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Le centrali termiche utilizzano il calore generato dalla combustione o dalla fissione nucleare per produrre vapore ad alta pressione, che viene immesso in una turbina che aziona un generatore che converte l'energia meccanica in energia elettrica. A valle della turbina, il vapore si condensa in acqua, formando un vuoto fondamentale per l'efficienza della centrale. Questa acqua viene restituita a un serbatoio di alimentazione da dove viene pompata nuovamente nella caldaia a vapore. L'acqua di raffreddamento scorre attraverso il condensatore in un circuito separato, asportando il calore di condensazione rilasciato dal vapore tramite uno scambiatore di calore.

Figure 1. Schema di una centrale a 2 circuiti idraulici.

La manutenzione non pianificata può portare a tempi di fermo costosi e critici e spesso la causa è la corrosione. Valori di pH eccezionalmente bassi aumentano il potenziale di corrosione, mentre valori di pH eccessivamente elevati distruggono lo strato protettivo sui metalli. La regolazione del valore del pH è impegnativa perché il requisito per la minima corrosione e il massimo strato protettivo lascia pochissima flessibilità. Per mantenere bassa la corrosione, il valore del pH del vapore acqueo dovrebbe essere in un intervallo leggermente alcalino, spesso ottenuto con il trattamento All-Volatile. In questa procedura di trattamento, ammine neutralizzanti come morfolina, metossipropilammina ed etanolammina, tra le altre, vengono aggiunte all'acqua di alimentazione demineralizzata per aumentare il pH, inibendo la corrosione nei sistemi di condensazione del vapore.

Il monitoraggio frequente della chimica garantisce un funzionamento sicuro ed efficiente della centrale elettrica. La cromatografia ionica con rilevamento della conducibilità fornisce un mezzo efficace per controllare l'aggiunta di ammina nei circuiti acqua-vapore alcalini delle centrali termiche. Per un'analisi in tracce precisa e affidabile, è necessario disporre di un metodo il più possibile automatizzato. Metrohm Process Analytics offre una soluzione completa per questa attività: il 2060 Ion Chromatograph (IC) Process Analyzer con l'opzione Metrohm intelligent Partial Loop Technique (MiPT).

Figure 2. Cromatogramma di un campione di circuito acqua-vapore simulato trattato con 1 mg/L ciascuno: sodio, ammonio, etanolammina, potassio, dimetilammina (DMA), morfolina, nichel, 3-metossipropilammina, zinco, magnesio e calcio; volume del campione: 100 μl.

L'analizzatore di processo IC 2060 è disponibile con uno o due canali di misurazione, insieme a moduli di gestione dei liquidi integrati e diverse opzioni di preparazione automatizzata dei campioni.
Figure 3. L'analizzatore di processo IC 2060 è disponibile con uno o due canali di misurazione, insieme a moduli di gestione dei liquidi integrati e diverse opzioni di preparazione automatizzata dei campioni.

In una singola analisi, il 2060 IC Process Analyzer è in grado di misurare numerosi composti ionici in mezzi acquosi da ng/L a concentrazioni %. La cosa più importante è la determinazione sensibile del sodio accanto alle alte concentrazioni di ammonio o ammina, perché un loro aumento indica che l'acqua di raffreddamento sta filtrando nel circuito. Il sistema di analisi viene alimentato direttamente e continuamente con i campioni tramite un bypass nel processo. La tecnica Metrohm Partial Loop consente, oltre alla funzione di calibrazione automatica, una dterminazione operativa di calciomagnesio. La calibrazione automatizzata garantisce eccellenti limiti di rilevamento, un'elevata riproducibilità e ottimi tassi di recupero. Inoltre, la soppressione sequenziale dei cationi riduce il rumore di base, abbassando considerevolmente i limiti di rilevamento.

L'analisi viene eseguita in modo completamente automatico. Il rilevamento dell'analita avviene per conducibilità.

Il forno a colonna deve essere utilizzato in questa applicazione per mantenere la stabilità della colonna analitica al di sopra della temperatura ambiente (fino a 40 ºC).

  • Preparazione dell'eluente in linea assicura linee di base costantemente stabili
  • Ambiente di lavoro sicuro e campionamento automatizzato
  • Analisi ad alta precisione per un ampio spettro di analiti con più tipi di rivelatori
  • Proteggi prezioso patrimonio aziendale (ad es. tubi, PWR e turbine, che sono soggette a corrosione)