Sistem Pengolahan Air Umpan Boiler

Proses Pengolahan Air Umpan Boiler:

Kontaminan utama yang harus dihilangkan adalah kesadahan, besi, silika, natrium, dan klorida. Proses pretreatment dasar menghilangkan materi dan partikel yang tersuspensi sebelum membalikkan osmosis dan akhirnya dideionisasi dalam unggun campuran atau perangkat EDI. Pra-perawatan RO umumnya terdiri dari koagulasi, flokulasi, klarifikasi, penyaringan pasir, ultrafiltrasi, dll. Pada dasarnya 100% partikel tersuspensi harus dihilangkan dalam pra-perawatan. RO menghilangkan sekitar 98% TDS dalam air baku.

Tempat tidur campuran atau EDI digunakan pada langkah terakhir untuk menghilangkan ion sisa, menghasilkan air ultra murni untuk memberi makan boiler. Resistivitas air produk biasanya lebih dari 10M3. perbandingan antara unggun campuran dan EDI tercantum di bawah ini.

Berdasarkan informasi yang diberikan pelanggan, kami membantu merancang sistem pemurnian air yang disesuaikan untuk pelanggan, dengan mempertimbangkan investasi, ruang, kualitas produk, dll.

Apa itu Sistem Pengolahan Air Umpan Boiler?

Terapi air umpan boiler sangat penting untuk pembangkitan uap yang aman, efisien, dan bereputasi baik di fasilitas industri dan pembangkit listrik. Boiler memindahkan panas ke air untuk menghasilkan uap. Kualitas air umpan secara signifikan memengaruhi masa pakai, efisiensi, dan keamanan sistem. Air yang tidak diolah memiliki kontaminasi yang memicu penskalaan, kerusakan, terbawa, dan pengotoran pada suhu / tekanan tinggi. Masalah-masalah ini meminimalkan efektivitas termal, meningkatkan penggunaan bahan bakar, dan dapat memicu kerusakan peralatan, waktu henti yang mahal, pemeliharaan, dan bahaya keamanan

Therapy melindungi aset seperti tabung boiler, drum, superheater, dan turbin angin dengan menghilangkan atau menetralisir kotoran yang merusak, mempertahankan transfer panas yang optimal, mengurangi kehilangan energi, dan memperpanjang masa pakai perangkat. Terapi ini juga memastikan uap bermutu tinggi, yang penting untuk proses hilir seperti pembangkit listrik dan manufaktur, di mana uap berat yang tercemar dapat merusak peralatan dan barang konsesi yang berkualitas tinggi.

Mengabaikan terapi memiliki dampak finansial yang besar: kehilangan kinerja dari deposito, waktu henti yang tidak diinginkan, kerusakan peralatan yang terlalu dini, biaya gas yang meningkat, kehilangan keuntungan, dan pemeliharaan yang lebih besar. Oleh karena itu, berinvestasi dalam terapi yang kuat merupakan kebutuhan ekonomi, bukan sekadar kebutuhan pemerintahan.

How Is Boiler Feed Water Working Process? 

Sistem yang umum digunakan menggunakan tahapan yang berurutan untuk menghilangkan polutan. Pengaturan tergantung pada kualitas air baku dan jenis/tekanan ketel

Fase yang biasa:

1. Pretreatment: Menghilangkan padatan tersuspensi yang lebih besar, kekeruhan, kadang-kadang mengurangi kekerasan / organik. Terdiri dari Penyaringan, Klarifikasi (koagulasi, flokulasi, sedimentasi), Penyaringan (media, membran), Pengkondisian (pertukaran ion, kapur), Karbon yang Dipicu (klorin, organik)
2. Demineralisasi Utama: Menghilangkan sebagian besar garam/ion terlarut. Teknologi: Reverse Osmosis (RO). (biasanya setelah pelunakan / pretreatment, Pembalikan Elektrodialisis (EDR).
3. Merapikan (Demineralisasi Lanjutan): Menghasilkan kemurnian tinggi untuk boiler bertekanan sedang/tinggi, menghilangkan jejak ion/gas. Teknologi: Pertukaran Ion (multi-bed, tempat tidur campuran untuk kemurnian setinggi mungkin), Elektrodionisasi (EDI / CEDI) (biasanya setelah RO.
4. Deaerasi: Menghilangkan oksigen terlarut/CO2 untuk menghindari karat. Pendekatan: Termal, Vakum, Degasifikasi lapisan membran.
5. Pengkondisian Kimia: Termasuk bahan kimia untuk air umpan/air ketel untuk kontrol pH, pengais oksigen, pengkondisian terus menjadi padatan.

Menangani air yang masuk ke boiler. Pengembalian kondensat dikumpulkan, dicerahkan, dan digabungkan dengan air make-up untuk meminimalkan kebutuhan air segar.

Sistem yang sebenarnya berbeda berdasarkan kebutuhan dan air baku.

What Technologies Are Used For Boiler Feed Water Treatment System?

Peralatan memanfaatkan teknologi fisik, kimia, dan termal, biasanya terintegrasi.

• Informasi dan Filtrasi: Tindakan awal untuk menahan padatan/kekeruhan. Koagulasi / Flokulasi / Sedimentasi menggunakan bahan kimia untuk menggumpalkan partikel untuk dihilangkan. Pemurnian Media menggunakan unggun granular. Pemurnian Lapisan Membran (MF, UF) memanfaatkan pori-pori untuk menghilangkan bit, bakteri, infeksi; UF menghilangkan silika koloid, digunakan sebelum RO.
• Pelunakan (Penukaran Ion): Pelunakan garam menghilangkan kekerasan (Ca, Mg) dengan menukarnya dengan garam pada material. Resin dipulihkan dengan air garam.
• Reverse Osmosis (RO): Prosedur membran menghilangkan ~ 99% garam terlarut, silika, organik, bakteri di bawah tekanan tinggi. Perlakuan awal mencegah pengotoran.
• Perputaran Elektrodialisis (EDR): Prosedur elektrokimia menggunakan membran dan medan listrik untuk menghilangkan garam. Perputaran polaritas meminimalkan penskalaan. Menangani padatan tersuspensi yang lebih tinggi daripada RO.
• Demineralisasi (Pertukaran Ion): Untuk kemurnian tinggi, menghilangkan hampir semua ion. Sistem dua tempat tidur / Multi-tempat tidur menggunakan tempat tidur kation / anion yang berbeda. Sistem unggun campuran mengintegrasikan bahan untuk kemurnian tertinggi.
• Elektrodeionisasi (EDI / CEDI): Menggabungkan resin, membran, medan listrik. Menghilangkan jejak ion secara konstan tanpa regenerasi kimiawi. Merapikan langkah setelah RO.
• Deaerasi (Termal, Penyedot Debu, Lapisan Membran): Termal memanaskan air untuk menghilangkan gas. Vakum mengurangi tekanan. Membran menggunakan membran yang dapat ditembus gas.
• Pengkondisian Kimia: Menyuntikkan bahan kimia untuk pengendalian korosi, menghindari kerak, pemantauan lumpur. Pemulung Oksigen menghilangkan DO. Kontrol pH (kaustik, amina) menjaga pH. Penghambat/Pendispersi Rentang melindungi dari kerak yang keras.

Pilihan teknologi tergantung pada air baku, kemurnian yang dibutuhkan (tekanan boiler), dan keekonomian bisnis.

Bagaimana kami merancang Sistem Pengolahan Air Umpan Boiler?

Desainnya rumit, dengan mempertimbangkan jenis/tekanan boiler, skala sistem, dan kualitas air baku.

• Jenis / Tekanan Boiler: Mayoritas faktor yang cukup besar untuk kebutuhan kemurnian. Tekanan rendah ( 60 bar) membutuhkan kemurnian yang sangat tinggi (mengurangi padatan, silika, gas), membutuhkan terapi multi-tahap (RO, pemolesan dengan mixed-bed IX atau EDI), deaerasi yang efisien. Penghapusan silika sangat penting pada tekanan tinggi. Boiler baja tahan karat membutuhkan air dengan konduktivitas yang sangat rendah.
• Ukuran Sistem/Aplikasi: Skala (energi komersial kecil vs energi besar) mempengaruhi kapasitas/redundansi. Pabrik besar membutuhkan sistem yang konstan dan dapat dipercaya. Aplikasi (proses pemanasan rumah, listrik, farmasi) menentukan kemurnian; uap turbin membutuhkan kemurnian tinggi.
• Kualitas Air Baku: Profil polutan menentukan rangkaian inovasi. Padatan yang tinggi membutuhkan klarifikasi / penyaringan. Ketegasan yang tinggi membutuhkan pelunakan, kebutuhan TDS / silika RO / EDR yang tinggi. Gas yang tinggi membutuhkan deaerasi, organik yang tinggi mungkin perlu dihidupkan karbon / AOP.
• Pertimbangan Ekonomi: CAPEX dan OPEX sangat penting. Sistem yang rumit membuat Anda lebih banyak mengeluarkan biaya. Analisis harga siklus hidup (LCCA) membandingkan opsi-opsi [61] Daya, bahan kimia, pengganti membran/ resin, pembuangan sampah adalah faktor OPEX.
• Kesesuaian dengan Peraturan: Air umpan harus memenuhi persyaratan (ASME, ABMA, VGB, EN) dan peraturan ekologi Persyaratan menetapkan batasan berdasarkan jenis/tekanan boiler.
• Ruang/Jejak Kaki: Area yang tersedia memengaruhi pilihan teknologi modern (misalnya, IX menuntut lebih banyak ruang daripada RO/EDI).
• Pembangkitan Limbah: Teknologi menghasilkan limbah yang berbeda (air garam, bahan kimia bekas). Biaya/peraturan pembuangan mempengaruhi pemilihan. Tren bertujuan untuk sama sekali tidak membuang cairan (ZLD).

Keseimbangan tata letak yang dibutuhkan untuk kemurnian (jenis/tekanan boiler pemanas sentral), karakteristik air baku, dan elemen ekonomi/lingkungan.

Pemantauan, Pengendalian, dan Penilaian Efisiensi

Pelacakan dan kontrol menjamin kualitas air yang konstan dan pengoperasian yang efisien. Pemantauan waktu nyata menemukan variasi dan masalah lebih awal.

Kriteria trik yang terus dilacak:

• Konduktivitas: Total ion terlarut; menunjukkan derajat pengotoran Melacak pada fase-fase untuk menilai kinerja. Konduktivitas kation melangkahi anion yang keras dalam sistem dengan kemurnian tinggi.
• pH: Keasaman/alkalinitas; sangat penting untuk pengendalian kerusakan. Dipantau dalam air ketel pemanas sentral yang masih mentah dan belum diolah.
• Oksigen terlarut (DO): Sangat penting untuk pengendalian karat. Harus sangat dikurangi (<5 ppb) dalam air umpan untuk boiler bertekanan tinggi. Di internet, alat analisa memeriksa kinerja deaerator.
• Silika: Sangat penting dalam sistem tekanan tinggi untuk mencegah kerak/endapan turbin. Di internet, penganalisis membuat batasan tertentu terpenuhi.
• Kekerasan: Diperiksa setelah pelunakan. Penganalisis online menawarkan pemeriksaan berkelanjutan.
• Sodium: Dilacak dalam sistem kemurnian tinggi setelah IX/EDI.
• Alkalinitas: Mengawasi untuk mengontrol busa, sisa-sisa, korosi kaustik.
• Kekeruhan: Padatan tersuspensi; menampilkan filtrasi/klarifikasi dan mengamankan membran.

Teknik Pemantauan/Pengendalian:

• Penganalisis Online: Dimensi yang konstan dan real-time (pH, konduktivitas, DO, silika, dll). Gunakan unit penginderaan canggih.
• Dapatkan Analisis Pengambilan Sampel/Lab: Pemeriksaan rutin untuk mengonfirmasi informasi on-line dan mengevaluasi parameter yang tidak berkelanjutan.
• Sistem Kontrol: PLC/DCS mengotomatiskan prosedur berdasarkan sinyal online (pompa, katup, dosis, pertumbuhan kembali).
• Akuisisi/Pengelolaan Data: Mengumpulkan, menyimpan, memeriksa informasi untuk mode, kinerja, masalah. Cloud/IoT digunakan untuk pengawasan waktu nyata, analisis, akses jarak jauh.
• Dosis Bahan Kimia Otomatis: Mengintegrasikan pemantauan online untuk mengelola tembakan bahan kimia berdasarkan data waktu nyata.

Kinerja ditinjau berdasarkan spesifikasi air umpan (pembuat boiler, standar seperti ASME). KPI meliputi: konsistensi kualitas air yang diawetkan, efisiensi penghilangan polutan, penggunaan bahan kimia/energi, frekuensi pertumbuhan kembali, efisiensi lapisan membran, harga blowdown. Data membantu mengantisipasi pemeliharaan dan perbaikan. AI dapat menganalisis informasi untuk deteksi anomali dan perkiraan kegagalan.

 Kesulitan Operasional, Pemecahan Masalah, dan Solusi Lanjutan/Muncul

Kesulitan mempengaruhi kualitas air, kinerja, biaya, dan keandalan boiler pemanas sentral. Opsi perbaikan dan lanjutan memaksimalkan efisiensi.

Masalah biasa:

• Pengotoran / Kerak Membran: Membran RO / EDI dikotori oleh padatan, organik, mikroorganisme, bersisik oleh garam jika perlakuan awal buruk. Mengurangi sirkulasi, meningkatkan stres.
  • Pemecahan masalah: * Tekanan layar, sirkulasi, penolakan. Gunakan pembersihan di tempat (CIP).
  • Solusi Tingkat Lanjut: * Membran tahan pengotoran, spacer yang ditingkatkan, pretreatment tingkat lanjut (UF, NF).
• Kelelahan/Pengotoran Bahan Penukar Ion: Resin memiliki kapasitas yang terbatas, perlu pertumbuhan kembali. Dikotori oleh bahan organik, besi, klorin, menurunkan kemampuan.
  • Pemecahan masalah: * Kebocoran konduktivitas layar/silika. Periksa regenerasi. Evaluasi resin.
  • Solusi Tingkat Lanjut: * CEDI menghilangkan regenerasi kimiawi. Bahan yang disempurnakan, pertumbuhan kembali yang disempurnakan.
• Kinerja Deaerator: Pembuangan yang tidak efisien meninggalkan DO/CO2 yang tinggi, menyebabkan karat. Masalah: pemanasan tidak cukup, kontrol stres, bagian dalam yang rusak.
  • Pemecahan masalah: * Memantau DO, tingkat suhu, aliran/tekanan uap. Memeriksa bagian dalam.
  • Solusi Tingkat Lanjut: * Degasifikasi membran untuk DO yang sangat rendah, gaya deaerator yang lebih baik.
• Lumpur/Sedimen: Penghilangan padatan yang tidak memadai menyebabkan akumulasi di dalam klarifikasi, filter, ketel.
  • Pemecahan masalah: * Kekeruhan/padatan pada layar. Periksa pencucian balik filter. Tampilkan blowdown ketel.
  • Solusi Tingkat Lanjut: * Pemurnian tingkat lanjut (VSEP), penjernih yang disempurnakan, blowdown otomatis.
• Korosi: Karena gas residu, pH rendah, klorida.
  • Pemecahan masalah: * Memantau pH, DO, klorida. Periksa elemen.
  • Solusi Tingkat Lanjut: * Pelacakan kerusakan elektrokimia secara real-time, produk tahan korosi, aplikasi bahan kimia yang dimaksimalkan
• Carryover: Disebabkan oleh padatan/alkalinitas yang tinggi dalam air ketel atau pengoperasian yang tidak tepat.
  • Pemecahan masalah: * Menyaring kemurnian uap (konduktivitas, garam, silika). Memeriksa kimia air ketel pemanas sentral. Prosedur testimonial.
  • Solusi Tingkat Lanjut: * Peningkatan internal boiler pemanas sentral, pengolahan air boiler pemanas sentral yang maju, kontrol air umpan yang lebih ketat.

Solusi Lanjutan/Muncul: Didorong oleh keberlanjutan, kebutuhan kemurnian, optimalisasi biaya.

• Peralatan Lapisan Membran Terpadu: Menggabungkan UF + RO + EDI meningkatkan eliminasi, mengurangi bahan kimia / jejak kaki
• Tidak Ada Pembuangan Cairan (ZLD): Memulihkan/menggunakan kembali sebagian besar air, mengurangi limbah. Menggunakan MD, alat pengkristal.
• Proses Oksidasi Lanjutan (AOP): Memanfaatkan oksidan (ozon, UV) untuk mengurai bahan organik/mikroplastik yang rumit.
• Terapi Elektrokimia: Melewati EDI, menemukan menghilangkan detail polutan atau mengendalikan kerusakan.
• Digitalisasi/AI: Unit Penginderaan, IoT, AI/ML untuk pelacakan waktu nyata, pemeliharaan prediktif, optimalisasi, otomatisasi. AI mengevaluasi informasi untuk pola, prakiraan, pengoptimalan dosis.
• Produk Adsorben yang unik: Bahan baru yang hati-hati untuk silika, boron, dan sebagainya
• Pemulihan Energi: Memanfaatkan limbah panas (misalnya, dari pembangkit listrik tenaga nuklir) untuk prosedur seperti FO/MD meningkatkan efisiensi energi sistem.

Gagasan/Spekulasi Kontrarian: 

• Terapi Terdesentralisasi: Perangkat yang lebih kecil dan modular mendekati faktor penggunaan untuk kemampuan beradaptasi, redundansi, pengurangan pipa? (Spekulasi).
• Pretreatment Organik: Proses biologis yang direkayasa untuk menghilangkan bahan organik/anorganik yang tahan lama dari sumber yang menantang? (Dugaan).
• Uap Langsung dari Air Berkualitas Lebih Rendah: Dapatkah bahan/desain yang dikembangkan memungkinkan pembangkitan uap berat langsung dari air polutan yang sedikit lebih besar, mengurangi kompleksitas pengolahan eksterior? Perlu mengatasi hambatan penskalaan / korosi. (Dugaan Tinggi).
• Perubahan Kontaminasi: Menciptakan teknologi modern untuk mengubah kontaminasi yang merusak menjadi zat yang jinak/berharga dan bukannya menghilangkannya? (Dugaan Tinggi).

Menyelesaikan hambatan membutuhkan pengawasan, pemecahan masalah, dan merangkul solusi tingkat lanjut. Pola ini mengarah pada sistem yang terpadu, otomatis, dan tahan lama yang mengurangi bahan kimia, limbah, daya, sekaligus memastikan keandalan dan kemurnian. LCCA sangat penting untuk mengevaluasi solusi inovatif.

Tujuan Terapi Air Umpan

Tujuan utamanya adalah menyiapkan air baku untuk memenuhi spesifikasi kualitas untuk operasi boiler pemanas sentral yang aman dan andal dengan menghilangkan atau mengendalikan polutan. Sasaran utama terdiri dari:

• Menghentikan Skala: Kotoran seperti kalsium, magnesium, dan silika akan membentuk kisaran keras pada area permukaan yang hangat, sehingga meminimalkan efisiensi, menyebabkan panas berlebih, dan potensi robeknya tabung. Menghilangkan kekerasan dan silika sangat penting.
• Mengelola Karat: Gas yang dicairkan (oksigen, KARBON DIOKSIDA) memicu pencocokan dan kerusakan dasar, perangkat yang rusak. Deaerasi dan kontrol pH sangat penting, oksida besi juga ditambahkan.
• Mengurangi Carryover: Kontaminasi air boiler (padatan, alkalinitas) yang terperangkap dalam uap berat mencemari peralatan hilir (turbin, penukar panas), menciptakan endapan, korosi, dan water hammer. Mengelola kimia air boiler pemanas sentral (TDS, alkalinitas) dan mengoptimalkan operasi meminimalkan carryover.
• Memastikan Kemurnian Uap: Uap berat dengan kemurnian tinggi sangat penting untuk peralatan sensitif seperti turbin. Diperlukan kontrol ketat terhadap padatan cair, silika, natrium, dan TOC dalam air umpan dan air ketel pemanas sentral.
• Mengurangi Lumpur: Menahan padatan dan endapan membentuk lumpur, menurunkan transfer panas dan menciptakan korosi di bawah endapan. Penyaringan dan blowdown mengelola lumpur.
• Mempertahankan Kimia yang Ideal: Perawatan menjaga pH, alkalinitas, dan konsentrasi bahan kimia air ketel pemanas sentral dalam batas-batas tertentu untuk keamanan kerak dan korosi.
• Menghindari Kegagalan: Mengatasi penskalaan, kerusakan, dan carryover mengurangi penutupan yang tidak terduga, kerusakan, dan bahaya keselamatan, serta memastikan prosedur yang bereputasi baik.

Tujuan-tujuan ini secara kolektif memaksimalkan masa pakai boiler, meningkatkan efektivitas, mengurangi pemeliharaan, dan memastikan keamanan dan ketergantungan.

Karakterisasi Sumber Air Baku

Mengevaluasi sumber air baku adalah langkah awal dalam mengembangkan terapi. Kualitas bervariasi berdasarkan sumber (metropolitan, sumur, area permukaan), masing-masing memberikan polutan yang berbeda. Analisis mengidentifikasi dan mengevaluasi parameter-parameter penting untuk memilih teknologi modern. Parameter penting:

• Kekerasan: Kalsium dan magnesium; berbagai penyebab utama
• Alkalinitas: Bikarbonat, karbonat, hidroksida; dapat menyebabkan buih, carryover, korosi kaustik
• pH: Keasaman/alkalinitas; mempengaruhi harga kerusakan
• Konduktivitas: Ion terlarut keseluruhan (TDS); menunjukkan kemungkinan penskalaan/korosi
• Silika: Bentuknya keras, merepotkan dalam boiler pemanas sentral bertekanan tinggi
• Gas yang dicairkan: Oksigen dan karbon dioksida; sangat merusak
• Karbon Organik Keseluruhan (TOC): Bahan-bahan yang kotor, berkontribusi pada karat, buih, sisa-sisa makanan
• Padatan Tersuspensi: Partikel yang tidak terlarut; alasan disintegrasi, lumpur, pengotoran
• Besi dan Mangan: Menciptakan pengotoran dan endapan
• Klorin/Kloramin: Merusak resin dan membran

Memahami akun polutan dan ketidakteraturan sangat penting untuk sistem yang tahan lama. Evaluasi ekstensif dan studi kemampuan perawatan memprediksi tindakan polutan dan menentukan tindakan terapi. Pemantauan on-line menyediakan data waktu nyata.

Polutan Utama dan Dampaknya

Polutan dalam air baku mencederai komponen boiler pemanas sentral, kinerja, dan uap berkualitas tinggi. Memahami efeknya akan memandu terapi:

• Ketegasan (Kalsium, Magnesium): Pembentuk rentang primer. Mempercepat ketika dipanaskan, membentuk endapan pelindung pada tabung, mengurangi transfer panas, meningkatkan penggunaan bahan bakar, memicu menjadi terlalu panas dan sobek. Dapat membatasi sirkulasi.
• Padatan yang dicairkan (TDS): Tingkat yang tinggi dalam air ketel meningkatkan konduktivitas, memicu pembusaan dan carryover. Carryover mencemari uap berat, merusak alat hilir. Dikendalikan oleh blowdown; perawatan mengurangi kebutuhan blowdown.
• Silika: Bermasalah pada boiler bertekanan tinggi. Jenis kerak yang keras dan melindungi. Dapat menguap dengan uap berat dan mengendap pada bilah turbin angin, sehingga menimbulkan perbedaan.
• Gas yang dicairkan (Oksigen, KARBON DIOKSIDA): Oksigen memicu korosi yang cocok. CO2 jenis asam karbonat, menyebabkan kerusakan basa pada kondensat/boiler [6] Harus disingkirkan.
• Alkalinitas: Derajat yang tinggi akan menimbulkan buih/berbusa. Hidroksida yang tinggi dapat menyebabkan korosi kaustik di bawah uang muka.
• Tahan Padatan (Kekeruhan): Menyebabkan erosi, lumpur, uang muka, meminimalkan transfer panas dan menyebabkan kerusakan di bawah deposit. Membran/resin yang kotor.
• Besi dan Mangan: Menyebabkan perubahan warna dan endapan; alat perawatan yang kotor.
• Klorida: Berkontribusi pada korosi, terutama pada baja tahan karat.

Visibilitas dan fokus polutan menentukan kompleksitas dan biaya sistem terapi. Penghapusan/kontrol yang andal merupakan hal mendasar untuk prosedur ketel yang andal dan efisien.

Get The Solution Today!

Produk Terkait