Voimalaitospalvelut: Höyrykattilan korroosio ja kerrostumat. Miten hallita järjestelmän pH ja johtokyky?
10.05.2016
Pekka Ojala, Tuoteryhmäpäällikkö, KL-Lämpö Oy
Kattilakierron korroosion hallinta nojaa kahteen tekijään: pH- ja happitasoon. Näiden hallintaan tarvitaan kemikaaleja, jotka väistämättä nostavat johtokykyä. Tässä tutkimuksessa selvitettiin kahden ristiriitaisen tavoitteen yhteensovittamista.
Turbiinien tehon ja hyötysuhteen kasvu ovat johtaneet yhä tiukentuneisiin turbiinihöyryn johtokykyvaatimuksiin. Toisaalta metallien, lähinnä raudan korroosionestoon tarvitaan riittävän korkea pH. Pääsääntöisesti pH:n nostaminen nostaa myös johtokykyä.
Tavoitteet
Kehitystyön tavoitteena oli päästä SKY:n 1) ohjearvoihin*:
- Höyryn pH-taso 9,2 - 9,6.
- Höyryn kaasunpoistettu hapan johtokyky < 0,03 mS/m (0,3 µS/cm ).
- Vähentää orgaanisen aineen määrää kierrossa.
- Kierron matalat rautapitoisuudet
(< 10 µg/l).
*Vesikemian ohjearvot, Suomen Soodakattilayhdistys ry 9.12.2011
Kokemukset
Kun kemikaaleja käytetään vain kyseiseen tarpeeseen, tavoitteet voidaan saavuttaa. Normaalisti happikorroosion hillintään tarvitaan melko vähäinen kemikaaliannostus. Järjestelmän riittävä pH-taso saavutetaan valitsemalla optimaaliset pH:ta puskuroivat komponentit.
- Kemikaalien vaihdoksen myötä tulistetun höyryn TOC laski 0,78 → 0,39 mg/l.
- Orgaanisten happojen pitoisuus höyryssä laski alle määritysrajan (< 10 µg/l).
- Höyryn kationinvaihdettu johtokyky laski (turbiinihöyry 0,04 → 0,03 mS/m).
- Rautapitoisuudet laskivat tasolle
- Samaan höyryn pH-tasoon tarvittava kemikaaliannos laski merkittävästi aikaisemmasta.
- Matalapainehöyryn orgaanisten happojen pitoisuudet laskivat erittäin merkittävästi