Veolia水务技术与方案

校园锅炉改用新型挥发性成膜技术,改善汽轮机保护并减少冷凝水腐蚀

 

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挑战

学院和大学的蒸汽冷凝系统往往庞大而复杂,难以进行腐蚀处理和防止泄漏。本项目中校区的蒸汽冷凝水管道系统多年来一直处理得当,状况良好,但运营管理层知道,定期监测到的平均值为50 ppb的Fe浓度需要得到改善。这是因为该蒸汽厂也是一个热电联产厂,驱动着一台3.4 MW的蒸汽轮机和450 psig的蒸汽系统。由于历史上曾经出现过涡轮机腐蚀问题,该厂的KPI(关键性能指标)是保护涡轮机并确保其可靠性,这意味着系统中循环的水和蒸汽必须具有最高质量。

此外,由于整个校园也使用蒸汽来加湿通过每栋建筑的供暖和空调(HVAC)系统的空气,因此必须确保蒸汽的质量,而且系统中使用的任何化学处理都必须符合OSHA和FDA空气加湿处理指南。

解决方案

为了改善对涡轮机和整个冷凝水系统的保护,Veolia建议使用符合FDA标准的新型挥发性成膜技术Steamate* VF1028。成膜化学品对于蒸汽冷凝水处理来说并不陌生,第一代成膜剂早在50年前便已投入使用。但是这些产品往往难以进入系统并且不会挥发,因此必须在蒸汽阶段注入。出于这个原因,利润更高的中和胺令成膜剂不再受到青睐。

近年来,Veolia通过研发工作推出了新的挥发性成膜化学品,弥补了前代产品的缺陷。挥发性成膜剂可以更容易地被送入锅炉给水,比早期成膜剂更容易随蒸汽带入整个系统。任何含有残留成膜剂的冷凝水在再次通过系统循环时都将有助于系统保护,从而提供额外的好处。

结果

校区于12月开始采用Steamate VF1028。当时,使用Millipore过滤器测试监测的凝析铁水平显示Fe浓度约为40 ppb。为了防止突然的化学变化导致任何问题或额外的Fe含量骤减,处理以低剂量开始。在随后的几周时间内,剂量逐渐增加,直至达到目标剂量。如图1所示,经过6个月的处理后,铁的平均含量为25 ppb(以Fe计),而冷凝水的pH值较常态至少降低了1 pH单位。pH值的下降是由于在引入了新的挥发性成膜技术后,中和胺处理剂量有所减少。Steamate VF1028本身不会影响pH值,因为它的保护机制是基于在金属表面形成一层保护膜,防止水和金属之间发生腐蚀反应。新的成膜剂处理方案的成本与仅使用中和剂的历史方案相当。

Veolia在整个锅炉和冷凝水系统的多个区域收集了金属表面样品,尽管成膜化学品仅通过锅炉给水注入,但所有表面上都检测到了这种化学品的存在。这证实了成膜剂的挥发性。同时,所有表面均处于良好状态,没有粘性堆积,这是前几代成膜剂的另一个缺点。

校区对现在采用的新型改进处理方法非常满意,这些处理方法可以保护其蒸汽轮机和冷凝水管道,同时确保蒸汽通过符合FDA标准的处理达到空气加湿所需的质量。

图1

图1:冷凝水中铁含量在Steamate VF1028处理之前和期间的进展,通过Millipore过滤器测试进行监测