Agua de caldero
Características del Agua de Calderas
El agua absorbe más calor a una determinada temperatura que cualquier otra sustancia inorgánica. Se expande 1600 veces a medida que se evapora para formar vapor a presión atmosférica. El vapor es capaz de almacenar gran cantidad de calor. Estás propiedades únicas en el agua la convierten en la materia prima ideal para procesos de generación energía.
Todo tipo de agua procedente de una fuente natural presenta cierta cantidad de materia disuelta o suspendida, así como gases disueltos. La proporción de minerales disueltos en el agua puede variar desde 30 g/L para el agua de mar hasta 0.005 – 1500 mg/L en agua superficial. Se debe tomar un especial cuidado en el agua que se va a emplear para la generación de vapor ya que las impurezas presentes en ella pueden provocar graves problemas en la caldera.
La composición del agua que se alimenta a la caldera debe ser tal que las impurezas presentes en la misma se puedan concentrar un número razonable de veces dentro del sistema sin que por ello se superen los límites permitidos por el fabricante. Si el agua no cumple este requisito será necesario tratarla para eliminar todas las impurezas antes de utilizarla. Actualmente se están utilizando tratamientos químicos dentro de la caldera para evitar estos problemas los cuales están resultando una solución efectiva a la par que económica
La pureza del agua de alimentación depende tanto de la cantidad de impurezas como de la naturaleza de las mismas: la presencia de dureza, hierro y sílice son más importantes por ejemplo que la presencia de sales de sodio. La pureza requerida depende tanto de la cantidad de agua de alimentación se vaya a utilizar como del diseño particular de la caldera (presión de trabajo, grado de transferencia de calor, etc. que puede soportar). Por lo que los requisitos del agua de alimentación pueden variar mucho. Una caldera de baja presión con el agua por fuera de los tubos puede soportar valores de dureza más elevados que una de alta presión, siempre que se utilice un tratamiento adecuado.
Los niveles de álcali, sales, sílice y fosfatos pueden ser más amplios aunque siempre dependiendo de la presión de trabajo. En la actualidad, los valores máximos los establece el fabricante de acuerdo con las características de la caldera.
Las tablas que hay a continuación son un extracto de los valores recomendados por APAVE (Asociación de propietarios de unidades eléctricas y de vapor) para calderas de hasta 100 bar y grado medio de generación de vapor y para volúmenes de agua dentro de la cámara de tal forma que sea posible controlar las posibles caídas de nivel de la misma, y por ABMA (Asociación de Fabricantes de Calderas Americanos) para los estándares de calidad de pureza del vapor.
| Presión de trabajo (Bar) | |||||||||
| 0 – 20.7 | 20.8 – 31.0 | 31.1 – 41.4 | 41.5 – 51.7 | 51.8 – 62.1 | 62.2 – 68.9 | 69.0 – 103.4 | 103.5 – 137.9 | ||
| Agua de alimentación | |||||||||
| Oxígeno disuelto (measured before oxygen scavenger addition) | 0.04 | 0.04 | 0.007 | 0.007 | 0.007 | 0.007 | 0.007 | 0.007 | |
| Hierro Total | mg/l | 0.1 | 0.05 | 0.03 | 0.025 | 0.02 | 0.02 | 0.01 | 0.01 |
| Cobre Total | 0.05 | 0.025 | 0.02 | 0.02 | 0.015 | 0.015 | 0.01 | 0.01 | |
| Dureza Total (CaCO3) | 0.3 | 0.3 | 0.2 | 0.2 | 0.1 | 0.05 | no se detecta | ||
| COT no volátil | 1 | 1 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | |
| Grasas | 1 | 1 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | |
| pH a 25 | 7.5 – 10.0 | 7.5 – 10.0 | 7.5 – 10.0 | 7.5 – 10.0 | 7.5 – 10.0 | 8.5 – 9.5 | 9.0 – 9.6 | 9.0 – 9.6 | |
| Agua de la caldera | |||||||||
| Sílice | mg/l | 150 | 90 | 40 | 30 | 20 | 8 | 2 | 1 |
| Alcalinidad Total CaCO3 | 350 | 300 | 250 | 200 | 150 | 100 | no especificado | ||
| Alcalinidad libre de hidróxido CaCO3 | no especificado | no se detecta | |||||||
| Conductividad específica a 25 grados sin neutralización | mS/cm | 3500 | 3000 | 2500 | 2000 | 1500 | 1000 | 150 | 100 |
| Presión de Trabajo (Bar) | ||||||||
| 0 – 15 | 15 – 25 | 25 – 35 | 35 – 45 | 40 – 60 | 60 – 75 | 75 – 100 | ||
| Agua de alimentación | ||||||||
| Oxígeno disuelto (measured before oxygen scavenger addition) | mg/l | 0.02 (Eliminación física del oxígeno disuelto) | ||||||
| Dureza Total | Grados Franceses | 0.5 | 0.3 | 0.2 | 0.1 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
| Grasas | mg/l | ausencia | 0.05 | 0.05 | 0.05 | |||
| pH a 25 | > 8.5 | |||||||
| Hierro Total | mg/l | no especificado | 0.05 | 0.05 | 0.03 | |||
| Cobre Total | no especificado | 0.03 | 0.03 | 0.01 | ||||
| Boiler water | ||||||||
| M Alcalinidad | Grados Franceses | 100 | 80 | 60 | 40 | 15 | 10 | 5 |
| P Alcalinidad | 0.07 M | 0.07 M | 0.07 M | 0.07 M | > 0.5 M | > 0.5 M | > 0.5 M | |
| SiO2 | mg/l | 200 | 150 | 90 | 40 | 15 | 10 | 5 |
| TDS | 4000 | 3000 | 2000 | 1500 | 500 | 300 | 100 | |
| Fosfatos | 30 to 100 | 31 to 100 | 20 to 80 | 21 to 80 | 10 to 60 | 10 to 40 | 5 to 20 | |
| pH | 10.5 to 12 | 10 to 11 | ||||||
| Agua de preparación | Agua blanda o blanda y libre de carbonatos | Desmineralizada | ||||||