de l’eau d’alimentation de la chaudière qui doit être fournie à l’équipement de production de vapeur.
De nombreuses options de traitement peuvent être envisagées, mais la conception la plus courante consiste en un prétraitement par filtration et ajout de produits chimiques pour l’élimination des particules et le conditionnement de la chimie de l’eau, suivi d’un procédé à membrane pour la réduction en masse des minéraux dissous, pour finir avec une étape de polissage par échange d’ions.
Un compromis évident existe entre l’investissement en équipements de traitement de l’eau et celui en produits chimiques de traitement de l’eau. Souvent, l’investissement dans des équipements qui produisent une eau d’alimentation de chaudière de meilleure qualité permet de réduire considérablement l’utilisation de produits chimiques et de prolonger les cycles de concentration, ce qui améliore l’efficacité globale de l’installation.
Evoqua évalue la qualité spécifique de votre eau d’alimentation, la qualité finale de l’eau et les besoins en espace et applique notre vaste connaissance des procédés pour concevoir un système économique et pratique qui fonctionne de manière efficace. Notre objectif est de vous apporter la meilleure solution à long terme.
Objectifs du traitement de l’eau d’alimentation des chaudières :
- Réduire les solides et autres particules en suspension : L’eau d’alimentation doit être filtrée afin d’éliminer les particules en suspension. La saleté et les particules peuvent encrasser les procédés en aval tels que les équipements d’osmose inverse et risquent de s’accumuler sous forme de boue dans le système. Ce traitement peut comprendre un filtrage grossier (s’il provient d’une source fluviale), une clarification, une filtration sur milieu, une filtration à cartouches/manches, une microfiltration et/ou une ultrafiltration.
- Conditionner la chimie de l’eau d’alimentation : Des produits chimiques devront très probablement être ajoutés à l’eau d’alimentation pour réduire l’entartrage ou le potentiel d’oxydation dans les procédés en aval et/ou pour réduire le CO2. Cela se fait généralement avec un antitartre, un agent réducteur comme le bisulfite de sodium, un acide et/ou un caustique.
- Réduire en masse les particules en suspension et les matières organiques : Dans la plupart des cas, il est plus économique d’utiliser la technologie de l’osmose inverse pour éliminer la majorité des minéraux dissous (définis comme la conductivité ou comme la totalité des solides dissous) et des constituants organiques avant le polissage final conformément aux exigences de qualité des fabricants des chaudières et des turbines. Les membranes d’osmose inverse éliminent jusqu’à 99 % des minéraux dissous et constituent une excellente barrière pour la réduction des substances organiques à petites, moyennes et grandes chaînes. Dans certains cas, il peut être avantageux d’inclure une deuxième étape d’osmose inverse, ou deuxième passage, pour traiter l’eau avant le polissage.
- Dégazage : Alors que la plupart des conceptions d’installations reposent sur la réduction des gaz dans le cycle de vapeur en introduisant l’eau d’alimentation de chaudière de haute qualité dans le condenseur sous vide, suivie d’un désoxygénant, il peut être souhaitable de réduire le CO2 et l’O2 dans certaines conditions. Cela peut être effectué par un procédé à membrane, dans lequel un gaz de balayage (généralement de l’azote) extrait l’oxygène de l’eau sous vide, ou par une tour sous vide doté d’une garniture spéciale qui provoque la séparation des gaz de l’eau et leur extraction.
- Polissage final : Les exigences en matière de qualité de l’eau des chaudières et des turbines sont très strictes. Il est essentiel d’obtenir une faible conductivité, une faible teneur en silice, en sodium et souvent en carbone organique total (COT) dans l’eau traitée finale. Cette étape de polissage peut consister en un échange d’ions traditionnel (soit une injection directe de service régénérée hors site, qui minimise les problèmes de déchets et de manipulation de produits chimiques, soit un équipement régénéré sur site) ou en des procédés de désionisation électronique continue (CEDI) qui utilisent un procédé à membrane à base de résine et un courant électrique pour éliminer les minéraux dissous à l’état de traces.
- Autres procédés : Dans certains cas, le carbone peut être utilisé comme prétraitement et les UV incorporés dans l’étape de polissage pour une réduction supplémentaire des matières organiques.
Disponibilité opérationnelle fiable : L’installation de traitement de l’eau d’alimentation des chaudières doit être à la fois fiable et disponible une très grande partie du temps, sinon l’installation peut être contrainte de limiter son exploitation à un coût significatif pour le propriétaire. Des équipements correctement conçus, une conception redondante et des technologies de surveillance à distance peuvent être utilisés pour atteindre ces objectifs en fonction des besoins de chaque projet.
