Présentation
RÉSUMÉ
La disponibilité à tout instant de vapeur et l’obtention d’un rendement énergétique maximum constituent des éléments fondamentaux pour tout responsable de centrale thermique. Parmi les paramètres impactant les niveaux de performances de ces deux objectifs, le traitement des eaux des chaudières est de premier ordre, tout comme la combustion ou la maintenance préventive. Le but de cet article est de fournir les éléments techniques permettant d’appréhender les différents aspects d’un programme de traitement des eaux de chaudières: les dysfonctionnements impactant la fiabilité et le rendement, les solutions de traitements, la construction d’un programme de suivi, et les partenariats avec les sociétés de traitement des eaux.
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Daniel Billon-Lanfray : consultant
INTRODUCTION
Il est courant de résumer le conditionnement des chaudières par l’expression « Traitement des eaux des chaudières ». Ce raccourci simplificateur n’exprime en fait qu’une partie du sujet tant par la nature du fluide à traiter, que par celle de l’outil de production de vapeur ou d’énergie. En effet la production de vapeur et d’énergie implique un cycle constitué de changements d’états successifs. Notre objectif sera de proposer des méthodes pour choisir les traitements assurant la pérennité des équipements véhiculant les différents états du fluide : liquide, vapeur, condensat, eau surchauffée, tant au niveau des prétraitements de l’eau qu’au niveau des additifs utilisés. Des traitements spécifiques seront proposés en fonction des outils de production d’énergie utilisés : production de vapeur vive, production d’énergie électrique, chauffage urbain, etc.
Nous aborderons le sujet tant par le biais du regard du fabricant de chaudières que par celui du traiteur d’eau : Comment espacer les arrêts pour maintenance ? Optimisation du rendement ? Récupération d’énergie des purges ? Automatisation du suivi ?
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MOTS-CLÉS
corrosion primage Chaudières amines entartrage bâche alimentaire
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Dysfonctionnements impactant la fiabilité et le rendementArticle inclus dans l'offre
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1. Production de vapeur et d’énergie
1.1 Disparités des besoins
Quels points communs et différences entre la chaudière d’une blanchisserie qui produit 2 tonnes par heure de vapeur sous 10 bars et celle d’une tranche de centrale nucléaire qui produit plus de 10 000 tonnes de vapeur par heure sous 72 bars ? Entre une chaudière produisant de l’eau chaude à 60 °C pour un immeuble de 100 logements et un circuit d’eau surchauffée à 180 °C sous 18 bars d’un volume de plusieurs milliers de m3 ? Entre une chaudière de récupération d’une cogénération en raffinerie et la production de vapeur pour un usage alimentaire ? Entre les différents traitements d’eaux à mettre en œuvre ?
Il va sans dire que la pureté de l’eau d’appoint sera différente et que les conséquences de la formation d’un dépôt ou d’amorce de corrosion ne seront pas du même ordre et que, par conséquent, les traitements et la rigueur du suivi seront différents.
Si la fiabilité de la production et la sécurité des biens et des personnes restent les objectifs communs à tous les systèmes de production de vapeur, l’eau et une source d’énergie restent les deux points matières premières indispensables pour produire de la vapeur.
Quelques rappels et définitions sont nécessaires avant d’aborder les différents types de chaudières de production de vapeur.
HAUT DE PAGE1.2 Rappels et définitions
1.2.1 Rappels sur les unités utilisées
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Pression
L’unité définie par le système international est le pascal dont le symbole est Pa et son expression le N.m–2. Le bar reste l’unité d’usage en France. Son symbole est bar. L’atmosphère reste pour mémoire en usage en France. Son symbole est atm. Le pound per square inch est encore utilisé dans les pays anglo-saxons. Son symbole est psi.
Les relations entre ces unités sont :
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Kurinpower A 6060 - http://www.kurita.eu
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(2) - - http://www.babcock-wanson.fr/chaudieres
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(3) - Arkema : oxygen scavengers - http://www.subsport.eu/wp-content/uploads/2012/05/alternative-to-hydrazine-USA-2001-k.pdf
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(4) - LEBEUF (R.), ZHU (Y.), NARDELLO-RATAJ (V.), LALLIER (J.P.), AUBRY (J.M.) - - Natural polyphenols as safe alternatives to hydroquinone for the organocatalyzed reduction of dioxygen dissolved in water by diethylhydroxylamine (DEHA). Electronic Supplementary materials for Green Chemistry, The Royal Society of Chemistry (2012)
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(5) - BERLAND (J.E.), BKG - - Traitement tout organique filmogène et alcalinisant des chaudières haute pression. Conférence du Cebedeau (2009)
-
(6) - - http://www.spirawsarco.com
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Eaux destinées à la consommation humaine – Risques sanitaires, contrôle et réglementation
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Filtration membranaire (OI, NF, UF, MFT) – Aspects théoriques : perméabilité et sélectivité
-
Filtration membranaire (OI, NF, UF) – Présentation des membranes et modules
-
Filtration membranaire (OI, NF, UF) – Caractérisation des membranes
-
Filtration membranaire (OI, NF, UF) – Mise en œuvre et performances
ANNEXES
Anses http://www.anses.fr
-
Afssa – Saisine n° 2002-SA-0317
-
Afssa – Saisine n° 2004-SA-0008 et Saisine liée n° 2002-SA-0317
-
Afssa – Saisine n° 2006-SA-0196
FDA http://www.fda.gov 21 CFR chapitre 173310
Ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de l’Aménagement du territoire : http://www.ecologique-solidaire.gouv.fr
Délégation interministérielle à l’aménagement et à la compétitivité des territoires : http://www.diact.gouv.fr
Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie : http://www.ademe.fr
HAUT DE PAGE
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Brevet US514176 A du 25 Août 1992
Method for mitigation of caustic corrosion in coordinated phosphate : pH treatment programs for boilers
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Brevet US 5747342 A du 5 Mai 1998
Methods and apparatus for monitoring and controling pH phosphate and sodium ratio in boiler system operating with captive alkalinity
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