Aditivos fiables para agua de calderas, circuitos de refrigeración, sistemas de membranas y tratamiento de aguas residuales en centrales eléctricas y plantas de cogeneración

Por qué la elección es crucial
Los materiales (acero frente a aleaciones de cobre), la presión/temperatura y el diseño de la caldera determinan si son adecuados los regímenes AVT(R) (reductor), AVT(O)/OT (tratamiento oxigenado) o fosfato/Na/PO₄. Una estrategia equivocada provocará FAC (corrosión acelerada por flujo), hemiout de fosfato, depósitos en turbinas o fluctuaciones de conductividad.

Lógica de selección probada

• Todos los ferrosos, de un solo paso/HRSG y ultra alta presión: a menudo AVT(O)/OT (flujo de O₂ dirigido y bajo) para minimizar la FAC en las zonas de alimentación/econ.

• Sistemas que contienen cobre / calderas de tambor antiguas: preferiblemente AVT(R) (condiciones reductoras con ligantes de oxígeno), ya que las aleaciones de Cu toleran mal la OT.

• Caldera de tambor con control de fosfato: fosfato coordinado/congruente (relación Na/PO₄) para el control de depósitos en la caldera de tambor; evite el ocultamiento de fosfato mediante una estrecha supervisión de la conductividad y del Na/PO₄.

• Formadores de película/FFS (sustancias formadoras de película): como medida complementaria (no sustitutiva) para la estabilización de la capa pasiva en operaciones de arranque/parada intensiva de HRSG - uso conforme a OEM e IAPWS.

Aditivos y conversión (ALMA AQUA)

• Alcalinización (amoníaco/aminas) para la ventana de pH especificada en el pienso/condensado.

• Aglutinantes de oxígeno (por ejemplo, sistemas de sulfito o alternativas modernas) para AVT(R).

• Fosfatos para calderas de tambor con régimen Na/PO₄, controlados mediante CACE (conductividad catiónica) y sodio.

• Formadores de película con dosificación controlada y verificación (por ejemplo, mediante variables medidas sensibles a los orgánicos) de la integridad de la capa.

Monitorización - lo que cuenta
CACE y conductividad específica, transporte de Fe/Cu (tendencia ppb), sodio/silicio en vapor/condensado, O₂ disuelto (dependiendo del régimen), presiones/temperaturas diferenciales en zonas FAC de alto riesgo.

Principales causas de los daños

• FAC: estabilidad de la capa de óxido demasiado baja en reductores débiles, altas velocidades de flujo/alta turbulencia.

• Picaduras bajo depósitos: las partículas/sales metálicas favorecen la corrosión bajo película.

• Sensibilidad de la turbina: impurezas portadoras mínimas (Na⁺, SiO₂, orgánicos) provocan depósitos/erosión.

Concepto de protección con aditivos y funcionamiento

• Agentes alcalinizantes (amoníaco/aminas): operar dentro de la ventana de pH OEM/IAPWS; utilizar aminas neutralizantes con un número de distribución adecuado para retornos largos.

• AVT( O)/OT para HRSG totalmente ferrosos: pequeña adición de O₂ para estabilizar la capa de óxido; AVT(R) para aleaciones de Cu.

• Formador de película (FFA/FFP) como película protectora hidrófoba fina en zonas problemáticas de retorno/humedad; dosificación y verificación documentadas.

• Tratamiento de condensados: CPU/polisher (catión/anión ácido fuerte) limitan los iones traza; estrategias de derivación para la protección de la resina.

• Limpieza: filtro de flujo lateral y estrategias de aclarado contra el transporte de partículas.

Indicadores de control y límite
Tendencia de CACE, Fe/Cu-ppb (transporte), Na y silicato en vapor/condensado, O₂ en función del régimen, TOC/UV-254 (aportes orgánicos en FFS), Δp aumenta como indicador de ensuciamiento.

Características del sistema
Las elevadas cargas térmicas, las grandes superficies y el agua bruta cambiante (agua superficial/salobre, ósmosis inversa de flujo parcial) crean riesgos de incrustación, MIC/bioincrustación y corrosión. Al mismo tiempo, el equilibrio hídrico y la desalinización son críticos desde el punto de vista económico.

Control químico (ALMA AQUA)

• Estabilizadores de la dureza/antiincrustantes: Inhibición de CaCO₃, CaSO₄, sulfatos de Ba/Sr, silicato; funcionamiento según índices de saturación/datos del proyecto.

• Inhibidores de la corrosión: sistemas fosfonato/orgánicos adecuados para materiales CS/Cu/Al; opciones sin zinc para requisitos medioambientales.

• Biocidas: programa rotativo oxidativo/no oxidativo contra MIC/biofilm; antiespumante para una hidráulica estable de las torres de refrigeración.

• Dispersantes: Control de partículas/limo, mantienen móviles los depósitos.

Concepto de funcionamiento y medición

• Optimizar el número de ciclos/desalinización en función del agua bruta y los requisitos medioambientales.

• KPI en línea: pH, conductividad, ORP, turbidez/SDI, nutrientes, ΔT/Δp.

• La filtración de la corriente lateral (1-5 %) reduce las partículas/bioincrustaciones.

• Protección del material: Ánodos de sacrificio/ICCP en los componentes expuestos, comprobar la compatibilidad con los inhibidores.

Origen y cargas
Aguas residuales de sistemas de refrigeración/calderas, agua de enjuague y limpieza, regenerados de intercambiadores de iones. Cargas típicas: dureza/sales, fosfatos, hierro/cobre, residuos orgánicos, biocidas.

Cadena de tratamiento (modular)

• Precipitación/floculación y control del pH: separación de metales/fosfatos/silicatos; polímeros para flóculos deshidratables.

• Etapas oxidativas (por ejemplo, a base de peróxido) para la reducción de la DQO/color, detoxificación de especies reactivas.

• Vías de membrana: UF como protección, RO para recuperación; con alta carga salina posiblemente EFC/cristalizadores o conceptos ZLD.

• Recirculación: permeado de ósmosis inversa como agua de reposición/alimentación; concentrado de retorno a la línea químico-física.

Compatibilidad de los aditivos
Las fórmulas de ALMA AQUA son compatibles con la ósmosis inversa y la ultrafiltración, minimizan la formación de incrustaciones y se seleccionan de forma que no afecten a los procesos posteriores (biológicos y de ósmosis inversa).

Beneficio

• Valores límite seguros y costes de eliminación reducidos

• La reutilización del agua (permeado) reduce las necesidades de agua bruta y energía

• Costes de explotación previsibles gracias a paquetes de precipitación/floculación optimizados para lodos

Por qué son críticos los cambios de carga
Las plantas de cogeneración y los generadores de vapor con recuperación de calor (HRSG) modernos funcionan a menudo en modo flexible: arranques rápidos, cambios frecuentes de carga, carga parcial. Esto ejerce una enorme presión sobre la química del agua: fluctuaciones del pH, entrada de oxígeno, riesgos de FAC y capas pasivas inestables son el resultado.

Estrategias aditivas para una conducción flexible

• Ligantes de oxígeno de reacción rápida: evitan los picos de corrosión durante la puesta en marcha.

• Combinaciones de aminas con un elevado número de distribución: garantizan un pH uniforme en retornos largos incluso a temperaturas cambiantes.

• Formadores de película (FFS): protegen contra los ciclos repetidos de condensación y evaporación con capas hidrófobas estables.

• Estrategia de fosfatos en la caldera de tambor: estrechamente vigilada (relación Na/PO₄) para evitar efectos "escondite" a carga parcial.

Instrucciones de uso y control

• O₂ en línea, conductividad (CACE), transporte de Fe y tendencias de Δp.

• Dosificación automatizada, acoplada a los cambios de carga.

• Análisis periódicos de metales (Fe/Cu) para la prevención de la FAC.

Ventajas prácticas
Incluso en modo flexible, la caldera, el HRSG y los sistemas de tuberías permanecen protegidos, se evita la corrosión durante los periodos de inactividad y se garantiza la disponibilidad para el funcionamiento del control de red.

Por qué los formadores de película son cada vez más importantes
Las sustancias formadoras de película (SFF) a base de amidas/aminas se utilizan como complemento de los regímenes clásicos de AVT/OT. Crean capas protectoras ultrafinas sobre superficies metálicas y protegen zonas especialmente sensibles como retornos húmedos, enfriadores de aire o zonas de condensación a baja temperatura. Sin embargo, una aplicación incorrecta puede provocar depósitos en las turbinas, espuma o problemas analíticos.

Aplicación y estrategia de dosificación

• Introducción con "dosis inicial" definida, para luego pasar a una dosificación continua baja.

• Combinación con AVT(O)/AVT(R), sin sustitución - el control del pH sigue siendo centralizado.

• Puntos de dosificación: ideales en el agua de alimentación o directamente delante de la salida de la CPU para garantizar una distribución homogénea.

• CIP y limpieza: no quedan residuos en las resinas, por lo que debe comprobarse la compatibilidad.

Prueba y control de la eficacia

• Evidencia indirecta a través del transporte de Fe (tendencia ppb): los valores decrecientes confirman el efecto protector.

• Control orgánico (TOC/UV-254): los picos demasiado altos indican sobredosificación o productos de degradación.

• Inspecciones visuales durante las revisiones (patrón de revestimiento, brillo de la superficie).

• Realizar series de pruebas conformes con OEM/IAPWS antes de su uso generalizado.

Ventajas prácticas
Los formadores de película proporcionan protección adicional en puntos débiles críticos, reducen los riesgos de FAC en el flujo de retorno y prolongan la vida útil del sistema, siempre que se utilicen de forma controlada y con una supervisión fiable.