Reducción de los residuos de hierro y corrosión acelerada por flujo con tecnología de aminas formadoras de película en una planta de energía de ciclo combinado

Reducción de los residuos de hierro y corrosión acelerada por flujo con tecnología de aminas formadoras de película en una planta de energía de ciclo combinado

El problema

Una planta de energía de ciclo combinado en el noreste de EE. UU. sufría altas concentraciones de hierro durante todo el ciclo de vapor. Las grandes cantidades de residuos de hierro, en especial en el agua de alimentación y los circuitos del tambor de baja presión (LP), eran persistentes incluso cuando se mantenía el ciclo de vapor dentro de todas las normas de tratamiento totalmente volátil (all-volatile treatment oxidizing, AVT(O)) con un programa de tratamiento de amoníaco únicamente.

La solución

Los programas de amoníaco únicamente pueden generar que el evaporador de baja presión sea más susceptible a la corrosión acelerada por flujo (flow-accelerated corrosion, FAC) por la volatilidad y la falta de control del pH en varios circuitos del ciclo. ChemTreat propuso tratar el sistema de vapor con una amina formadora de película (film-forming amine, FFA) además del programa actual de amoníaco únicamente para reducir la FAC potencial, de esta forma se reduce el potencial de corrosión y los productos secundarios de la corrosión (por ej., concentraciones de hierro en el volumen de agua).

El enfoque del ensayo era minimizar las concentraciones de hierro en el volumen de agua al reducir la corrosión activa y desarrollar un protocolo uniforme de purga para limpiar los productos secundarios de la corrosión de hierro generados.

Los resultados

Antes de comenzar el ensayo de FFA, los residuos de hierro eran de aproximadamente 500–1.000 ppb en el agua del evaporador de LP. Después de 10 meses de alimentar la FFA, los residuos de hierro en el tambor de presión baja, intermedia y alta cayeron a un promedio de menos de 5 ppb. Las pilas de hierro suelto acumuladas antes del tratamiento con FFA disminuyeron en gran medida y no se encontró polvo de hierro suelto en las paredes del tambor.

Los residuos de hierro se monitorearon con pruebas de filtro de hierro Millipore y nefelómetro Swan durante todo el ensayo. Las pruebas de hierro Millipore mostraron una enorme reducción de los residuos de hierro.

Membranas Millipore antes del ensayo

Membranas Millipore después del ensayo

Diecisiete meses después de comenzar el ensayo, las concentraciones de hierro se redujeron en 99,5, 89,6 y 70,7 % en los tambores de LP, IP y HP, respectivamente.

En términos más absolutos, con el uso del ciclo de balance de masa, esto equivale a una reducción de los productos secundarios de hierro de 411, 43 y 29 libras por año en los tambores de LP, IP y HP, respectivamente.

La aplicación de FFA redujo dramáticamente la generación y transporte de hierro durante todo el ciclo. Este programa también fue mucho más efectivo para controlar la FAC que el tratamiento previo con amoníaco.

Datos del hierro del tambor de LP en línea registrados durante el arranque de la unidad 2 semanas después de comenzar con FFA

Residuos de hierro en el tambor de LP registrados durante el arranque de la unidad 10 meses después de comenzar el tratamiento con FFA. Los residuos de hierro cayeron de 330 a 46 ppb 10 minutos después del arranque y se incrementaron levemente antes de asentarse en 5 ppb 2 horas después del arranque de la unidad.

Patrón de rayas de tigre que indica corrosión acelerada por flujo de dos fases antes del tratamiento con FFA.

10 meses después del inicio del tratamiento con FFA, el patrón de FAC desapareció

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Los resultados se brindan solo a modo de ejemplo. Se garantizan de acuerdo a cada situación. Los resultados reales pueden variar.

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