Mesura de la conductivitat durant el procés d'arrencada d'una planta d'energia
Mesura de la conductivitat durant el procés d'arrencada d'una planta d'energia

Mesura de la conductivitat durant el procés d’arrencada d’una planta d’energia

INSTAL·LACIÓ D’UN ANALITZADOR DE CONDUCTIVITAT DESGASIFICADA QUE HA PERMÈS L’ARRENCADA SEGURA DE PLANTES D’ENERGIA REDUINT DRÀSTICAMENT EL TEMPS D’ESPERA.

ARTICLE DE LA REVISTA PPCHEM

Repte

En els últims anys les exigències de reduir el temps d’arrencada de centrals de gas i vapor han augmentat dràsticament. Les centrals de gas i vapor operen cada vegada més en l’anomenat “Cyclingmodus”, a causa de l’alliberament del mercat d’energia, el que perfectament pot significar parades i arrencades diaries (≥ 250 arrencades per any).

A causa dels no menys apreciables costos de combustible, d’una banda, i els aspectes ecològics per l’altra, no sorprèn en absolut que durant aquests processos cada minut compte, fins que una central elèctrica arriba al 100% del seu rendiment.

La conductivitat, mesurada després d’un intercanviador de cations molt àcid, segueix sent el criteri bàsic durant l’arrencada d’una turbina a vapor. Segons directives del VGB i recomanacions generals no s’hauria de sobrepassar un valor de 0,5 μS / cm, més aviat hauria d’existir una tendència decreixent, per no posar en risc la integritat de la turbina.

En particular per al cicle d’aigua-vapor en plantes de generació d’energia, la mesura de conductivitat catiònica en l’aigua d’alimentació, l’aigua de reposició i en el condensat és probablement el paràmetre químic més important a tenir en compte.

És important remarcar a més la gran utilitat que té la mesura de conductivitat catiònica desgasificada per optimitzar el procés d’arrencada en centrals de cicle combinat, de manera que el temps d’espera fins que es pot fer passar vapor per la turbina amb garanties que compleix amb els requeriments mínims de qualitat s’escurci el màxim possible.

Donada la gran importància i utilitat d’aquests dos últims paràmetres és molt important que aquestes mesures es realitzin de forma òptima.

En cadascuna de les parades s’afavoreix la dissolució d’aire en l’aigua del circuit aigua-vapor, i amb aquest es dissol part del CO 2 contingut. El CO 2 en dissolució dóna lloc als següents equilibris:

CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3 ↔ HCO 3 + H + ↔ CO 3 2- + 2 H +

odem afirmar llavors que el CO 2 dissolt en l’aigua afectarà la mesura de CC que és un dels paràmetres més importants, si no el que més, en la determinació del moment de “arrencada” d’una turbina de vapor.

És important llavors disposar d’una mesura fiable i sense afectacions externes com més aviat millor. Una mesura de la CC que no estigués afectada pel CO 2 dissolt seria de gran utilitat, en possibilitar una arrencada més d’hora de la turbina de vapor. En cas contrari hauríem d’esperar que el CO 2 dissolt fos eliminat de forma natural amb el que es retardaria el procés d’arrencada, i en les condicions de funcionament dels cicles combinats cada minut compte fins que s’arriba al 100% de càrrega

 

Solució

La solució passa per aconseguir eliminar el CO 2 contingut en la mostra, la qual cosa pot aconseguir-se per desgasificació d’aquesta; si passem la mostra per un recalentador augmentant la seva temperatura fins a un valor el més pròxim possible al punt d’ebullició (però sense sobrepassar-lo) es facilitaria la desorció i eliminació del CO 2 dissolt.

Així, definim la conductivitat catiònica desgasificada (CCD) o àcida desgasificada (CAD) que no és més que la mesura de la conductivitat d’una mostra d’aigua després de passar per una resina intercanviadora de cations i d’un desgasificador, obtenint d’aquesta manera una resposta de la conductivitat deguda tan sols als anions (-) excepte carbonats (CO 3 2- ) i bicarbonats (HCO 3 ) de la mostra.

El nostre equip de mesurament de conductivitat desgasificada pertany a l’empresa suïssa SWAN, i ha estat instal·lat per nosaltres en moltes plantes d’energia. Aquest analitzador ha permès l’arrencada de les plantes de forma segura, reduint el temps d’espera significativament.