Este documento trata sobre el tratamiento de agua para calderas. Explica que el vapor se produce al calentar el agua en una caldera y que es importante tratar el agua de alimentación para prevenir incrustaciones y corrosión. También describe los procesos clave como el blowdown para eliminar minerales, el makeup para reponer el agua eliminada, y el cálculo de ciclos de concentración para optimizar el balance hídrico de la caldera.

1. TRATAMIENTO DE AGUA
PARA CALDERAS
Curso:Tratamiento de Aguas (PQ-008 A)
Expositor:
Márquez Quispe, Carlos José 20082166J
(Boiler Feedwater Treatment)

2. Steam
 El agua cuando es lo suficientemente
calentada, se convierte en su forma
gaseosa : vapor.
Contenido de calor y
energía
Fluido fácil de
transportar
EFICIENTE
MEDIO DE
TRANSPORTE DE
ENERGÍA

3. Steam Generation
 El vapor se produce en una caldera, la
cual es usualmente calentada al quemar
carbón, petróleo, gas, entre otros.

4. Steam Generation

5. Steam or condensate losses
 Es común que se den pérdidas desde 30 a
80% de vapor, condensado o ambos en
una planta industrial.
 Causas:
Fugas de la tubería.
Contaminación del condensado
Demandas erráticas de vapor
Economics also play a role!!!

6. Makeup
 Agua fresca de calidad aceptable añadida
para compensar cualquier vapor o
condensado que no haya retornado a la
caldera.
 Minerales que forman óxido son
removidos mediante:
Precipitación por ablandamiento
Intercambio iónico
Osmosis inversa

7. Makeup

8. Blowdown
 Es una pérdida deliberada de agua de la
caldera con el fin de no sobrepasar los
límites críticos de componentes disueltos
en el agua de caldera.
 En sistemas grandes, el blowdown aún
contiene una cantidad de calor
importante, la cual puede ser recuperada
en tanques flash e intercambiadores de
calor.

9. Blowdown

10. Blowdown and Makeup
 Como el blowdown debe ser repuesto
por el makeup, se tiene la siguiente
relación:

11. Feedwater
 El Make Up y el regreso del condensado
se combinan en un desaireador de vapor
para convertirse en el agua de
alimentación a la caldera.

12. Feedwater

13. Blowdown and Makeup
 Por lo general, se muestran como
porcentaje del feedwater:

14. Blowdown and makeup
 Cuando las cantidades de blowdown, y
makeup no se conocen, se pueden hallar a
partir de las concentraciones de los STD:

15. Cycles of concentration (COC)
 La relación de cantidad de STD en el agua
de caldera al STD del feedwater se define
como ciclos de concentración:
COC=100/%BD
 Si se tiene los flujos del blowdown como
del vapor se calcula de la siguiente forma:
COC=(S+BD)/BD
Donde S is steam mass flow, lb/h (kg/h).

16. Cycles of concentration (COC)

17. Optimizing the water balance:
 Debido a que las calderas requieren alta
energía y el combustible necesario para
producirla es costoso, en una planta el
principal interés es:
Maximizar la producción de vapor y minimizar
el consumo de combustible.

18. Requerimientos Agua
Alimentación y Caldera
 Sobre al base de las recomendaciones de
la Norma Británica BS – 2486, la ABMA
(American Boiler Manufacturing
Association) y el TÜV, se han preparado
las siguientes tablas que muestran los
requerimientos que deberá satisfacer el
agua de alimentación y el agua de una
caldera para prevenir incrustaciones y
corrosión en calderas de baja presión
(hasta 10 bar).

19. Requerimientos Agua
Alimentación y Caldera

20. Requerimientos Agua
Alimentación y Caldera

21. Ejemplo:
Feedwater
175 mg/L STD
70 ppm Alcalinidad
Boiler
COC:
STD: 3500/175 = 20
Alcalinidad: 700/70 =10
En este caso el cálculo de COC se hará en función de la alcalinidad!

22. Grafico de una caldera:

23. Desgasificador
 Este estanque tiene 3 funciones
principales en una caldera:
Extraer el oxígeno disuelto:
Calentar el agua de alimentación
Almacenar agua de alimentación

24. Desgasificador