Sistemas de agua de alimentación de calderas y agua de reposición para centrales eléctricas — Ósmosis inversa (RO) + EDI (electrodesionización) / lecho mixto para calderas de central
Ósmosis inversa (RO) de doble paso → EDI (electrodesionización) o lecho mixto → pulido de condensados, diseñados para calderas de central de alta presión y supercríticas (≥ 9,8 MPa) donde la sílice (SiO₂) y el hierro a nivel de ppb determinan la incrustación, la vida de la turbina y la disponibilidad de la unidad. Capacidades desde unidades paquete de 10 t/h hasta plantas de agua de reposición multiflujo de 100+ t/h.
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Por qué la calidad del agua de reposición determina la vida de su caldera
En una caldera de central de alta presión o supercrítica, el agua de alimentación es la sangre de la unidad. La sílice (SiO₂) por encima del límite de ppb se deposita en las palas de la turbina y es esencialmente irreversible en servicio; el hierro pasa a la caldera y ensucia las superficies de transferencia de calor; la dureza o el oxígeno en el punto incorrecto provocan fallos en los tubos y paradas de mantenimiento forzadas. Diseñamos los trenes de reposición y pulido según las directrices de agua de alimentación GB/T 12145, ASME y VGB, manteniendo la sílice (SiO₂) y el hierro al nivel de ppb que especifica el fabricante de la turbina, no solo cumpliendo un límite genérico.
| Lo que usted controla | Por qué importa | Objetivo que mantenemos |
|---|---|---|
| Sílice (SiO₂) | Depósitos en palas de turbina | < 20 ppb (HP), < 10 ppb (supercrítica) |
| Hierro (Fe) | Ensuciamiento de tubos de caldera | < 20 ppb en la entrada del econimizador |
| Conductividad (catión) | Carga iónica total en la caldera | < 0,2 µS/cm (agua de reposición), < 0,15 µS/cm (tras el pulido) |
| Sodio (Na) | Corrosión bajo tensión en turbinas | < 5 ppb |
| pH (con amoníaco/morfolina) | Control de corrosión en el tren de alimentación | 8,8–9,3 (tratamiento totalmente volátil) |
Nuestros trenes estándar de agua de reposición
Dos trenes estándar dominan la reposición de centrales: ósmosis inversa (RO) + EDI (electrodesionización) (sin ácido/caustic, preferido) y RO + lecho mixto (margen de pureza mayor, requiere regeneración). Recomendamos según la presión de la caldera, la capacidad y la preferencia de manejo de químicos.
| Tren | Ideal para | Etapas | Agua final |
|---|---|---|---|
| P1 — RO + EDI | La mayoría de unidades HP / subcríticas, preferencia sin regeneración | Ultrafiltración (UF)/pretratamiento → RO de doble paso → EDI (electrodesionización) → desaireador → agua de reposición | < 0,2 µS/cm, SiO₂ < 20 ppb |
| P2 — RO + lecho mixto | Unidades supercríticas / de paso único | RO de doble paso → pulidor de lecho mixto → agua de reposición | < 0,1 µS/cm, SiO₂ < 10 ppb |
| P3 — Pulido de condensados | Retorno de condensados separado | Prefiltro → pulidor de lecho profundo o lecho mixto | Restaura la calidad del agua de alimentación al retorno |
Los trenes de reposición se dimensionan para carga normal más demanda de arranque/emergencia (típicamente 1,3–1,5×), y se configuran N+1 para que un tren pueda regenerarse o mantenerse sin reducir la producción de la planta.
Materiales que utilizamos
| Componente | Material | Por qué |
|---|---|---|
| Vasos de RO | FRP con revestimiento de éster de vinilo | Sin corrosión en servicio de alta salinidad |
| Tubería de alta presión | SS 316L / acero al carbono revestido | Soporta la presión del concentrado de RO |
| Tanques de reposición | Acero al carbono con revestimiento interno / SS | Con inertización N₂ para evitar la entrada de O₂ |
| Pilas EDI | Veolia / Suez / QKH-EDI | Continuo, sin regeneración con ácido/caustic |
| Resina (lecho mixto) | Grado nuclear / alta pureza | Eliminación de SiO₂ y Na hasta ppb |
Capacidades estándar (agua de reposición)
| Modelo | Producción | Potencia | Unidad típica |
|---|---|---|---|
| MU-10 | 10 t/h | 35 kW | Pequeña cogeneración (CHP) / IPP industrial |
| MU-20 | 20 t/h | 70 kW | Subcrítica de 50–100 MW |
| MU-50 | 50 t/h | 170 kW | Unidad de 200–300 MW |
| MU-100 | 100 t/h | 330 kW | Central de 600 MW–1 GW |
| MU-100+ | Multiflujo a medida | A medida | Toda la planta / N+1 |
Bastidores pre-tubulados, pre-cableados, con FAT (pruebas de aceptación en fábrica). Instalación in situ alineada a su ventana de parada de mantenimiento / puesta en marcha.
Referencia de ingeniería — Agua de reposición de 50 t/h para una unidad subcrítica de 300 MW
| Parámetro | Valor de diseño |
|---|---|
| Alimentación | Municipal / superficial, TDS ≈ 300 ppm, SiO₂ ≈ 15 ppm |
| Demanda de reposición | 50 t/h (normal), 70 t/h pico con arranque |
| Agua final | < 0,2 µS/cm, SiO₂ < 20 ppb, Fe < 20 ppb |
| Tren | Clarificador/Ultrafiltración (UF) → RO de doble paso → EDI (electrodesionización) (2×25 t/h, N+1) → desaireador |
| Almacenamiento | Tanque de reposición, con inertización N₂, desgasificado a O₂ < 5 ppb |
| Controles | Transferencia Siemens S7 / DCS, SiO₂ + conductividad + ORP en línea |
| Plazo de entrega | 18–24 semanas desde el PO |
5 problemas que prevemos en el diseño
- Deslizamiento de sílice más allá de la EDI (electrodesionización) a alta recuperación — la RO de doble paso reduce la sílice antes de la EDI (electrodesionización); SiO₂ en línea en la salida de la EDI con desvío automático.
- Entrada de O₂ en la reposición — Inertización N₂ + desaireador; monitoreo de O₂ en la salida del tanque.
- Oscilaciones de TDS de alimentación con la estación — RO dimensionada para el peor caso de alimentación; válvula de mezcla/ajuste en conductividad.
- Tiempo de inactividad por regeneración en un lecho mixto de tren único — Diseño N+1 para que el pulido nunca interrumpa el suministro de reposición.
- Contaminación de condensados por un condensador con fuga — Descarga automática por conductividad en la entrada del pulidor de condensados.
Normas según las que diseñamos
- GB/T 12145 — Calidad del agua/vapor para planta de generación
- ASME — Directrices de calidad de agua de alimentación y agua de caldera
- VGB-S-010-T-00 — Agua de reposición para calderas de central
- GB/T 1576 — (para calderas industriales, véase nuestra página de Calderas)
- ISO 9001 / ISO 14001 / ISO 45001
Preguntas frecuentes
P1. ¿EDI (electrodesionización) o lecho mixto para mi agua de reposición?
Para la mayoría de unidades HP subcríticas, la RO + EDI (electrodesionización) mantiene < 0,2 µS/cm y < 20 ppb de sílice sin manejo de ácido/caustic. Las unidades supercríticas/de paso único que necesitan < 0,1 µS/cm y < 10 ppb de sílice suelen conservar un pulidor de lecho mixto. Dimensionamos según la presión de su caldera y las especificaciones del fabricante de la turbina.
P2. ¿Pueden manejar la sílice al nivel de ppb con fiabilidad?
Sí — la RO de doble paso antes de la EDI/lecho mixto reduce la sílice muy por debajo de la alimentación; los analizadores de SiO₂ en línea verifican < 20 ppb en la salida durante la OQ y la operación normal.
P3. ¿Cómo dimensionan para la demanda de arranque?
La reposición se dimensiona para carga normal más un factor de arranque de 1,3–1,5×, con un tren N+1 para que la regeneración o el mantenimiento nunca reduzcan la producción de la planta.
P4. ¿Suministran pulido de condensados?
Sí — pulidores de condensados de lecho profundo o lecho mixto separados con descarga automática por conductividad para proteger el tren de alimentación de una fuga del condensador.
P5. ¿Qué controles e integración proporcionan?
Transferencia Siemens o DCS con SiO₂, conductividad catiónica, ORP y caudal en línea. Nos integramos a su DCS de planta vía Profibus/Profinet u OPC.
P6. ¿Cuál es la garantía?
12 meses en todo el sistema más 36 meses en las piezas críticas (membranas de RO, pilas EDI, lámparas UV). La mano de obra in situ y los desplazamientos incluidos en los primeros 12 meses.
P7. ¿Realizan la puesta en marcha durante una ventana de parada de mantenimiento?
Sí — alineamos la FAT (pruebas de aceptación en fábrica) y la puesta en marcha in situ a su parada de mantenimiento planificada, con transferencia por etapas para que la unidad pueda volver al servicio según el cronograma.
P8. ¿Cuál es la diferencia con su página de calderas industriales?
Esta página es de escala de central (≥ 9,8 MPa, ≥ 10 t/h, reposición N+1). Para calderas industriales de media/baja presión (0,8–3,8 MPa), véase nuestra Caldera y vapor página.
Equipos e industrias relacionados
RO-4000 — Ósmosis inversa (RO) · DI-1000 — Agua desionizada · UF-2000 — Ultrafiltración (UF) · WR-3000 — Reutilización de agua (recuperación de purga de refrigeración)
Caldera y vapor (industrial) · Desalinización de agua de mar · Farmacéutica y biotecnología
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Solicite una hoja de dimensionado de agua de alimentación de calderas Hable con un ingeniero de agua para centrales eléctricasContenido técnico revisado por Ella Liu, Especialista en Tratamiento Industrial del Agua en Rong Water — más de 10 años dimensionando sistemas de agua de alimentación RO, EDI y lecho mixto para clientes de centrales eléctricas.