Intern vandbehandling
Intern vandbehandling kan deles op i to områder :
1. Som eneste vandbehandlingsmetode.
2. Som supplement til anden vandbehandling.
Intern vandbehandling som eneste vandbehandling
Trods de ulemper denne vandbehandlingsmetode giver, anvendes den i
stor udstrækning på varme- og fjernvarmeanlæg, samt på små og mindre
kedelanlæg med ringe spædevandsforbrug, lave tryk, stort vandindhold og
lille hedefladebelastning.
Der findes forskellige blandingskemikalier, hvoraf nogle er udmærkede,
mens andre er mere eller mindre virkningsløse. Formålet med kemikalierne
er naturligvis at nedsætte risikoen for kedelstensbelægninger og
tæringer, men da indholdet ikke er kendt, er en uddybende forklaring og
vurdering af deres ikke mulig. Slam udfældninger kan forekomme og give
anledning til tæring. Hyppige bundblæsninger er nødvendige.
Desuden findes der forskellige kemikalier, som har en dokumenteret effekt
på netop deres område :
Trinatriumfosfat (Na3PO4)
Er et blødgøringsmiddel , der kan fælde vandets hårdhed, idet de
hårdhedsdannende kalcium- og magnesiumsalte omdannes til letopløselige,
relativt ufarlig natriumsalte og tungtopløselige kalcium- og
magnesiumfosfater, der udfældes som slam.
3 Ca(HCO3)2 + 2 Na3PO4 → Ca3(PO4)2
↓ + 6 Na(HCO3) +
varme → NaOH + CO2 ↑
Pa-værdien i vandet vil stige.
Hyppig bundblæsning nødvendig.
Intern vandbehandling som supplement til anden
vandbehandling.
Uanset hvilken vandbehandlingsmetode man vælger, vil der i større
eller mindre grad være behov for en yderligere dosering af forskellige
kemikalier.
Fosfattilsætning
Opretholdes der et fosfatoverskud i kedlen, vil evt. indtrængende
råvand straks blive blødgjort, og kedelstensbelægninger dermed
undgået. (Fosfat må ikke tilsættes i fødevandsbeholder, da evt.
slamdannelse her kun vanskeligt lader sig fjerne).
Da Trinatriumfosfat hæver Pa-værdien, er det vigtig ved lave værdier af
fosfatoverskud og Pa-tal først at bringe fosfatoverskuddet på plads.
Natriumhexametafosfat (NaPO3)6
Anvendes som alternativ til trinatriumfosfat ved høj- eller stigende
Pa-tal. Natriumhexametafosfat optager NaOH (natronlud) under dannelse af
trinatriumfosfat
NaPO3 + 2 NaOH → Na3PO4 + H2O
Som det ses, "spiser" fosfaten NaOH, hvilket medfører faldende
Pa-tal.
Alkalitetsregulering
Den primære årsag til alkalitetsregulering er at hindre tæringer i
kedlen. Men falder Pa-værdien på kedelvandet ned under det foreskrevne
niveau, kan kiselsyren SiO2 brænde sig fast på hedefladerne (NaOH
holder SiO2 "svævende"), hvilket giver stærkt
reduceret varmeoverføring og risiko for kedelskader, samt tæringer.
Natriumhydroxid (NaOH ) Natronlud
Anvendes til at regulere Pa-værdien i opadgående retning.
NaOh kan med fordel doseres i kondensatet umiddelbart efter vandudladeren
eller i kondensat- tanken, idet evt. tæringsgivende kulsyre dermed
neutraliseres.
Iltreducerende kemikalier (tilsættes altid efter aflufter)
Hvis ikke O2 reduktionen i aflufteren er utilstrækkelig,
eller der af andre årsager findes for meget ilt i fødevandet, er der
behov for en yderligere reduktion af iltindholdet.
Natriumsulfit (Na2SO3)
Optager ilt fra vandet under dannelse af natriumsulfat Na2SO4
. Der tilsættes af sikkerheds- mæssige grunde omtrent dobbelt så meget
sulfit, som teoretisk nødvendigt. (Sulfitoverskud i kedel ca. 20 - 40
mg/liter).
2 Na2SO3 + O2 → 2 Na2SO4
Ved temperaturer over 275 °C kan natriumsulfit omdannes til
Hydrogensulfid H2S, som kan give kraftige kedeltæringer. Ved
kedeltryk over 40 bar kan sulfitten spaltes til SO2 , der kan
forlade kedlen med dampen og danne svovlsyre H2SO4 i
kondensatsystemet, med heraf følgende øget korrosion af dette.
Hydrazin (N2H4)
Optager ilt fra vandet under dannelse af fri kvælstof og vand.
N2H4 + O2 → N2 + 2 H2O
Hydrazin er meget giftigt, og mange steder forbudt !
Ammoniakdosering
Denne konditioneringsform er mest udbredt på kraftværker.
Ammoniakken forlader kedlen med dampen og indstiller en ligevægt i
kondensatet, der herved bliver alkalisk.
Tæringer på kondensatsystemet reduceres, og metoden sikre hermed et
rimeligt lavt jernniveau før kedlen, typisk mindre end 10
μg Fe/l. Samtidig sikre det iltfri system, at en evt. pludselig
saltvandslækage ikke øjeblikkelig medfører alvorlige korrosionsangreb.
Ulempen ved metoden er nødvendigheden af løbende at tilføre ammoniak
som erstatning for det, der fjernes i aflufteren.
Da såvel lud som ammoniak fremmer dannelsen af magnetit, vil det
jernbidrag, kedlen trods alt får tilført, akkumuleres og efter et stykke
tid opbygge et beskyttende magnetitlag af en tykkelse på op til 100
μm.
Magnetitlaget kan efter længere drifttider (typisk 6-10 år) blive
så tykt, at fordamperen, må udsyres for at undgå brintskørhed.
Kombineret konditionering
På nogle af de nye Benson-kedler har belægningerne efter kort tids
drift antaget bølgestruktur, hvilket kan medføre en ret voldsom stigning
i trykfaldet over fordamperdelen. Desuden kan det medføre alvorlige
strømningsskævheder med overophedning, brintskørhed og rørsprængning
til følge, hvorfor en yderligere reduktion i jernindholdet kan være på
krævet.
En sådan reduktion kan opnås ved samtidig dosering af ammoniak og ilt.
Begrundelsen for denne metode, som kræver totalafsaltet vand, skal findes
i det forhold, at magnetit kan være et krystalinsk lag med en meget stor
kontaktflade med vandet. Denne porøsitet vil trods vandets ringe
opløsningsevne ved en aktuel pH-værdi på f.eks. 9,4 medføre en målbar
opløsning af jern i vandet.
Tilføres vandet ca. 100 μg ilt/l, vil magnetitoverfladen ilte
til rødrust (hæmatit Fe2O3). Rødruste, som er
meget finkornet, vil udfylde porerne i magnetitlaget og danne et lag på
den reducerede overflade, der derved vil fremstå næsten uopløselig.
Da det således ikke længere er muligt at optage jern i fødevandet
gennem HT-forvarmeren, vil risikoen for udfældning af bølgemagnetit i
fordamperdelen være imødegået.
Det typiske jernindhold i fødevandet på 10 μg/l kan med
denne metode reduceres til ca. 5 μg/l. |