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Tratamiento de Agua Pura para
Protección de Turbinas Generadoras de Energía
Artículo Gentileza Robert Iturrieta, Product Manager Instrumentación Analítica de SOLTEX.
Mayor información en • instrumentacion@soltex.cl

Presente en la gran mayoría de los cursos de agua, el sílice (compuesto de silicio y oxígeno) puede causar serios problemas en las turbinas generadoras, por lo que se recomienda su eliminación de manera temprana.

El sílice es un elemento presente en todos los suministros o cursos de agua y su eliminación requiere de su separación por membrana y/o a través de métodos de intercambio iónico. En este sentido, es el primer contaminante que avanza a través de un intercambiador iónico o de lecho mixto.

El sílice se volatiliza con el vapor y se deposita a altas presiones en las aspas de las turbinas en una forma de silicato extremadamente difícil de quitar. En las turbinas, incluso una delgada película de este material reduce la capacidad y eficiencia, y puede causar desequilibrio. Este compuesto también contribuye a la generación de depósitos en las superficies de los intercambiadores de calor y reduce la eficiencia térmica en otras partes de la planta.

Su monitoreo en el tratamiento de agua inmediatamente después del proceso de intercambio iónico, proporciona el parámetro clave para iniciar la regeneración, una vez que la membrana se encuentra saturada. Su detección oportuna y consiguiente control, reducen los costos de funcionamiento de los intercambiadores de iones de lecho mixto aguas abajo, mediante la reducción de la frecuencia de las regeneraciones en comparación con los intercambiadores de iones de lecho individuales.

Después de la desionización, el agua puede ser monitoreada sólo a través de mecanismos de alta sensibilidad, debido a las bajas concentraciones del compuesto (partes por billón, ppb), pues (como el agua tiene una conductividad insignificante en esa etapa del proceso) no se puede detectar usando mediciones tradicionales de conductividad. En este sentido, se requiere de métodos de alta sensibilidad para descubrir e identificar pequeñas fugas del condensador y para detectar el agotamiento del sistema de filtración del condensado.


Sistemas de medición de sílice


A fin de lograr resultados consistentes y fiables, la medición de sílice requiere cuidado. Métodos actuales emplean un reactivo de molibdato que cambia de color con la presencia de sílice, y este cambio es detectado fotométricamente. Para alcanzar una sensibilidad en niveles de ppb, el cambio de color se resalta usando un reactivo como reductor, y un tiempo adecuado de reacción para lograr el cambio de color completo. Desafortunadamente, los fosfatos también reaccionan con el molibdato, por lo que debe ser secuestrado por un tercer reactivo para evitar interferencias.

En la figura 1, se muestra la celda de medición donde ocurren todas las reacciones y mediciones en los siguientes pasos:

a) Enjuague de la celda con agua, medición y ajuste de cero.

b) Adición de reactivo 1 (molibdato-ácido) para producir un color amarillo.

c) Adición de reactivo 2 (ácido oxálico) en caso de presencia de fosfatos.

d) Adición de reactivo 3 (ácido amino-sulfito) para producir un color azul, para una mayor sensibilidad.

e) Tiempo requerido para la medición: 20 minutos.

Figura 2. Diagrama de flujo del analizador de sílice.

En la figura 2, se muestra el diagrama de operación del analizador de sílice de acuerdo a los siguientes pasos:

a) Mediciones automáticas y calibraciones son realizadas por el transmisor.

b) Activación automática de la bomba que proporciona pequeños volúmenes de reactivo a la celda de medición, permitiendo una completa reacción antes de añadir el siguiente reactivo.

c) Calibración del cero se realiza antes de cada medición.

d) Calibración en rango de medición se realiza usando una solución patrón.

e) Salidas analógicas se mantienen constantes entre mediciones.


Solución


Para estos casos, se recomienda el uso de un analizador optimizado para manejar los desafíos en cada ciclo de medición, calibrando automáticamente el cero para corregir cualquier cambio en la óptica o turbiedad de la muestra. Asimismo, debe permitir que el usuario configure el tiempo del ciclo de medición, optimizando el consumo apropiado de los reactivos.

Otro requerimiento es que el dispositivo se encuentre en un gabinete completamente cerrado para proteger los reactivos y otros componentes del ambiente de la planta.

Abril 2013
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