Traitement de l'eau des chaudières

1. Contexte.

Pour atteindre le pic d'émissions de carbone et la neutralité carbone, tant au niveau national qu'international, la mise en place d'un développement vert par la conservation de l'énergie et la réduction des émissions est un enjeu majeur pour le développement des entreprises. La chaudière est l'un des principaux équipements de conversion d'énergie dans le processus de production des entreprises, mais sa purge entraîne généralement des pertes d'énergie d'environ 5%. L'un des principaux facteurs influençant les pertes thermiques lors de la purge est la qualité de l'eau du réseau d'alimentation en eau pendant le fonctionnement de la chaudière.

Il est donc nécessaire de trouver une technologie de traitement des eaux de chaudière adaptée pour améliorer la qualité de l'eau, optimiser son rendement, réduire les rejets d'eaux usées des chaudières gaz-vapeur et réaliser des économies d'énergie et une réduction de la consommation. Cependant, NEWater utilise la technologie d'osmose inverse pour traiter l'eau de chaudière de son système d'alimentation en eau. Cette technologie permet non seulement de résoudre le problème de pollution par les ions chlorures lié à la méthode traditionnelle des résines échangeuses d'ions sodium, mais aussi de réduire significativement les rejets d'eaux usées, d'optimiser l'utilisation des ressources et de réaliser des économies d'énergie, de réduire la consommation et de protéger l'environnement.

2. Objectif du traitement de l’eau de chaudière.

Le traitement de l'eau d'alimentation de la chaudière est un facteur important pour son bon fonctionnement. Un traitement inadéquat de l'eau d'alimentation peut entraîner l'entartrage et la corrosion de la chaudière. L'entartrage, dû à une mauvaise qualité de l'eau, peut facilement provoquer des pertes par combustion, des gonflements, des fissures et d'autres phénomènes sur la surface de chauffe de la chaudière. Ces facteurs réduisent la qualité de la vapeur, ce qui entraîne une importante quantité d'eaux usées et une consommation énergétique élevée.

S'écartant des tendances actuelles en matière d'économie d'énergie et de protection de l'environnement, des mesures fiables doivent être prises pour traiter efficacement la qualité de l'eau de la chaudière pendant son fonctionnement. Des méthodes efficaces sont adoptées pour éliminer les impuretés ioniques nocives pour la chaudière, assurer le contrôle de la qualité de l'eau, éviter d'endommager les composants de la chaudière, garantir la qualité de la vapeur, garantir l'efficacité de la chaudière et réduire la production et le rejet d'eaux usées pendant son fonctionnement.

Ce qui suit présentera comment le système de traitement de l'eau par osmose inverse développé par NEWater est appliqué au traitement par osmose inverse de l'eau d'alimentation de la chaudière de récupération thermique offshore et au traitement par osmose inverse de l'eau de la chaudière utilitaire.

3. Application du traitement de l'eau par osmose inverse dans la chaudière.

3.1 Traitement par osmose inverse de l'eau d'alimentation pour chaudière de récupération thermique offshore.

Les réserves récupérables et la production des champs pétroliers offshore conventionnels diminuent d'année en année, mais leurs réserves de pétrole super-lourd sont considérables et inexploitées. Pour compenser le déclin de la production de pétrole brut, la récupération thermique du pétrole super-lourd est devenue la principale mesure et l'axe de développement des champs pétroliers et gaziers offshore.

Le système d'injection de vapeur est au cœur de la récupération thermique. Il comprend principalement un système de traitement de l'eau de chaudière et une chaudière à injection de vapeur. La qualité de l'eau d'alimentation des chaudières à injection de vapeur est extrêmement élevée, ce qui nécessite une eau d'appoint sans huile, d'une dureté nulle et d'une faible salinité. Une eau d'alimentation non conforme peut entraîner l'entartrage de la chaudière et la corrosion des serpentins, augmenter les travaux de maintenance et même provoquer des accidents.

Par conséquent, un système de traitement de l’eau de chaudière fiable joue un rôle essentiel dans la récupération thermique et constitue la clé du fonctionnement sûr, continu et stable du système d’injection de vapeur.

Le système de traitement de l'eau d'alimentation des chaudières développé par NEWater Company permet d'éliminer les impuretés de l'eau, telles que les matières en suspension, le sel et l'oxygène dissous, et de respecter l'indice de qualité de l'eau des chaudières, afin d'évacuer les pertes de chaleur, d'économiser l'énergie et de réduire les émissions. Le système comprend une unité de prétraitement et une unité de dessalement.

• Unité de prétraitement

L'unité de prétraitement élimine principalement les matières en suspension, telles que les particules solides et les colloïdes, et régule la température de l'eau brute. La taille des pores de la membrane d'osmose inverse étant extrêmement fine, la présence de nombreuses matières en suspension dans l'eau entrante peut entraîner son encrassement, ce qui entraîne une diminution du flux membranaire, une augmentation de la fréquence de nettoyage et des difficultés d'exploitation et de maintenance. Par conséquent, une unité de prétraitement stable et efficace est essentielle au bon fonctionnement du système de traitement de l'eau d'alimentation de chaudière. Il est généralement nécessaire de réduire la turbidité de l'eau brute à moins de 1 NTU.

La membrane d'ultrafiltration est une membrane de perméation sélective qui sépare les solvants et les solutés selon la granulométrie. Elle peut séparer des particules de dix nanomètres par pression, éliminer les colloïdes bactériens et les macromolécules présents dans l'eau et réduire la turbidité de l'eau brute à 1. La principale différence entre l'ultrafiltration organique et l'ultrafiltration inorganique réside dans les différents matériaux et modes de fonctionnement des membranes. L'ultrafiltration par membrane céramique inorganique est plus résistante à l'usure, adopte généralement une filtration transversale à grand débit et peut tolérer des matières en suspension plus élevées. Pour l'ultrafiltration organique, il est généralement nécessaire de réduire la turbidité de l'influent à moins de 5 pour garantir un fonctionnement stable à long terme.

Le filtre multimédia est un équipement classique de traitement des eaux des champs pétroliers offshore. Il utilise des matériaux filtrants de différentes granulométries pour adsorber, coaguler et filtrer progressivement les matières en suspension dans l'eau. La turbidité de l'eau d'entrée est inférieure à 20 et celle de l'eau de sortie peut atteindre 5.

• Unité de dessalement

L'unité de dessalage élimine les sels de l'eau brute, tels que NaCl, CaCl, MgCl, etc., afin d'éviter les risques d'entartrage, de brûlure et de corrosion des chaudières. Le processus de dessalage varie considérablement selon les indices de traitement de l'eau de chaudière. Cette étude examine des schémas de dessalage à différentes profondeurs, basés sur la méthode de la membrane d'osmose inverse.

Le procédé d'osmose inverse consiste à séparer la saumure par l'application d'une force motrice externe pour vaincre la pression osmotique et faire passer les molécules d'eau à travers la membrane d'osmose inverse. Cette membrane à perméation sélective permet de séparer les particules subnanométriques (sel de faible poids moléculaire) selon leur taille. Le gradient de dessalement étant basé sur la concentration en solides solubles de l'eau de mer, la première étape d'osmose inverse permet de dessaler plus de 971 TP3T et le taux de récupération d'eau peut atteindre 401 TP3T en trois ans ; la seconde étape permet de dessaler plus de 981 TP3T et le taux de récupération d'eau peut atteindre 851 TP3T. Différentes unités de dessalement sont utilisées en fonction de la qualité de l'eau de chaudière.

L'indice de qualité de l'eau ne nécessite pas une teneur élevée en sel ; l'osmose inverse primaire et l'échangeur d'ions peuvent donc être utilisés pour répondre aux exigences. Le Na actif²⁺ dans la résine pour l'échangeur d'ions peut entrer en contact avec le plasma de Ca²⁺et Mg²⁺Dans l'eau d'échange. L'objectif d'adoucissement de l'eau brute est atteint, et le débit global de production d'eau peut atteindre 35%. Parallèlement, cela réduit les rejets d'eaux usées de la chaudière, économise l'énergie et diminue la consommation.

3.2 Traitement par osmose inverse de l'eau de chaudière dans les services publics.

Ces dernières années, le développement rapide de l'industrie, tant au niveau national qu'international, a accru la demande en électricité. Outre l'application et le développement des énergies renouvelables telles que l'éolien et le solaire, le charbon et d'autres ressources constituent la principale source d'énergie pour le développement de l'énergie électrique, et de plus en plus de centrales électriques ont été construites. Les ressources en charbon sont importantes et peuvent répondre à la demande d'électricité dans la plupart des régions. Elles constituent donc la principale ressource pour le développement de l'énergie électrique.

Cependant, ce mode de développement nécessite une combustion dans une chaudière, ce qui requiert une eau de haute qualité. Le traitement de l'eau de chaudière est devenu un problème de recherche majeur, et NEWater Company a résolu ce problème avec brio.

L'osmose inverse est une technologie complète de traitement efficace de l'eau brute utilisant des filtres, des réservoirs, des pompes et d'autres dispositifs. Elle est principalement utilisée pour améliorer la qualité de l'eau. NEWater l'a choisie comme technologie de base pour le traitement de l'eau de chaudière. Grâce à cette technologie, un ensemble de systèmes de traitement de l'eau de chaudière est construit en concentrant plusieurs appareils afin d'éliminer les impuretés de l'eau. Après une série de traitements, l'eau est disponible pour les utilisateurs, ce qui permet d'améliorer le taux d'utilisation des ressources en eau.

Principe de fonctionnement du système d'osmose inverse : un coagulant et un filtre multimédia sont utilisés pour éliminer les impuretés de l'eau de la chaudière. Un inhibiteur de tartre est ajouté pour contrôler l'état de l'eau et éviter sa formation. Le carbone présent dans l'eau est purifié et filtré par un filtre de sécurité et un système de nettoyage chimique par osmose inverse. Grâce au dispositif à lit mixte et au dispositif de régénération, le sel contenu dans l'eau est filtré pour obtenir une eau propre.

Le système comprend un filtre multimédia, un dispositif d'ajout de coagulant, un mécanisme de contrôle d'ajout d'inhibiteur de tartre, un filtre de sécurité, un dispositif d'osmose inverse, un mécanisme de nettoyage chimique par osmose inverse, un appareil d'élimination du dioxyde de carbone, un dispositif à lit mixte et un dispositif de régénération.

Procédé spécifique : Réservoir d'eau brute → Eau brute → Pompe à eau brute → Floculant → Filtre multimédia → Antitartre → Filtre de sécurité → Pompe haute pression → Nettoyage → Élimination du carbone → Réservoir d'eau intermédiaire → Pompe à eau intermédiaire → Lit mixte → Dispositif de régénération et réservoir d'eau de dessalage → Pompe à eau de dessalage → Eau utilisateur. Dans ce procédé, un souffleur Roots est utilisé pour éliminer les impuretés du réservoir d'air, et un dispositif de régénération est construit, qui sera utilisé comme dispositif auxiliaire pour le lit mixte et le filtre multimédia afin de compléter le traitement de la qualité de l'eau de la chaudière.

Le projet de traitement des eaux de chaudière de la centrale thermique vise à éliminer les impuretés et le tartre présents dans l'eau de chaudière afin d'obtenir une eau conforme aux normes. Les exigences de qualité de l'eau appliquées dans ce projet sont élevées et ne peuvent être satisfaites par les méthodes traditionnelles de traitement de l'eau. NEWater utilise un système d'osmose inverse pour purifier l'eau de source grâce à une série de traitements, tels que la filtration des impuretés, afin que tous les indices de qualité de l'eau soient conformes aux normes.

Expérience pratique de NEWater : test du dispositif de prétraitement du système. Après essais et observations, la puissance de filtration du dispositif répond aux exigences de traitement. Pour le lavage à contre-courant des gaz, il offre une performance de filtration élevée. Sous le contrôle du système d'osmose inverse, le taux de dessalement de l'eau de chaudière est supérieur à 97,51 TP3T, ce qui répond aux exigences de traitement de l'eau de chaudière.

Le système de traitement des eaux de chaudière conçu par NEWater est moins coûteux. L'ensemble du projet de traitement de l'eau présente des coûts élevés liés à la consommation d'énergie et à l'amortissement des équipements, ce qui réduit le nombre de produits chimiques utilisés. Cependant, les équipements traditionnels de traitement des eaux de chaudière ont une consommation quotidienne élevée et le traitement des eaux usées dépasse souvent les normes, ce qui nuit à la protection de l'environnement. Par conséquent, qu'il s'agisse de réduction des coûts ou de protection de l'environnement, le système d'osmose inverse conçu par NEWater présente de nombreux avantages et répond aux exigences de traitement de l'eau des chaudières industrielles.

Pour toute question concernant le traitement de l'eau de chaudière, veuillez contacter NEWater. Nous vous fournirons des solutions détaillées de traitement de l'eau par osmose inverse et nous nous engageons à produire une eau d'appoint de chaudière de haute qualité, à réaliser des économies d'énergie et à réduire les émissions pour un développement durable.