Title

Caldeiras com tratamento com aminas filmicas: Inibição avançada de corrosão e ganhos energéticos para unidades termelétricas

Proteção meio ambiente. Boilers treated with film-forming amines: Advanced corrosion inhibition and energy gains for thermal power plants

Authorship

CAVALHEIRO, CRISTIANO ANTONIO

CAVALHEIRO, CRISTIANO ANTONIO

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DOI

10.5151/2594-3626-44315

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Abstract

Em siderúrgicas as centrais termoelétricas tem grande importância para geração de energia do próprio site e por vezes há importação de energia para rede, servindo como mais uma fonte de renda. O condicionamento químico da água das caldeiras visa mitigar problemas de corrosão, deposições e arrastes e assim evitar problemas nos equipamentos que compõem o sistema como: os desaeradores, as caldeiras, turbinas, condensadores. Sistemas que operam com pressão acima de 42 bar, exigem água de make up desmineralizada para o sistema para mitigar problemas de formação de incrustações na tubulação da caldeira. Problemas de corrosão como por pittings, corrosão caustica, corrosão ácida, por fluxo acelerado - FAC, galvanica podem levar a tubulação a perda de material, falhas e interrupção da produção. As deposições por óxidos de ferro ou cobre, se não forem controladas, podem gerar inibição da transferência de calor e gerar rompimento nos tubos por super-aquecimento e isto ocasionar paradas não programadas. Os processos de arraste (mecânico, químico ou volátil seletivo por sílica) provocam deposições nas palhetas da turbina e riscos graves de desbalanceamento, danificação do equipamento e perigos de acidentes. O condicionamento químico da água de caldeiras, que operam a média ou alta pressão, mais conhecido e utilizado é a tecnologias de tratamento a base de fosfatos + sequestrantes de oxigênio e aminas neutralizantes. Neste trabalho, viemos trazer a tecnologia de tratamento com aminas filmicas que tem demonstrado resultados superiores quanto ao controle corrosivo para todo o circuito (pré caldeira, interno caldeira e pós caldeira). A película promove a condensação em gotas, em oposição à condensação em película, o que comprovadamente melhora a transferência de calor.

In steel plants, thermoelectric power plants play a crucial role in on-site energy generation; surplus energy is sometimes exported to the grid, serving as an additional revenue stream. Boiler water chemical conditioning aims to mitigate issues such as corrosion, deposition, and carryover, thereby preventing problems in system components such as deaerators, boilers, turbines, and condensers. Systems operating at pressures above 42 bar require demineralized make-up water to mitigate scale formation within boiler piping. Corrosion issues—such as pitting, caustic corrosion, acid corrosion, flow-accelerated corrosion (FAC), and galvanic corrosion—can lead to material loss, piping failures, and production interruptions. If left uncontrolled, iron or copper oxide deposits can inhibit heat transfer and cause tube rupture due to overheating, resulting in unplanned shutdowns. Carryover processes (mechanical, chemical, or selective silica volatilization) cause deposits on turbine blades, creating serious risks of imbalance, equipment damage, and accidents. The most widely known and utilized chemical conditioning method for mediumand high-pressure boilers involves treatment technologies based on phosphates, oxygen scavengers, and neutralizing amines. This paper presents a treatment technology using film-forming amines, which has demonstrated superior corrosion control results across the entire circuit (pre-boiler, internal boiler, and post-boiler sections). The protective film promotes dropwise condensation—as opposed to filmwise condensation—which has been proven to enhance heat transfer.

Keywords

Condicionamento químico água caldeiras, Geração de energia a vapor, Eficiência térmica, Aminas formadoras de filme protetivo, nova tecnologia Veolia, proteção dos ativos, diminuição emissões gases de efeito estufa

Boiler water chemical conditioning, Steam power generation, Thermal efficiency, Film-forming amines, New Veolia technology, Asset protection. reduction of greenhouse gas emissions