buhar Üretmek İÇİn kullanilan hammadde, su · 2017. 11. 22. · doğal sular, petrol ve...

SLS TEKNİK KİMYA MÜH. BİLGİSAYAR BİLİŞİM SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ.EVKA3 MAH.129/3 SOKAK NO: 8/H 4. SANAYİ SİTESİ BORNOVA- İZMİR

Tel: 0232 4647632 Fax: 0232 4637041E-mail: [email protected] Web: www.slsteknik.com

Sayfa 1 25.09.2007

BUHAR ÜRETMEK İÇİN KULLANILAN HAMMADDE, SU

SU NEDEN EŞİ BULUNMAZ BİR KAYNAKTIR?

Su normal sıcaklıkta maddenin üç halinde (katı, sıvı ve gaz) bulunabilen tekmaddedir. Aynı derecede ısıyı bilinen inorganik maddelerden daha etkin bir şekildetutma özelliğine sahiptir. Su atmosferik basınçta buharlaştıkça 1600 kez genleşir vebu buhar büyük miktarlarda ısı taşıyabilir. Suyun bu eşsiz özellikleri onu ısıtma veenerji üretim proseslerinde ideal hammadde haline getirir.

HER SU AYNI DEĞİLDİR

Doğadaki tüm sular değişik miktarlarda çözünmüş madde, askıda katı madde veçözünmüş gazlar ihtiva eder. Suda çözünmüş mineral miktarı deniz suyunda 36 ppm(mg/lt) den temiz suda 0.06 ppm e kadar değişir. Sudaki minerallerin çeşit ve miktarıkaynağına (göl, nehir, kuyu) ve ülkedeki konuma (doğu, batı, güney) göre değişiklikgösterir. Buhar üretiminde kullanılacağı zaman sudaki minerallerin giderilmegerekliliği doğar.

KAZAN BESİ SUYU NE KADAR SAF OLMALI?

Yüksek basınçlı kazanların kullanımına eğilim arttıkça, ön şartlandırma enerjisantrallerinin başarılı çalışmasında anahtar faktör haline gelmiştir. Kazan besi suyukimyasal kompozisyonu öyle olmalı ki, kazan suyundaki mineraller kazan tasarımtolerans limitlerini aşmadan birçok kereler kazan içinde konsantre olabilsin. Eğer besisuyu bu değerleri taşımıyor ise, pisliklerden arındırmak için ön şartlandırmaya tabitutulmalıdır. Tamamen giderilemeyen minerallerin kazan sisteminde depozit oluşumu,su yürümesi ve korozyona yol açmaması için kimyasal şartlandırmaya tabi tutulmasıgerekir.

SU NEDEN EŞSİZDİR?

SUYUN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ NELERDİR?

Su saf hali ile tatsız, kokusuz, renksiz bir sıvıdır. Yeryüzündeki doğal ısı koşullarında,maddenin üç halinde bulunabilen ( katı, sıvı, gaz) tek inorganik maddedir. Kolayerişilebilir bir ısıda buhara dönüşebilmesi sayesinde, enerji üretimi veya ısı iletimindemükemmel bir kaynaktır.,



Sayfa 2 25.09.2007

SUYUN KİMYASAL BİLEŞİMİ NEDİR?

Saf su basitçe Hidrojen ve Oksijen bileşimidir. Bilinen formül H2O dur. Bununlaberaber su kaynaklarında bilinen bir çok melez formülü de bulunmaktadır. Suyaklaşık olarak 300 ppm oranında deuterium oksit ( D2O ) veya ağır su içerir. Budurum susuzluk giderimi yada bitkilerin büyümesinde faydasızdır ama, nükleerreaktörlerin kontrol altında tutulmasında kullanılır. Suyun trityum oksit hali isekozmik ışınlar ile radyoaktif hale getirilmiştir. Suyun sadece 1 dakika bu form altındabulunması bile su kaynağının yaşının ölçülmesi için yeterli olmaktadır. Her ne amaçiçin olursa olsun kazanlarda kullanmak için sadece saf su kabul edilmektedir.

SU KAÇ DERECEDE KAYNAR?

Suyun kaynama derecesi uygulanan basınca göre değişir. Atmosferik basınçta su 100oC’de kaynar. Basınç artıkça kaynama noktası da yükselir. 14 atü’de su 198 derecedekaynar. Kritik basınç olan 218 bar’da (suyun hiçbir kayba uğramadan buharadönüşebildiği noktada) su 374 derecede kaynar. Basınç düştükçe suyun kaynamanoktası da düşer. Yüksek vakumlama halinde su 1,5 oC gibi düşük sıcaklıklardakaynayacaktır.

ISI ENERJİSİ TAŞIMADA BUHAR NEDEN İDEALDİR?

Kaynama noktasında 1 gr. Suyu buhara çevirmek için 538 kcal enerji gereklidir. Bumiktardaki buharlaşma ısısı buhar tarafından tutulmaktadır. Buhar yoğunlaştığındatuttuğu enerjiyi serbest bırakır. 1 gr suyun taşıyabileceği ısıyı bir düşünün. Eğer 1 grsu sıcaklığı başlangıçta 38 derece ise, ısıtmak için 100-38 = 68 kcal. Ve buharadönüştürmek için, 538 kcal. Enerji gerekir. Suya toplamda 606 kcal. Enerji yüklenmişve yoğunlaşıp 38 dereceye ulaştığında serbest bırakılmış olur. Isı transferi hiçbirzaman %100 etkili olmadığından, harcanan enerjinin bir bölümü kaybolur. Bu kayıbarağmen kullanılan yakıttan alınan ısının büyük bir bölümü kazan suyu tarafındanabsorbe edilir, buhar ile taşınır ve gerekli noktalarda serbest bırakılarak enerji olarakkullanılır.

HER SU AYNI GEĞİLDİR.

NEDEN BÜTÜN SULAR KAZAN KULLANIMINA UYGUN DEĞİLDİR?

Tam anlamı ile saf su yoktur. Tüm doğal sular çeşitli miktar ve cinste mineralleriçerirler. Sudaki mineraller kazan işletiminde probleme yol açacağından dolayı buharüretiminde kullanılan suyun kalitesine özen göstermek gerekir.



Sayfa 3 25.09.2007

SU NE ÇEŞİT SAFSIZLIKLAR BARINDIRIR?

Doğal sudaki safsızlıklarÇözünmüş katı maddelerÇözünmüş gazlarAskıda katı maddeler

Olarak sınıflandırılabilir. Su, genel bir çözücüdür, temas ettiği kaya ve toprağı,havadayada toprakta bulunan organiklerden aldığı gazları çözer. Su topraktan askıda katımaddeleri sürükler ve aynı zamanda endüstriyel atıklar, yağlar ve proses atıkları iletemas eder. Genellikle sudaki atığın cinsi, ne ile temas ettiğine, atık miktarı ile temassüresine bağlıdır.

DOĞADAKİ SULAR NE ÇEŞİT ÇÖZÜNMÜŞ MİNERALLER İHTİVAEDER?

Su, kayalar ile teması sırasında başta kalsiyum karbonat (kireç taşı), magnezyumkarbonat (dolamit) , kalsiyum sülfat (gypsum), magnezyum sülfat (epsom tuzu), silis(kum), sodyum klorit (sofra tuzu), hidre sodyum sülfat (glauber tuzu) ve az miktardademir, manganez, florid,alüminyum olmak üzere birçok madde toplar. Bazı maden veendüstriyel proses atıkları yüzey sularını çok asidik hale getirdikleri gibi; dünyadakibir çok minerallerde yer altı sularını aşırı alkali hale getirir. Kanalizasyon atıklarınamaruz kalan sularda ise nitrat ve fosfat’a rastlanır.

SU SERTLİĞİ NEDİR?

Büyük miktarlarda kalsiyum ve magnezyum ihtiva eden su ile yıkamak zordur.Kalsiyum ve magnezyum bileşikleri suda köpürme meydana getirmek için sabunlareaksiyona girerler. Bu bileşenler su sertliği olarak adlandırılır. Doğal suyun sertliğibirkaç ppm den 500 ppm e kadar çıkabilir. Kalsiyum ve magnezyum bileşenleri sudaçözünemediğinden tortu, kışır ve depozit problemlerine yol açarlar. Su kaynağınınsertliği suyun buhar üretimine uygun olup olmadığına karar vermek için uygun birveridir.

HANGİ GAZLAR DOĞAL SUDA ÇÖZÜNÜRLER?

Su %21’i oksijen, %78’i nitrojen, %1 diğer (0.003-0.006 %CO2 Dahil ) gazlardanoluşan havayı belli miktarlarda çözer. Oksijen suda atmosferik basınç ve oda sıcaklığıaltında 9 ppm’ e kadar çözünebilir. Suyun sıcaklığı arttıkça oksijenin çözünürlükoranı azalır, ama basınç altında alınan su büyük miktarda çözünmüş oksijentutulabilir. Nitrojen doğal sularda çözülebilirse de , etkisiz bir gaz olduğundan kazansularında bulunması bir problem yaratmaz. Su genelde havadan 10 ppm in üzerindekarbondioksit almaz . Karbondioksit suya genellikle topraktaki organizmalar ve bitkiçürümeleri ile nüfuz eder. Her zaman olmamakla beraber sülfür ve metan da sudaçözünebilir. Bu türden gazlar ancak kirletici konumda olduklarında problem yaratırlar.



SUDA BULUNABİLECEK DİĞER KİRLETİCİ ETKENLERSayfa 4 25.09.2007

Doğal sular, petrol ve endüstriyel atıkların yanı sıra türbidite, renk kum ve tortuşeklinde mineraller de taşır. Renklenmenin sebebi çürümüş bitkilerdir. Sudakiçamurun ve bulanıklığın sebebi kil ve balçık olabileceği gibi, çok ince bölünmüşorganik madde ve mikroorganizmalarda olabilir. Petrol, yağ,gres,lağım ve diğer atıktürleri de doğal su kaynakları kirletilebilir.

DENİZ SUYU İLE TATLI SU ARASINDA NE GİBİ FARKLILIKLARVARDIR?Bu iki su arasındaki temel farklılık çözünmüş minerallerin miktarındankaynaklanılır.Deniz suyu 1 litrede 36 gram mineral ihtiva ederken (genellikle tuz) tatlısudaki mineral miktarı 1 litrede 0,06 ila 1,2 gram arasındadır.Kazan besi suyu olarak genelde tatlı su kullanılsa da günümüz ön şartlandırmametotları deniz suyu ve benzeri tuzlu suların da metotları deniz suyu ve benzeri tuzlusuların da kullanımını mümkün kılmaktadır.

TATLI SU KAYNAKLARI NELERDİR VE BİRLEŞİMLERİ NEYE GÖREDEĞİŞİR?Tatlı su kaynakları nehir, bent akıntıları gibi yer üstü ,derin veya yüzey kuru olmaküzere yer altı suları olabilir.Yeraltı suları genelde muhteviyat olarak birbirlerine eşolup,doğrudan yağmur,toprak erozyonunu ve endüstriyel atıklar ile etkilenen yüzeysularından daha az miktarlarda askıda katı madde ve tortu taşırlar. Bununla beraberyer altı suları oldukça serttir. Ortalama bir yüzey suyu 95 ppm toplam sertliğe sahipiken bu değer yer altı sularında ortalama 200 ppm ‘e kadar çıkabilir Bazı madenbölgelerinde yer altı suları ve yer üstü sularının demir ve manganez ortalamasınınüzerine çıkabilir.

KAZAN SUYU NE KADAR SAF OLMALI?

KAZAN BESİ SUYU NEDİR?

Kazan’a açık buhar kullanımı ve blöf ile olan kayıpları karşılamak amacı ile eklenensuya besi suyu adı verilir.Kapalı devre buhar kullanımı çoğu zaman yoğunlaşır vekazan besi suyunun parçası olarak geri döner. Kondens dönüşüne ekleme ihtiyacıduyulan suya ise katma su (make up)denir Katma su olarak şartlandırma prosesindengeçmiş kaynak suyu kullanılır, bu nedenle besi suyunun bileşimi katma su kalitesi ilekondens dönüşü miktarına bağlıdır.

İÇMEDE YADA KAZAN BESİSİNDE KULLANILACAK İYİ SU ARASINDABİR BAĞLANTI VARMI?

Lağım atıklarının zararları haricinde içme suyu gerekleri ile kazan besi suyu gerekleriarasında bir benzerlik yoktur. İçme suyunda bulunan ve suyun tadını etkileyen birçokmineral insan bedeni tarafından absorbe edilir,bununla birlikte şifalı su olarakadlandırdığımız sular da yüksek minerallidirler. Sudaki tortular kazan tarafından ,insan bedeni tarafından atıldığı kadar rahat atılmazlar. Kazanlar çelik yığını olmasına



Sayfa 5 25.09.2007rağmen insan midesinden daha hassastırlar bu yüzden ön şartlandırma konusunda çokhassas davranılmalıdır.

BESİ SUYU NE KADAR SAF OLMALI?

Besi suyu saflığı hem sudaki safsızlıkların miktarına hem de yapısına bağlıdır.Sertlik,demir ve silis gibi bazı safsızlıklar sodyum tuzlarından daha endişe vericidir.Besi suyu kullanım miktarına ve kazan dizaynına (basınç,ısı transfer oranı ve benzeriözellikler ) göre hangi oranların tolore edilebileceğine bağlıdır. Besi suyu saflıkgereksinimleri çok değişken olabilir. Düşük basınçlı alev duman borulu kazanlaryüksek sertlikte besi suyu değerlerini tolare edebilirken, yüksek basınçlı birçokmodern kazan nitelikli kimyasal şartlandırma ile tamamen tortularından arınmış sukullanma gereksinimi duyarlar.

ÇALIŞMA BASINCI KAZAN SUYU GEREKSİNİMLERİ NASILYÖNLENDİRİR?

Amerikan kazan üreticileri birliği ABMA çalışma basıncına bağlı olarak yüksek buharsaflığı elde etmek için kazan suyu bileşimi limitleri belirliyor. Kazan suyu bileşiminibelirlemede korozyon ve depozitleşme gibi birçok faktör varken ABMA aşağıdaki(tablo 1) tabloda da görüldüğü gibi çalışma basıncı arttıkça kazan suyugereksinimlerini daha da zorlaştırıyor. Günümüz su borulu kazan teknolojisinde ısı akıdeğerleri 250.000 btu\hr\saft in çok üzerine eski teknolojili kazanların kapasitesininfazlasına çıkabiliyor. Bu durum mekan kısıtlaması da göz önünde bulundurulduğundaABMA limitlerinin tekrar gözden geçirilmesi gerekliliğini doğruluyor. Tablo iki degörülen termal enerji sistemi araştırma komitesi ASME’nin besi suyunun tam anlamlıile saf olması için belirlediği değerlerdir. Bu yeni değerler sadece tavsiye niteliğindeolup daha rafine değerler için çalışmaktadır.

BESİ SUYUNDA İÇ VE DIŞ ŞARTLANDIRMA NE DEMEKTİR?

Dış şartlandırma sudaki safsızlıkların kazana girmeden azaltılması yada tamamenortadan kaldırılması demektir. Genelde bir yada birden fazla safsızlığın kazaniçerisinde tolore edilemeyecek kadar yüksek değerlerde olduğundan kullanılır. Hersistemin ihtiyacına uygun olan dış şartlandırma (yumuşatma , evaporasyon ,buharlaştırma reverse osmos,degazör, iyon değiştirici) kullanılarak gerekli niteliklerdebesi suyu elde etmek mümkündür. İç şartlandırma tortuların kazan içinde sabitlenmesiişlemidir. Reaksiyon besi hatları yada kazanın bizzat içinde meydana gelir. İçşartlandırma hedef besi suyu sertliğinin bütünü ile reaksiyona girmek, korozyonukontrol etmek , oksijeni tüketmek ve kazan suyu kirinin buhara taşınmasınıönlemektir.



Sayfa 6 25.09.2007

TAVSİYE EDİLEN KAZAN SUYU DEĞERLERİ VE İLGİLİ BUHARSAFLIĞI

(TAM YÜKDE DENGE DEĞERLERİNDE)ALEV DUMAN BORULU KAZANLAR

KAZANİŞLETMEBASINCI

Psig

DEĞERTOPLAM

ÇÖZÜNMÜŞKATI

MADDELER1KAZAN SUYU

ppm (max)

DEĞERTOPLAM

ALKALİNİTE2KAZAN SUYU

ppm

ASKIDAKATI

MADDEKAZAN

SUYU ppm( MAX)

DEĞERTPOLAM

ÇÖZÜNMÜŞKATI MADDE

LER2,4,BUHAR ppm

(MAXBEKLENEN

DEĞER)0—300

301—450451---600601—750751—900901---1000

1001—18001801—23502351---26002601--2900

700—3500600—3000500—2500200—1000150—750125—625

100502515

140—700120—600100—50040—20030—5025—125

NOT(3)

15108321

1N\AN\AN\A

0,2—1,00,2—1,00,2—1,00,1—0,50,1—0,50,1—0,5

0,10,10,050,05

TEK GEÇİŞLİ KAZANLAR1400 ve üstü 0,05 N\A N\A 0,05

1. Besi suyundaki toplam çözünmüş maddeye yansıyan gerçek değerler. Yüksekdeğerler besi suyundaki yüksek,düşük değerler,düşük katı maddeler için.

2. Sınırlar içindeki gerçek değerler kazan suyundaki toplam çözünmüş katımadde ile doğru orantılı

3. Kazan suyu şartlandırma programına bağlıdır4. Bu değerler silise özel

TABLO 1



Sayfa 7 25.09.2007

MODERN ENDÜSTRİYEL SU TÜPLÜ KAZANLARIN GÜVENLİ,SÜREKLİÇALIŞMASI İÇİN SU KALİTE SINIRLARI

KAZAN BESİ SUYUKAZANİŞLETMEBASINCI Psıg

DEMİR ppm Fe BAKIR ppm Cu TOPLAM PPMCaCO3

0—300301—450451—600601—750751—900901—10001001—15001501—200

0.1000.0500.03000.250.0200.00200.0100.010

0.0500.0250.02000.200.0150.0150.0100.010

0.3000.3000.2000.2000.1000.050ND4ND4

KAZAN SUYUİŞLETMEBASINCI Psıgppm CaCO3

SİLİS Psig SİO2 TOPLAMALKALİNİTE1ppm Ca2CO3

ÖZELİLETKENLİK

mho\cm

0—300301—450451—600601—750751—900901—10001001—15001501--200

15090403020821

350 2300 2250 2200 2150 2100 2NS3NS3

3500300025002000150010001501000

1- 1000 psi’in altındaki kazanlarda maximum OH-(hidroksit) alkaliniteseviyesi silis çözünürlüğü ve diğer diğer iç şartlandırma kompenentleriönemsemeden tek başın ölçülmelidir.

2- Maksimum toplam alkalinite kabul edilebilir buhar saflığı ile aynıprensiplere sahiptir.Kontrol parametresi olarak eğer mümkün ise toplamalkalinite deki limitasyon kontrolü geçmeli. Eğer katma su 600-1000psig’de demineralize su ise kazan suyu alkalinitesi ve iletkenliği 1001—1500 psi aralığı tablosundaki gibi olmalıdır.

3- NS(Belirtilmemiş) bu durumlarda serbest sodyum yada potasyum –hiroksit alkalinitesi baz alınmalı. Bu yüksek basınç oranlarında ,küçükve değişken miktarda tpolam alkalinite ile varsayılan uygunkontrol,yada uçucu şartlandırma, var ve ölçülebilir olacak

4- Tespit edilemezTABLO 2



Sayfa 8 25.09.2007

SU ŞARTLANDIRMA NEDEN GEREKLİDİR?

SUDAKİ SAFSIZLIKLAR DEPOZİTOLUŞUMUNA YOL AÇABİLİR.

Besi suyu kazana girdiğinde, kazan ısısı sertliğe yol açan kalsiyum ve magnezyumtuzlarının çökelmesine sebep olur. Sudaki sertlik,kazanın sıcak metal yüzeyi üzerindekışır’a sebep olur. Su kazan içinde buharlaştıkça besi suyu safsızlıkları da konsantreolur. Yüksek basınçlı kazanlarda çok az miktarlarda olsa bile demir bakır ve silisbirikerek depozitlenme problemine yol açabilir. Kireç taşı oluşumu (kışır) kazanmetali yüzeyinde aşırı ısınma ve dolayısı ile metal yüzeyinde aşırı ısınma ve dolayısıile metal yorgunluğuna sebep olduğundan kimyasal şartlandırmaya ihtiyaçduyulmaktadır.

SU KAZAN METALİNDE KOROZYONA YOL AÇAR.

Kazan metal korozyonu yüzeysel aşınma ve bölgesel aşınma olarak iki formu olankomplike bir oluşumdur. Genelde kazan korozyonuna yol açan faktörler sudaçözünmüş gazlar (özellikle oksijen) ve yüksek Ph şartlarıdır. Yüksek ısı korozyonoluşumunu hızlandırır. Korozyon genelde metalin zayıflaması,metal yorgunluğuna yolaçar ve kazanda depozit oluşumuna sebep olan reaksiyon ürünleri yaratır.

DÜŞÜK SAFLIKTA SU DÜŞÜK SAFLIKTA BUHAR VERİR

Kazan suyunda yüksek konsantrasyondaki çözünmüş ve askıda katı maddeler suyunbuhara karıştığı yüzeyde köpürmeye neden olur. Bu olay kazan suyu kirinin vetortuların buhara taşınmasına sebep olur. Kazan suyu kirinin buhara taşınması süperheater ,tribün ve diğer prosesleri kullanan sistemlerde korozyon ve depozitlenmeyeyol açar. Bütün bu etkenlerin yanında kullanım faktörlerinin de (mekanik kökenli veişletim kökenli ) kazan kirinin buhara taşınmasına yol açtığı düşündüğümüzde yüksekbuhar kalitesi için suyun niteliklerinin iyi takip edilmesi gerekliliği ortaya çıkıyor.

SUDAKİ SAFSIZLIKLAR DEPOZİTLENMEYE SEBEP OLURKAZAN DEPOZİTLERİNE SEBEP NEDİR?

Kazan suyu buharlaşması,safsızlıkların konsantre olmasına yol açar. Kazan kışırı ısıtransfer yüzeyinde çökelen yada metale yapışıp sert ve yapışkan bir hal alan askıdakatı madde halindeki su tortularından meydana gelir. Yüksek ısı bazı minerallerinparçalanmasına bazılarının da çözünürlük oranlarının düşmesine sebep olur. Su sıcakmaddeler ile temas ettiğinde genellikle bünyesinde bulunan katı maddelerdepozitlenmeye yol açar.



Sayfa 9 25.09.2007

NE ÇEŞİT TORTULAR DEPOZİTLENMEYE YOL AÇAR?

Kalsiyum ve magnezyum çözünmüş bikarbonatları ısı altında parçalanarak çözünmezkarbonatlar ve CO2 açığa çıkarırlar. Bu karbonatlar doğrudan kazan metaline çökeriryada kazan yüzeyinde depozitlenmeye yol açacak şekilde yapışkan çamur haline gelir.Kalsiyum sülfat ısıya bağlı olarak daha az çözünür olur.Sülfat ve silis genelde doğrudan kazan metali üzerine çöker ve çamurlaşamaz buyüzden çok daha büyük problemlere yol açarlar ve temizlenmeleri zordur. Silis çokbüyük miktarlarda görülmekle beraber bazı özel durumlarda oldukça fazla kışıra yolaçar. Besi suyu ile sisteme giren askıda yada çözünmüş demir de (korozyon artıkları)kazan metali yüzeyinde depozitlenmeye yol açar. Petrol ve diğer proses atıklarındepozitlenmesi arttırdığı gibi bizzat depozitlenme de yapar. Sodyum bileşenleri kurutüplerde,sabit buhar tabakalarında veya var olan gözenekli depozitlenmelerde olduğugibi su kuruma noktasına gelecek kadar buharlaşmadıkça depozitlenmezler.

SIK GÖRÜLEN KAZAN DEPOZİTLERİ NELERDİR?

Şartlandırılmamış kazan sularında mineraller depozitlenmeye sebep olduğu gibiyeryüzü katmanlarına görülenlere benzer kristarilize oluşumlar da yaratır. Depozitlerçoğunlukla korozif maddeler,su atıkları ve minerallerin karışımlarından meydanageldiği gibi seyrek olarak tek maddeden de oluşabilir. Kalsiyum karbonat, sülfat yadasilis, magnezyum hidroksit yada silis, demir ya da bakır oksitleri ve silis karışımlarıen sık rastlanan depozit kompozisyonlarıdır. Eğer besi suyunda fosfat var ise kazansuyundaki çamur depozitleri kalsiyum ve magnezyum fosfat içerebilir.

FOSFAT DEPOZİTLERİNİN ÖZELLİKLERİ NEDİR?

Fosfat depozitleri fosfat bazlı şartlandırma programı uygulanan kazanlarda görülendepozitlerdir. Fosfat depozitleri genelde yumuşak kahverengi yada gri renkte venormal temizlik ile kolaylıkla temizlenebilen bir depozit türüdür.Bunlar yükseksertlikte sularda atık fosfat programı uygulandığında tercih edilen reaksiyonürünleridir. Lignin gibi organik çamurlar ile kolayca etkileşime girdiğinden yapışkandeğildirler. Kalsiyum fosfat (hidroksiepatit) genelde kazan depoziti analizlerinde ensık karşılaşılan depozittir.

KARBONAT DEPOZİTİNİN ÖZELLİKLERİ NELERDİR?

Karbonat depoziti genellikle granül şeklinde ve deliklidir.Kalsiyum karbonatkristalleri iri olmakla beraber, diğer parçacıklar ile de birleşmiştir,böylelikle kışıryoğun ve bir bütün halde görülür. Karbonat depoziti asidik bir çözeltinin içineatıldığında rahatlıkla erimesi ile fark edilebilir. Karbonat depoziti asidik bir çözeltininiçine atıldığında rahatlıkla erimesi ile fark edilebilir. Karbon dioksit baloncuklarıkışırdan ayrılıp kolayca eriyeceklerdir.



Sayfa 10 25.09.2007

SÜLFAT DEPOZİTİNİN ÖZELLİKLERİ NELERDİR?

Kristal yapısı karbonattan daha küçük olan sülfat depoziti çok daha sert ve bir miktardaha yoğundur. Sülfat depoziti daha kırılgan ,kolayca ufalanmayan ve asidiksolüsyona atıldığında erimeyen bir yapıya sahiptir.

SİLİS DEPOZİTİNİN ÖZELLİKLERİ NELERDİR?

Yüksek bir silis depoziti porselen benzeri bir sertliğe sahiptir. Silis kristalleri çokküçük olup yapısı çok yoğun ve su geçirmeyen kışır halindedir. Bu kışır çok kırılgan ,dağılıp toz haline gelmeyen ve hidroklorik asitte çözülmeyen bir yapıya sahiptir.

DEMİR DEPOZİTLERİNİN ÖZELLİKLERİ NELERDİR?

Paslanma veya kazana eklenen taze su yolu ile gelen demir depozitleri çok koyurenktedir . Kazandaki demir depozitleri genellikle manyetiktirler. Sıcak asitte koyukahverengi bir hal alarak çözülürler.

DEPOZİTLER NE GİBİ PROBLEMLERE YOL AÇARLAR?

Depozitlerin yol açtığı en büyük problem aşırı ısınmadan dolayı boru patlamalarıdır.Depozitler metal üzerinde izolasyon etkisi yaparak borulardan dolaşan suya ısıgeçişini engellerler. Bu olay metalin aşırı ısınmasına yol açar. Aşırı ısınma belli birnoktadan sonra metal yorgunluğuna sebebiyet verir. Kazan depozitleri borulardakısmen tıkanmaya ve daralmaya yol açarak ısı iletim veriminde yetersizliğe veborularda aşırı ısınmaya yol açar. Depozitlenmenin altında korozif bir tabaka oluşmasıihtimali de kazan için ayrıca bir tehlike teşkil etmektedir. Kazan depozitleri genelanlamda düşük verim , aşırı yakıt tüketimi ,hesapta olmayan harcamalar ve yüksektemizlik maliyetlerine sebebiyet vererek işletme veriminin düşmesine yol açabilir.

SU KAZAN METALİNDE PASLANMAYA YOL AÇAR

KOROZYON NEDİR?

Basit anlamı ile korozyon metalin özüne dönmesidir. Demir korozyon sonucu demiroksit haline dönüşür.Yine de korozyon prosesi kompleks bir elektro kimyasalreaksiyondur. Korozyon geniş yüzeyleri etkileyeceği gibi toplu iğne başıbüyüklüğünde deliklerde açabilir. Kazanda korozyonun temel sebebi metalin oksijenile reaksiyona girmesidir, bununla birlikte yoğun stres , pH değerleri ve özel kimyasalkorodetler de değişik korozif etkilere yol açar.



Sayfa 11 25.09.2007

KOROZYON ÖZELLİKLE NERELERDE GÖRÜLMEKTEDİR?

Korozyon genellikle besi suyunun çözünmüş oksijen ,karbondioksit ve düşük phihtiva ettiği durumlarda meydana gelir. Kazanda korozyon ise ,kazan suyu alkalinitesiçok düşük veya çok yüksek olduğu durumlarda çalışma yada duruş esnasında oksijenedoymuş su kazan içinde beklediğinde oluşur. Kazandaki yüksek ısı ve basınç dakorozif mekanizmayı hızlandırıcı bir etkendir. Buhar ve kondens sistemlerindekorozyon genelde karbondioksit ve oksijen gazlarının bir arada bulunması ilemeydana gelir. Sülfür esaslı gazlar ya da amonyak gazı sistemdeki bakır alaşımlarınkorozyona uğramasını hızlandıran kirleticilerdir.

METALDE KOROZYON YORGUNLUĞU NEDİR?

Kazan metalinde korozyon yorgunluğundan dolayı oluşacak çatlamalar,iki türmekanizma ile gerçekleşir. İlkinde ani ısı değişikliği (ani ısıtma veya soğutma )sonucu metal üzerinde oluşacak streslerden kaynaklanacak korozyon belli noktalardankonsantre olur ve metal yüzeyi üzerinde yoğun pürüzlenmelere yol açar. Bu tipdelinme veya pürüzlenmeler genellikle korozyon korumasının yetersiz kaldığıdurumlarda gerçekleşir. İkinci tipte ise yüksek saflıkta besi suyu kullanan kazanlardagörülen metal yorgunluğu çatlamalarıdır. Bu tür çatlamalar ,metal yüzeyler üzerindeoluşan yoğun bir oksit film tabakası ani ısı değişiklilerinden kaynaklanan stres sonucuçatladığında görülür.Korozyon yorgunluğundan kaynaklanan çatlamalar genelliklekalın ,kaba ve yüzey boyunca devam eder şekildedir. Genelde tüplerin iç yüzeylerindeoluşmaya başlayarak dış yüzeylerine doğru ilerler.

KOSTİK ÇATLAMA NEDİR?

Kostik çatlama (Kostik kırılganlık) genellikle iç damarlaşma şeklinde oluşan çokciddi bir kazan metal yorgunluğu çeşididir. Bu gibi çatlamalar aşağıdaki durumlardagörülür

1. Metal yoğun basınca maruz kalınca,2. Kazan suyu Kostik ihtiva ettiğinde .3. Kazan suyunda az bir miktar da olsa silis bulunduğunda4. Ufak sızıntı gibi bir mekanizma kazan suyunun basınçlı metali üzerinde

yoğunlaşmasına yol açıncaKostik çatlama özellikle eski tip perçinli bölgelerde ve birleşim yerlerinde yarıklaroluşturması ile ciddi bir problemdir. Kaynaklı kazanların kullanılmayabaşlanmasından itibaren kullanılan yuvarlatılmış boru uçları hala bu saldırıya karşızayıftır. Herhangi bir şartlandırma programına başlarken Kostik çatlama da mutlakagöz önünde bulundurulmalıdır.



Sayfa 12 25.09.2007

BAŞKA NE GİBİ MADDELER KAZAN KOROZYONUNA SEBEP OLUR?

Fazla miktarda şelatartıkları (CaCO3 olarak 20 ppm) yada yanlış uygulanan şelatprogramları kazanda korozyon oluşturur. Kazan katı atıklarının yüksek ısıbölgelerinde yoğunlaşması da kazan korozyonuna sebep olur. Kazan korozyonuoluşmaması için su şartlandırma uzmanının tavsiyeleri özenle uygulanmalıdır.KOROZYON NE GİBİ PROBLEMLERE SEBEP OLUR?

Korozyon iki yönden problem yaşatır.Bu problemlerden ilki metalin kendisininbozulması ikincisi ise yüksek ısı yayan kazan bölgelerinde korozyon ürünlerinindepozitlenmesidir.Kazandaki toplam yüzeyin homojen bir şekilde korozyona,aşınmaya maruz kalarak incelmesi daha az önem verilen bir olaydır çünkü tümkazanlarda kullanım süresince korozyondan dolayı genel bir aşınma yaşanmakta venormal karşılanmaktadır. Ancak korozyon değişik kimlikler ile karşımızaçıkmaktadır; belli noktalarda derin çukurcuklar olacak şekilde aşınmalar borudelinmelerine , depozit altı korozyonlar ise boru patlamalarına sebep olmaktadırlar.Buhar kondens dönüş hatlarında korozyondan dolayı hatların ve ekipmanın değişimiçok pahalıyla mal olabilir.

KAZAN KOROZYONU NASIL ÖLÇÜLÜR

Günümüzde yüksek ısı akışına sahip kazanlara olan eğilim korozyonun enerji üretimsantralleri için büyük bir problem haline gelmesine yol açmıştır. Kazan suyukorozyon potansiyelini ölçebilmek için hidrojen gazı örneklemesi uygulanmaktadır.Bu test korozyon oluşumunda ortaya çıkan hidrojen gazına dayanılarak yapılır.Salınan hidrojen gazının miktarı ölçülerek yükteki ani dalgalanmalar kazan suyunitelikleri ve yakıt değişiklikleri incelenebilir. Bu tür bir bilgi iyi eğitimli vedeneyimli bir mühendis tarafından incelendiğinde çalışan kazanda korozif bulgularolup olmadığı rahatlıkla anlaşılır.

KAZAN SİSTEMİNİ KOROZYONDAN KURTARMAK İÇİN NELERYAPILMALIDIR.

Korozyondan korunmanın en bilinen yöntemleri: besi suyundan çözünmüş oksijeninalınması, kazan suyuna alkali koşullar sağlamak, iç yüzeyleri temiz tutmak, kazanıservis dışı olduğu sürece koruma altına almak, buhar ve kondens sistemlerinde oluşankorozif gazlara kimyasal şartlandırma ile engel olmak. Korozyona karşı etkili olacakkimyasalın seçimi ve kontrolünde tam anlamı ile korozyon sebeplerini anlamak vedoğru ölçüm almak ve doğru doğru ölçüm almak çok önemlidir.



Sayfa 13 25.09.2007

DÜŞÜK SAFLIKTAKİ SU DÜŞÜK SAFLIKTA BUHAR VERİR:

KAZAN SUYU SÜRÜKLENMESİ NEDİR?

Kazan suyu sürüklenmesi kazan suyu kirlerinin ve tortularının buharasürüklenmesidir. Bu sürüklenmenin bir çok sebebi vardır. Kazan yüzeyindekabarcıklar yada köpüklenme oluşur ve bunlar buharla birlikte kazanı terk ederler.Buna köpürme denir ve sabun köpürmesine benzetilebilir. Buhar çıkış yüzeyinde hızlayükselen baloncukların patlaması ile buğu ve serpinti şeklinde ufak su zerrecikleriaçığa çıkar. Buna bazen aquaglobection denir ve esasen köpüğün oluşmadığı sadeceufak su parçacıklarının su yüzeyinden yükselmesi ile oluşan bira yada şampanyaköpüğü gibidir. Kabarma kazan suyunda yaşanan, yükteki ani değişimin yol açtığı,aynen sodalı su şişesinin açıldığında olanlar benzeri ani bir kabarmadır. Buharkirlenmesi aynı zamanda kazan haznesindeki buhar ayrıştırıcı ekipmanın düzgünmonte edilmemesinden kaynaklanan sızıntı ile de oluşur.

NEDEN KÖPÜKLENME OLUR?

Suda çözünebilen yada çözünmez nitelikteki katı atıklar olması kazan suyunda yoğunolarak köpürmeye yol açar. Alkalilerin petrol atıklarının, yağların, greslerin, askıdakatı madde ve belli özelliklere sahip organik maddelerinde köpüklenmeye sebepolduğu bilinmektedir.

NEDEN KÖPÜRME OLUR?

Kabarma, zarar görmüş buhar ayrıştırma ekipmanından, kazan suyunda belirlenen üstlimitlerin aşıldığı koşullarda çalışılmasından, buhar ihtiyacındaki ani değişimlerdenyada buharın yüzeye karıştığı bölgede aşırı su seviyesi bulunmasından dolayı olur.

KAZAN SÜRÜKLENMESİ NASIL ÖLÇÜLÜR?

Buhar saflığı sodyum iyon analizörü kullanılarak yapılır. Bu alet kazan suyukirleticilerinin miktarını ölçmek için soğutulmuş buhar örneğindeki sodyum iyonmiktarını ölçer. Sodyum iyon analizörü yoğunlaştırılmış buhardaki sürüklenmeyi 1ppb’den itibaren ölçebilir. Buhar saflık ölçümü için A,S,T,M,D 1066 model buharörnek ağızlığı kullanılması tavsiye olunur.

YAĞ SÜRÜKLENMEYİ NASIL ETKİLER?

Pompalar ve diğer yağlanmış ekipman kazan besi suyunda yağ atıklarına sebep olurve köpüklenmemelere yol açabilir. Bu olay genellikle kazan suyu alkalinitesi vesabunlaşan yağ ile ilgilidir.



Sayfa 14 25.09.2007

ASKIDA KATI MADDELER SÜRÜKLENMEYİ NASIL ETKİLER?

Askıda katı maddeler buhar baloncuğunun yüzeyinde toplanarak bir tabaka oluştururve buharın sertleşmesine sebep olur. Buhar baloncuğu bu sertleşme yüzündenkırılmaya, dağılmaya karşı koyar ve köpüklenir. Askıda katı madde miktarıçoğaldıkça baloncuk üzerinde topaklanmalar o oranda çoğalır. Deneyimlergöstermiştir ki bazı durumlarda yüksek miktarlarda askıda katı madde içeren bir kazansuyunda sürüklenme olmamakta bununla beraber limitlerin çok altında bir miktardaaskıda katı madde içeren bir kazan suyunda sürüklenme görülebilmektedir. Bugösteriyor ki sürüklenmede etkin olan askıda katı maddenin miktarı kadar türüdür.

SEÇİCİ SİLİS SÜRÜKLENMESİ NE EDEMEKTİR?

Silis buhar yoluyla iki şekilde sürüklenebilir. Buharda silis oluşumu genel kazan suyusürüklenmesi ile yada uçucu formu ile buhara girmesi ile olur. Sonraki aşamada silisgaz gibi hareket eder ve seçici olarak sürüklendiği varsayılır. Kazan basınçları400psi’nin üzerine çıktıkça silisin buhara seçici olarak taşınmasında kabul edilebilirmiktarının üzerine çıkma eğilimi gösterdiği olmuştur.

SÜRÜKLENMENİN YARATTIĞI PROBLEMLER NELERDİR?

Kazan suyundaki herhangi çözünmüş yada asılı kalmış madde buhar ve kondenssisteminde depozitlenmeye yol açar. Katı maddeler ,süper heater ve türbinler üzerindedepozitlendiğinde, aşırı ısınma,korozyon ,ısı tüpleri yorgunluğu ve türibünetkinliğinde azalma ile sürüklenen katı atıklar ,açık buhar kullanılan bir çok prosestekirlenmeye yol açabilir

SÜRÜKLENMEYİ ÖNLEMEK İÇİN NE GİBİ TEDBİRLER ALINABİLİR?

En etkili yöntem kazan suyundaki katı madde konsantrasyonlarını tavsiye edilensınırlarda tutmaktır. Yüksek su seviyesi ,aşırı kazan yüklemeleri ve ani yükdeğişikliklerini engellemek de sürüklenmenin oluşumunu engeller. Kirlenmiş kondensdönüşü de çok sıklıkla sürüklenmeye sebep olur. Bu gibi durumlarda kondens tankıkirlenmenin oluştuğu bölge bulunup müdahale edilinceye kadar geçici olarakboşaltılıp, taze su ile doldurulmalıdır. Kazan suyundaki çözünmüş maddeye karşıkirlilik yoğunluğuna bağlı olarak köpüklenmeyi engelleyici bir kimyasal kullanımı daçok etkili olabilir. Son olarak ise kazan rutin kontrol için kapatıldığında buharayrıştırıcı eleman montajının kontrolü ve hatasız montajı bir çözüm sunulabilir.



Sayfa 15 25.09.2007

SUDAKİ SAFSIZLIKLARIN GİDERİLMESİ

KOAGULASYON VE FLOKULASYON

Koagulantlar su kaynağında bulunan askıda katı madde parçacılarının yükününötralize edip onları çökelen yada filtre edilebilen tortular haline dönüştürenkimyasallardır. Suya (kireç,soda, kül,sodyum aluminat gibi) yumuşatıcı kimyasallareklemek çözülmüş sertlik tuzlarının çökelmesini, dolayısıyla askıda katı maddeyi,sertliği, toplam çözülmüş katı atıkları ve alkaliniteyi etkin biçimde giderdiği gibi bazıdurumlarda sudaki silis miktarını da düşürür.

İYON DEĞİŞİM KOLONLARI

Tuz suda çözüldüğünde pozitif iyonlar (katyon) ve negatif iyonlar (anyon) oluşturur.Örneğin kalsiyum bikarbonat Ca (HCO3)2 kalsiyum katyonu (Ca2) ve bikarbonatanyonu (HCO3- ) oluşturur. En yaygın iyon değişim formu, suyu kalsiyum vemagnezyum katyonlarını sodyum ile değiştiren bir reçineden geçirmeyi içerir. Butipik bir yumuşatma şartlandırmasıdır. Anyonlar sudan özel iyon değişim reçinelerikullanılarak da atılabilir. Suyun demineralizasyonu yada çözünmüş maddelerintamamen arındırılması anyon ve katyon değişim reçinelerinin beraberce kullanılmasıile gerçekleştirilir.

DİĞER METODLAR

Sudaki pislikleri temizlemede koagulasyon, çökeltme ve iyon değişimi gibi metotlarınbirçok kombinasyonu mevcuttur. Diğer metotlar ise degazör (suyun ısıtılıp açığaçıkan gazların ventile edilmesi), oksijen ve karbondioksit’i indirgemek ve distile suelde etmek için buharlaştırma (kondens) ve tüm çözülmüş mineralleri gidermek içinreverse osmosKOAGULASYON VE ÇÖKERTME

KLARİFİKASYON NEDİR ?

Tavsiye, su kaynaklarındaki askıda katı madde ve renklenmenin giderilmesidir.Askıda katı madde, hali hazırda yerleşmiş büyük partiküller de içerebilir. Bu gibidurumlarda tavsiye ekipmanları çökeltme havuzlarını da içerebilir . Genellikle askıdakatı madde partikülleri çökmeyecek kadar küçük olup bunun yerine filtrelerdengeçebilir. Bu gibi bölünmüş yada askıda kalmış maddelerin yok edilmesi içinkoagulantlar gerekebilir.



KOAGULASYON NEDİR?

FLAKULASYON NEDİR?

Sayfa 16 25.09.2007

Koagulasyon sadece bölünmüş ve asılı kalmış pisliklerin yük nötrlemesiyapılarak aniden çökebilecek yada filtrelenebilecek kütlelere dönüştürülmesidir.Askıda katı maddelerin askıda kalmalarını sağlayabilecek kadar geniş yüzeylerivardır. Bununla beraber partiküller birbirine yapışmayıp aksine itecek negatif elektrikyüklere sahiptir. Bu sebeple koagulasyon işlemi negatif yükleri nötralize edipbirbirleriyle yapışmalarını sağlayıcı çekirdek oluşturan bir işlemdir. Flakulasyon isepıhtılaşmış partiküllerin birbirleri ile bağlantılandırılmasıdır.

NE TÜR KOAGULANTLAR KULLANILIR?

En yaygın kullanılan koagulantlar demir ve alüminyum tuzlarıdır (ferik sülfat,ferik klorit, alüminyum sülfat ve sodyum aluminat) Ferik ve alüminyum iyonlarınınher biri üç pozitif yük taşır bu yüzden etkinlikleri negatif yüklü askıda katı maddelerile reaksiyona girme oranları ile ilişkilidir . Başarılı bir kullanımı ile bu koagulantlarsuda , askıda katı madde toplayacak olan bir ağ gibi kabarcıklar oluşturur.Polielektrolit adı verilen sentetik maddeler pıhtılaşma amacı ile üretilmiştir.Bumaddeler artı yüklü uzun zincir şeklinde moleküllerden oluşur.Bazı durumlardapıhtılaşma işine yardımcı olması amacı ile organik polimerler ve özel tipte killerkullanılır. Bunlar tanelerin daha hızlı çökmesi için onları ağırlaştırarak pıhtılaşmaişine yardımcı olurlar

KİMYASAL ÇÖKTÜRME NEDİR?

Çökelme prosesinde suya eklenen kimyasallar suda çözünemeyen reaksiyonürünü elde etmek amacı ile çözünmüş sertlik alkalinite ve bazen de silis miktarınıdüşürmek için kullanılır. Su şartlandırılmasında en çok kullanılan kimyasal çökertmemetodu kireç soda yumuşatmasıdır.Kireç, Yumuşatma Prosesinde Nasıl gösterir?

Hidrojene kireç (kalsiyum hidroksit )çözünmez çökelticiler oluşturmak amacı ileçözünebilir kalsiyum ve magnezyum bi karbonatlar ile reaksiyona girer .Bu reaksiyonaşağıdaki gibi gerçekleşmektedirCa(OH)2 + Ca (HCO3) ---------------- 2CaCO3 +2 H2O

Kireç Kalsiyum Kalsiyum SuBikarbonat Karbonat

2Ca(OH)2 +Mg(HCO3)2------------------------- Mg(OH)2 + 2 CaCO3 + 2H2O

Kieç Magnezyum Magnezyum Kalsiyum SuBikarbonat Hidroksit Hidroksit



Sayfa 17 25.09.2007

Kalsiyum karbonatın büyük bölümü ve magnezyum hidroksit, çökertme ve filtrasyonile yok edebilecek bir çamur oluşturur . Bu yüzden kireç bikarbonat alkalinitesiniyükselttiği gibi bikarbonat formunda (geçici sertlik) bulunan sertliği de yok eder .Kireç Magnezyum sülfat ve klorit ile reaksiyona girerek magnezyum hidroksitiçökeltir , fakat bu işlemde çözülebilir , fakat bu işlemde çözülebilir kalsiyum,çözülebilir sülfat ve klorit oluşur. Kireç kalsiyum sülfatları ve kloritleri (kalıcı sertlik)önlemekte etkili değildir.

SODA KÜLÜ YUMUŞATMA İŞLEMİNDE NASIL REAKSİYONA GİRER?

Soda külü öncelikle bikarbonatı olmayan sertliği (sülfat sertliği yada kalıcı sertlikolarak da geçer) gidermede kullanılır. Aşağıdaki gibi çalışır

Na2CO3 + CaSO4 ------------------------------- CaCO3 + Na2SO4Soda külü Kasiyum Kalsiyum Sodyum

Sülfat Karbonat Sülfat

Na2CO3 + CaCl 2 ------------------------------ CaCO3 + 2 NaClSoda külü Kalsiyum Kalsiyum Sodyum

Klorıd Karbonat Klorid

Reaksiyon sonucunda oluşan kalsiyum bikarbonat çamur olarak çökelir. Sonuçitibariyle oluşan sodyum sülfat ve klorit yüksek çözünürlükte ve tortusuz biroluşumdur.

KİREÇ- SODA YUMUŞATMA METOTLARI NELERDİR?

İki genel tip kesikli ve süreklidir.Kesikli yumuşatmanın eski metodu isekimyasal bir tank içinde su ile karıştırmak, reaksiyon için yeterli zaman tanımakve çamurun dibe oturmasına zaman vermek ve temiz suyu dışarıatmaktır(deşarj) Sürekli (kontini) Kireç –Soda yumuşatmasının daha modernmetodu ise özel tasarlanmış bölmeli tankın ;

• Kimyasalların gelen suya parça parça yedirilmesi.• Kimyasal reaksiyon ve çamur çökelmesi için bekleme ve• Yumuşatılmış suyun sürekli deşarjı için hazırlanması aşamalarını

içerir.Kireç –Soda yumuşatması suyun ısısına bağlı olarak sıcak yadasoğuk olarak ikiye ayrılabilir. Sıcak işlem yumuşatıcıları kimyasalreaksiyon oranları, silis giderilmesi artırır ve daha yüksek kaliteli suüretimini sağlar.

Neden Koagulantlar Kireç – Soda İşleminde Kullanılır?



Sayfa 18 25.09.2007Koagulantlar, klarifikasyonda askıda katı maddeleri giderdiği gibiyumuşatmada da partikülleri kümeleme görevini üstlenirler.Koagulantlarçamurlaşma hızını % 20-%50 oranında arttırılabilirler.Sodyum aluminat’ınKireç Soda yumuşatmasında koagulant olarak özel bir avantajı vardır. Diğerkoagulantlardan ayrı olarak alkalindir ve hatta magnezyum seviyesini düşürerekyumuşatma reaksiyonlarına da yardımcı olur.Koagulantların etkili kullanımıyumuşatma işleminde silisin giderilmesinde yarar sağlar. Çamurunkoagulasyonu esnasında silis baloncuk tarafında emilir.

KİREÇ SODA YUMUŞATMASININ DEZAVANTAJLARI NELERDİR?

En önemli dezavantajları demir yüzdesinin azaltılmasına rağmen tamamen yokedilmemesidir. Metot ,beslenen kireç ve soda külü miktarını ayarlamayı daiçerdiğinden , ham su bileşimi ile su akış miktarındaki değişikler yüzünden kontrolüzor bir hal almıştır

KİREÇ – SODA YUMUŞATMANIN AVANTAJLARI NELERDİR?

En büyük avantajı sertliği giderirken alkaliniteyi,toplam çözünmüş katı maddeleri vesilisi de gidermesidir.Kireç – Soda işleminde suyun ön temizliğinin yapılması gereklideğildir. Başka bir avantajı ise sürekli sıcak proses yumuşatmasında bir miktar oksijenve karbondioksit giderilmesinin de mümkün olmasıdır. Katı madde miktarındakidüşüşten dolayı Enerji sarfiyatı düşüşü gözle görülür seviyelerde gerçekleşir. Budüşüş besi suyunun iletkenliğini düşürür ve blöf miktarını azaltarak, enerji ve sutasarrufu sağlar

İYON DEĞİŞİM MEKANİZMALARI

İYON DEĞİŞİMİ NEDİR?

Mineraller suda çözündüklerinde iyon adı verilen elektrik yüklü iyon adı verilenelektrik yüklü partiküller oluştururlar. Örneğin;kalsiyum karbonat pozitif yüklü(katyon)bir kalsiyum iyonu ile negatif yüklü bikarbonat iyonu (anyon) oluşturur. Birçok doğal ve sentetik madde değişim amacı ile sudaki mineral iyonlarını gidermeözelliğine sahiptir. Örneğin su basit bir katyon değişim yumuşatıcısından geçirilerektüm kalsiyum ve magnezyum iyonları giderilip sodyum iyonları ile yer değiştirilebilir.İyon değişim reçineleri genelde küçük boncuk taneleri şeklinde olup suyun içindenakacağı yüzlerce metre uzunluğunda bir yatak oluştururlar

İYON DEĞİŞİM REÇİNELERİNİN TÜRLERİ NELERDİR?

İyon değişim reçineleri anyon ve katyon olmak üzere iki tiptir Katyon değişimreçineleri sadece Ca+2 ve Mg+2 gibi pozitif yüklü iyonlar ile etkileşime girer.Anyon değişim reçineleri ise sadece bikarbonat(HCO3

-) ve sülfat (SO4-2) gibi negatif

yüklü iyonlar ile reaksiyona girerler Bir çok katyon değişim reçinesi olmasına



Sayfa 19 25.09.2007rağmen genelde sodyum yada hidrojen çemberinde işlem görürler . Bu sudaki tümkatyonları sodyum yada hidrojene dönüştürmek için dizayn edilebilir demektir.Anyonreçineleri Zayıf Taban Kuvveti Taban olarak iki bölümde ele alınırlar.Zayıf bazlıreçineler iyon değişiminden öte emilmeye benzer bir proses ile karbondioksit yadasilisi değil (esasen karbonik asit ve silice ousasid)sadece kuvvetli asit anyonlarınıgiderir. Öte yandan güçlü tabana sahip anyonlar hem silis ve karbondioksit hem dekuvvetli asit anyonlarını düşük değerlere çekebilir . Güçlü tabanlı anyonlar genelliklehidroksit çemberinde çalışırlar. Alkalinitenin düştüğü durumlarda ise dealkalizasyonamacı ile Klorit anyon değişimi kullanılır

İYON DEĞİŞİM REJENERASYONU NEDİR?

İyon değişim reçineleri sudaki iyonların giderilmesinde sınırlı bir kapasiteye sahiptirKapasiteleri kullanıldığında rejenere edilirler Bu genelde iyon değişim prosesinitersine çevirerek yapılır. Sodyum çemberinde çalışan iyon değiştiricilerinde sodyumkapasitesini yenilemek için tuz (NaCl ) yada hidrojen kapasitesini arttırmak için asit(H2SO4 veya HCl ) eklenir. Anyon değiştiricileri Hidroksit iyonlarını yenilemek içinKostik (NaOH) yada amonyum hidroksit (NH4OH)ilerejenere edilir.Dealkalinizasyonun klorit formunda anyon reçineleri rejener etmek için tuz (NaCl)kullanılır. Rejenerasyon , sitemi devre dışı bırakarak konsantre solüsyon olarakhazırlanmış canlandırıcı kullanılarak gerçekleştirilir. Bu durumda İyon değişimmaddeleri önceden sudan arındırılmış iyonları bırakır veiyonlar sistemdentemizlenmiş olur İyon değişim ünitesi bu aşamadan sonra çalışmaya hazır hale gelir.

SPLİT AKIŞ YUMUŞATMASI NEDİR?

Bu proses sodyum çemberinde çalışan katyon değiştirici çıkışını karıştırmayı içerir.Amaç suyun alkalinitesini düşürmektir.Sodyum çemberi alkalinitesi etkilenmediğiiçin ve hidrojen çemberi asidik su oluşturduğundan,istenilen düzeyde bir alkaliniteelde etmek için çıkışların karşılaştırılmasıdır.

DEALKALİZASYON NEDİR?

Su alkalinitesini düşürmek için kullanılan bir iyon değişim prosesi dealkalizasyonolarak adlandırılır. Bu proses suyun klorit çemberinde çalışan bir anyon değiştiricidengeçirilmesini kapsar Değiştirici karbonat bikarbonat ve sülfat gibi alkali anyonlarıgiderip bu iyonların yerine kloriti yerleştirir. Dealkalizasyon prosesi katyon değişimyumuşatması ile desteklenmelidir.

DEMİNERALİZASYON NEDİR?

Bu işlem suyun hem anyon hem de katyon değişim reçinelerinden geçirilmesi ile olur. Katyon değişim prosesi hidrojen çemberinde çalışır Tüm katyonların yerini hidrojenalır. Anyon değiştirici hidroksit çemberinde çalışır ve tüm anyonları hidroksit iledeğişir . Bu prosesteki en son çıkış temel olarak hidrojen ve hidroksit iyonlarından ,yada saf sudan oluşur. Deminerilizasyon prosesi birçok formda görülebilir .Karışık



Sayfa 20 25.09.2007yatak prosesinde anyon ve katyon değiştirici maddeler özel olarak bir ünitedekarıştırılır . Çok yataklı düzenlemelerde katyon değişim yatakları ,zayıf yada güçlütabanlı anyon değişim yatakları ve degazörlerden oluşabilir.

İYON DEĞİŞİMİNİN DEZAVANTAJLARI NELERDİR?

Sodyum çemberi iyon değiştirici yumuşatmasının en büyük dezavantajı ham sutoplam katı madde, alkalinite , ve silis değerlerinin düşürülmesidir. Hidrojençemberinde gerçekleştirilen iyon değişiminde ortaya çıkan problem ise akışkanınasidik PH’ ından kaynaklanan korozyondur. Demineralizasyondaki problem iseyüksek miktarda askıda katı madde içeren ham sulardaki yüksek arıtma maliyetidir.Genellikle ham sudaki askıda veya koloidal maddelerin yoğunluğu , iyon değişimveriminde azalma ve diğer zorluklara yol açabilir. Bir çok yerde iyon değişim prosesisu kaynağında ön şartlandırmaya ihtiyaç duyulabilir.

İYON DEĞİŞİMİNİN AVANTAJLARI

İyon değişiminin en büyük avantajı kontrol kolaylığıdır. Ham su sertliğindeki yadaakış oranındaki sıradan değişimler yumuşatma prosesinin bütünlüğünü etkilemez.Toplamda sistem kireç – soda sisteminden daha az yer kaplar ve daha yumuşak suverir. Asit değiştiricilerinin kullanımı düşük alkalinitede yumuşak suya ihtiyaçduyulduğundan daha büyük avantajlara sahiptir. İyon değişim demineralizasyonununtemel avantajı diğer herhangi bir metottan daha kaliteli su elde edilmelidir.

DİĞER METOTLAR:

UÇUCU GAZLARIN SIYRILMASI

DEAERASYON

Sudaki çözünmüş oksijen kazan korozyonuna sebep olduğundan su kazana girmedenoksijenden arındırılmalıdır. Besi suyu deaerasyonu çözünmüş oksijeni Degazördedeaeratörün buharı ile sudan atar. Buharın çözünmüş oksijeni taşıyan kısmı ventilesudan atılır.İki temel tip buhar degazörü vardır . Sprey tip Degazörde püskürtülenbuhar üniteye püskürtülen besi suyu ile karıştırılır. Tabaka tipte ise sisteme giren subir çok tabakalara temas ettirilip küçük damlacıklar haline getirilerek püskürtülenbuhar ile irtibatı sağlanır . Tabaka tipli degazörlerde , degazör bölümünde temassüresi fazladır.

EVAPORATÖRLER NASIL KULLANILIR

Su tamamen saf buhar elde etmek amacı ile ön şartlandırmaya tabi tutulur ve sonrayoğunlaştırılıp kazan besi suyu olarak kullanılır Bir çok tip evaporatör vardır ve enbasit tipi [eşanjör] bir tank suyun içinden geçen buhar bobinlerinin suyu kaynamanoktasına getirmesi sistemine dayalı olandır.Etkiyi ve ısı ile buharlaşmayı arttırmakiçin birinci kazandaki buhar ikinci kazanda buhar bobinlerinden geçirilir. Flaşh tipi



Sayfa 21 25.09.2007Evaporatörler ise vakum altında suyun kaynama noktasını düşürerek düşüksıcaklıklarda evaporasyon ilkesine dayanır. Buharlaştırıcılar ısısının sonucu açığaçıkan buharı kaynak olarak kullanma avantajına sahiptir. Evaporatörler ham sudaçözülmüş katı madde lerin çok olduğu durumlarda Deminerilizasyon prosesine deavantaj sağlar

GENELDE NE TÜR ÖN ŞARTLANDIRMA METOT KOMBİNASYONLARIKULLANILIR?

Daha önceden de belirtildiği gibi askıda katı maddeler, organikler yada çamurçökeltisi ihtiva eden sular iyon değişim prosesinden önce temizlenmelidir. Basitkatyon değişimi su kaynağındaki toplam katı maddeleri azaltmadığından bazençökelme yumuşatıcı ile birlikte kullanılır. En sık ve etkili kullanılan şartlandırmakombinasyonu sıcak kireç- zeolit prosesidir. Bu suyun kireç vasıtası ile sertlik,alkalinite ve bazen silis miktarını düşürür ve devamında katyon değişim yumuşatmasıile şartlandırmaya devam eder. Su şartlandırma prosesi , yumuşatma , alkalinite vesilis indirgenmesi , askıda katı madde ve çamurlaşmanın ortadan kaldırılması gibi pekçok işlevi yerine getirir.

REVERSE OSMOS NEDİR?

Reverse Osmos (RO)’ u anlatmak için önce Osmos’u anlamak gerekir. Bu proseskonsantre bir bir solüsyondan daha az konsantre bir solüsyona iyon geçişine izinveren ama tersini engelleyen yarı geçirgen bir zar (membran) ile gerçekleştirilir.Reverse Osmos prosesi tersine döndürerek çözülmüş katı maddelerin daha yüksekyapan bir basınç ile osmotik basıncın üstesinden gelip zarın bir yüzeyine yapıştırır.Normal çalışma basıncı 300-400 PSI arasıdır. Reverse Osmos ham sudaki çözünmüşkatı madde miktarını düşürerek son akışkanı daha ileri ön şartlandırmayahazırlarlar.Bu proses her tür suda kullanılabilir fakat bazen maliyet ve montaj busistemden kaçınılmasına neden olabilir.

KAZAN BESİ SUYU KİMYASAL ŞARTLANDIRILMASI

ŞARTLANDIRMA AMACI

Suda az miktarda bile olsa ,çözünmüş yada askıda katı madde bunması işletmesorunlarına yol açacağından , besi suyu ön şartlandırma şarttır. Eksiksiz bir kimyasalşartlandırma programı aşağıdaki gibi olmalıdır.

Besi suyu sertliği ile reaksiyona girecek kimyasallar.1. Askıda katı maddelerin kazan metaline yapışmasını önleyecek sentetik

yada doğal yumuşatıcılar,2. Korozyonu önleyecek oksijen tüketici kimyasallar,3. Kazan suyu sürüklenmesini önleyici köpük kesiciler



Sayfa 22 25.09.2007

KİMYASAL ŞARTLANDIRMA NASIL KONTROL EDİLİR?

Beslenen kimyasalların uygun dozajda sürekliliğinin garantilenmesi için sisteme enuygun dozaj sistemi seçilmelidir. Kazan suyu şartlandırma programının kontroltemelini düzenli su testleri ve sürekli analizler oluşturur. Otomatik kontrol sistemleriyaygınlaştıkça kazan kontrolü için tracerlar kısmi kontrollerden daha güvenilir halegelmektedir .Şartlandırmanın uygun dozajlarda olması ve sürekli kontrolünün yanı sıra, kazanoperasyonunun emniyetli olması açısından uygun blöf ler yaparak kazan suyundakierimiş ve askıda katı maddelerin miktarını düşürmek de önemlidir. Kazan suyukontrolünün en önemli içeriği ise kimyasala olan harcamaları yatırımın geri dönüşüolarak gösterebilmektir.

ÖNEMLİ:

1. Besi suyu tortu ve paslanmasını önlemek , kazan besi suyu hattında kışır vekorozyonun önlenmesi

2. Buhar ve Kondens dönüş sisteminde korozyonu önlemek,3. Kazan içi depozit oluşumu ve korozyonun önlenmesi,4. Proses ve yağ kirlenmesinin önüne geçilmesi ve5. Servis dışı kazanların duruş süresince en uygun kuru veya ıslak metod ile

saklamaya alınarak korunmasına önem vermek gereklidir.

KİMYASAL ŞARTLANDIRMANIN AMACI

Kazan Besi Suyu Kimyasal Şartlandırması Ne Zaman Gereklidir?

Kazan besi suyu ön şartlandırmadan geçmiş olsun yada olmasın kazan içindekimyasal şartlandırma şarttır. Bu yüzden kimyasal şartlandırmayı ön şartlandırmanıntamamlayıcısı olarak da görebiliriz çünkü besi suyu ile kazana giren safsızlıkların(sertlik, oksijen,silis demir) ne miktarda olursa olsunlar ön şartlandırmadan sonrakimyasal şartlandırma ile giderilmesi gerekmektedir. Bazı durumlarda su kaynağıkimyasal şartlandırmaya ihtiyaç duymaz ve su sadece ön şartlandırma metotları ileiyileştirilebilir. Kimyasal şartlandırma, kazan düşük basınç ile çalıştığında, besi suyuiçin büyük miktarda kondens buharı kullanılan durumlarda yada kullanılan ham suyeterli kalitede olduğunda gerekli tek şartlandırma olarak yer alabilir. Bununlaberaber orta ve yüksek basınçlı kazanlarda iyi sonuçlar elde edebilmek için katmasuya ön şartlandırma gerekli olmaktadır. Günümüz yüksek ısı transfer değerlerindeufak bir depozitlenme kazan borularında problemlere ya da yakıt kaybına yolaçabilmektedir.

İYİ BİR KİMYASAL ŞARTLANDIRMA PROGRAMI NELER GETİRİR?

Kimyasal şartlandırma programı içeriği beş aşamalıdır. Sisteme beslenen besi suyusertliği ile reaksiyona girip kazanda çökelmesine veya metale yapışıp taşlaşmasını



Sayfa 23 25.09.2007önlemek . Kazanda bulunan sertlik minerallerin oluşturduğu çamur gibi askıda katımaddeleri kazan içinde muhafaza edip kazan metaline yapışmasını önlemek veyumuşatmak.

Köpüklenmeye karşı koruma oluşturup kazandaki çözünmüş ve askıda katımaddelerin belli bir konsantrasyonda tutulmasını sağlayarak kazan suyunda köpükkesici görevi görmek . Kazan besi suyundaki oksijeni sıyırmak .Kazan korozyonunuengelleyebilmek için belli bir alkalinite seviyesini sağlamak Komple bir kimyasalşartlandırma programı besi suyu hattında korozyon ve kışır oluşumunu engellemeli vebuhar kondens dönüş sistemindeki korozyona karşı koruma sağlanmalıdır.

KİMYASAL ŞARTLANDIRMADA NE TÜR KİMYASALLAR KULLANILIR?

Günümüz modern enerji santralleri çok çeşitli kimyasal şartlandırma kimyasalıkullanılır.Şelat ve Polimer türü kimyasalların üretimine kadar Fosfatlar kireç oluşumuna karşıkullanılıyordu Bu şelat veya polimer tipli kimyasal şartlandırmalar kışır olmayanmetal yüzeyler elde etmede fosfatlardan çok üstün bir performansa sahiptirler. Fosfatolsun şelat yada polimer olsun tüm şartlandırıcılar kalsiyum ve magnezyum tuzlarınıbesi suyunda muhafaza ederler. Şelat ve polimerler sertlik ile çözünebilir bileşimleroluştururken fosfatlar sertliği çökeltirler çamur yumuşatıcılar (doğal organik maddelerve sentetik polimerler ) çökelmiş sertliğin yapışmasını önlerler . Kazan çalışmabasıncında dayanıklı ve etkin olmaları nedeni ile bu maddeler köpük kesici olaraketkili olurlar. Besi suyu oksijen giderilmesinde sodyum, sülfit, hidrazin,SLSTREAT®gibi kimyasallar kullanılır. Kondens sistem koruması uçucu nötralize edici aminleryada uçucu film yapıcı aminler tarafından sağlanabilir.

SUDAKİ SERTLİK KİMYASAL ŞARTLANDIRMADA NE TİPREAKSİYONLAR GEÇİRİR?

Besi suyu ile giren Kalsiyum bikarbonat normal kazan işletme ısısında parçalanarakkalsiyum karbonatı oluşturur. Kalsiyum karbonat oldukça zor çözündüğü için çökelir.Sodyum karbonat yüksek ısılarda kısmen parçalanarak sodyum hidroksit(kostik) vekarbondioksit oluşturur .İç şartlandırmada fosfat kullanıldığında kalsiyum bikarbonat ile reaksiyona giripkalsiyum fosfat (hyroxyapatite) ve sodyum karbonat (sodyum kükürdü) oluşturur.Yeterli hidroksit (kostik) alkalinitesi bulunduğunda magnezyum bikarbonatmagnezyumhidroksit olarak çökelecek veya magnezyum silikat oluşturmak içinherhangi bir silis reaksiyonuna girecektir. Solüsyondan çökelen mineraller (kalsiyum,fosfat,magnezyum hidroksit,magnezyum silikat ) metal yüzeylere yapışmaması içindışarı atılabilecek nitelikte bir çamur oluştururlar. Bu çamur blöfle dışarı atılır şelatyada polimer programı kimyasal şartlandırma amacı ile kullanıldığında çözülebilirkarışımlar oluşturmak üzere kalsiyum ve magnezyum tuzları ile reaksiyona girerlerBu yeni oluşturulmuş kompleksler sadece çözünmüş katı maddeler ile birleşir vesürekli blöf ile dışarı atılırlar. Dispersant polimerler kullanıldığında reaksiyon ürünlerisadece askıda katı maddelerin blöf ile atılması için koşulandırılırlar. Polimerler,



Sayfa 24 25.09.2007demir oksit gibi kazana girebilecek herhangi bir askıda katı madde kirlenmesini dekontrol altına alırlar.

SÜLFATLAR KİMYASAL ŞARTLANDIRMADA NE TÜR REAKSİYONLARGEÇİRİR?

Kalsiyum ve Magnezyum sülfatları besi suyu ile kirletici olarak sisteme girdiğindekazan ısısı onları çözünmez hale getirir.İç şartlandırıcı olarak fosfatlar kullanıldığındaKalsiyum ,fosfat ve Kalsiyum sülfattan daha az yapışkan ve muhafazaya daha müsaitreaksiyon ürünü olan alkalinite üretici hidroksipatit ile reaksiyona girer FosfatlarMagnezyumu magnezyum sülfat olarak çökeltebilmesine rağmen uygun kazankimyasalı tercihen magnezyumu daha az yapışkan ve daha kolay kontrol altınaalınabilen magnezyum hidroksit yada magnezyum silikat olarak çökeltilecektir.Şelatler yada polimerler kimyasal şartlandırıcı olarak kullanıldığında kalsiyum vemagnezyum bu maddeler ile blöf vasıtasıyla kolayca giderilebilecek çözülebilirkompleksler oluştururlar.

SİLİS KİMYASAL ŞARTLANDIRMA BOYUNCA NE TÜRREAKSİYONLARA GİRER?

Şartlandırılmamış sularda silis kazan metal yüzeylerine tabaka halinde çökelir ya dakalsiyum ile birleşerek sert kalsiyum silikat tabakaları oluşturur . Silis kimyasalşartlandırması kazan suyu alkalinitesini, silis su içinde askıda olmasını sağlayacakderecede yüksek düzeyde tutmayı amaçlar. Genellikle su içinde silisin çamur halindeçökelmesine yetecek kadar magnezyum vardır. Nişasta gibi bazı organik maddelerfiziksel bir etkileşim ile silisin kazan metaline yapışmasını önler. Özel sentetikpolimerler de magnezyum silikatın kazan metal yüzeylerine yapışmalarını önler.

ÇAMUR KİMYASAL ŞARTLANDIRMADA NASIL YUMUŞATILIR?

Sudaki sertliğin kazan içinde çözünmez tortular oluşturduğu her tür kazan suyuşartlandırma programında sürekli bir çamur oluşumu gözlenecektir. Bununla beraberpartikül halindeki metal oksitler de (çözünmez korozyon ürünleri) kazan suyunda hemkondens dönüşlerinden sürüklenerek gelir , hem de katma su sistemi veya kazan besisuyu hattı korozyonundan taşınırlar.Böylece kazan suyuna askıda katı maddelertaşınmış olur . Kazana bu şekilde besi suyu yolu ile taşınan ya da sonradan kazan suyuiçinde oluşan her tür askıda katı madde hem kazan içi temizliğini ,hem de buharsaflığını etkiler. Bu askıda katı maddeler sıcak kazan metal yüzeylerinde bir çokdeğişik oranlarda depozitlenir. Organik çamur yumuşatıcıları bu katı maddelerinkazan metal yüzeylerinde tabakalaşmalarında ve depozitlenmelerinde önleyici roloynarlar. Belli başlı organik çamur yumuşatıcıları.



Sayfa 25 25.09.2007• TANİNLER:Karbonat ihtiva eden yüksek sertlikteki besi sularını

yumuşatmada etkilidirler.• LİGNİNLER:Fosfat türevi çamurlarda etkilidirler.• NİŞASTALAR:Yağ kirlenmesinin problem yarattığı yüksek silis ihtiva

eden besi sularında etkilidirler• SENTETİK POLİMERLER:Tüm çamur türleri için mükemmelYumuşatıcıdırlar,aynı zamanda çözünmez demir ve bakır artıklarını da etkinşekilde yumuşatma özelliğine sahiptirler. Çamur yumuşatıcıların amacı kazansuyundaki askıda katı maddelerin kazan metal yüzeylerinde depozitlenmesinive tabakalaşmasını önlemektir.

KİMYASAL ŞARTLANDIRMADA NE TÜR ZORLUKLAR İLEKARŞILAŞILABİLİR?

Kazan suyu şartlandırma programında sorun çıkarabilecek üç büyük problem vardır;

1. TABAKALAŞMA VEYA DEPOZİTLENME :Şartlandırma programınınsistem için zayıf veya yetersiz kaldığı durumlarda (Kimyasal dozajın yetersizkalması veya sistem için yanlış programın uygulanması gibi) kışır ve depozitoluşumu ısı iletim verimini düşürerek enerji sarfiyatının artmasına sebeb olur .

2. KOROZYON: Kazan borularında patlamalara sebebiyet verip kazanın devredışı kalmasına üretimin durmasına ve yüksek bakım onarım masraflarına yolaçar.

SU YÜRÜMESİ(SÜRÜKLEME) : Türbin kanatlarında depozitlenmelere,korozyona ,proses kirliliğine ve süper heater arızalara sebep olur. Kazan besi suyuşartlandırması , uygun şartlandırma programının seçilmesini ,uygulama metotlarınakarar verilmesini ve kontrol limitlerini planlı bir program dahilinde tutmayı gerektirir.Şartlandırma programı en iyi besi suyu konsantrasyonunun takibi için titiz bir bakımve düzenli servise ihtiyaç duyar.Besi suyu ön şartlandırmasının kalitesi sürekli takipedilmelidir.

KİMYASAL ŞARTLANDIRMANIN AVANTAJLARI NELERDİR?

Kimyasal Şartlandırma temel avantajı çoğu zaman besi suyu ön şartlandırmaekipmanı kurma gereğini ortadan kaldırarak su şartlandırma maliyetini düşürmesidir.Bununla beraber kimyasal şartlandırmanın kullanım kolaylığı , programın besleme vekontrol açısından iş gücü tasarrufu sağlar. Su şartlandırması konusunda tecrübeli birdanışman size kazan sisteminiz için en uygun su kalitesini belirleyerek kazan işlemiveriminin yüksek olmasını , güvenli operasyonunu ve yüksek buhar kalitesini eldeedilmesini sağlayabilir.



ŞARTLANDIRMA NASIL KONTROL EDİLİR?

SU ŞARTLANDIRMA KİMYASALLARI NASIL BESLENİR?

Sayfa 26 25.09.2007

Yaygın besleme metotları kimyasal çözelti tankları ve dozaj pompalarını içerir. Kazansuyu şartlandırma kimyasalları genellikle (polimerler ,fosfatlar, şelatlar ve kostik)kazan besi suyu hattından degazörden sonra kazan haznesine girişten önce birnoktadan beslenir.Orta fosfatlar kazan buhar haznesine bağlanan ayrı bir hatüzerinden de beslenebilir. Kazan suyu kimyasalları , kazana besi suyu hattındanbeslenmeli ve istenen reaksiyonların , buhar üretim alanlarından önce gerçekleşmesisağlanmalıdır. Sudaki çözünmüş oksijen ile reaksiyona girecek kimyasallar besi suyuhattında olabildiğince önce (degazörün su haznesine veya çıkışına ) sürekli şekildebeslenmelidir. Besi suyu hattındaki kışır,depozit oluşumu ve korozyonu önleyecekkimyasallarda (kostik , organikler) sürekli beslenmelidir. Buhar ve kondenssisteminde korozyonu önleyici kimyasallar kullanılan kimyasala bağlı olarakdoğrudan buhar kolektörüne ,besi suyu hattına yada kazana beslenebilirler. Süreklibesleme genelde tercih edilmekle birlikte , şok dozaj besleme de bazı durumlardayeterli olabilmektedir.

KİMYASAL DOZAJLAR NASIL KONTROL EDİLİR?

Kimyasal dozajlar manuel yada otomasyon yolu ile kontrol edilebilir. Eğer dozajlamamanuel olarak yapılacak ise operatör,rutin bir su testi düzeni uygulayarak ,sonuçlarına göre program ayarlaması yapılmalıdır. Otomatik kimyasal kontrolü birçokşekilde yapılabilr.

1. Kimyasal besleme besi suyu debisine göre oranlanabilir.2. Bir bilgisayar ile etkileşimli çalışan iyon sensörleri gerekli kontrol

hareketini sağlayarak dozajlama yapar.3. Sudaki kimyasal oranını belirleyen ve hep aynı oranda kalmasını

otomasyon ile sağlayan tracer (indikatör) kullanımı. Otomatik kontrolsistemleri kimyasal şartlandırma programları için çok daha güvenli kontrolsağlar

Kimyasal Şartlandırma Programı Kontrolü İçin Ne Tür Kazan Suyu TestleriUygulanır?

Kazan suyu rutin kontrol testleri,uygulanan kazan suyu şartlandırma programınıntürüme göre çeşitlilik gösterebilir fakat genellikle alkalinite,polimer,fosfat,şelat,hidrazin,sülfit,organik renk ,PH ve toplam çözünmüş maddetestlerini içerir. Sülfit testleri ,ortamda sülfit fazlası bulunduğunda besi suyuoksijeninin tümünün giderildiği varsayımı ile yapılır : bu varsayım sülfit beslemesininkesikli yapıldığı durumlarda geçerli değildir.Şelat testi toplam şelat (reaksiyonagirmiş ve reaksiyona girmemiş)yada ihtiyaç fazlası şelat (reaksiyona girmemiş)

Üzerinden uygulanır. Polimerler de toplam yada residual olarak test edilebilir.



Sayfa 27 25.09.2007KİRLİLİK KONTROLÜ İÇİN HANGİ TESTLER UYGULANILIR?

Burada da testler şüphelenilen kirlenme türlerine göre çeşitlilik gösterir. Sık kullanılankontroller demir , yağ ve silisi içerir . Toplam demir testleri,genellikle kondensdönüşü ile besi suyuna sürüklenen korozyon artıklarının belirlenmesinde kullanıldığıgibi ,taze su ilavesinde de limit üzeri demir tespiti sağlar.Yağ testleri geneldelaboratuar imkanları gerektirse de,yüksek derecede kirlenmeler gözle fark edilebilir.Silisin ,kazan suyunda belli oranda bulunmasının doğal olması ile birlikte, periyodiktakibi ,anormal kirlenmeleri ve blöf gereksinimlerini belirlemek açısından faydalıdır.Çünkü silis konsantrasyonları ,kazan işletim şartlarına göre belirlenmiş limitlerinaltında tutulmalı ve üzerine çıktığında blöf yapılmalıdır.

SU ANALİZ SONUÇLARINI BELİRTMEK İÇİN KULLANILAN BİRİMLER

En sık kullanılan birim (ppm) dir. Su örneğindeki bir ppm madde bir milyon birimsuda bir birim maddeyi temsil eder. Örneğin bir ppm tuz (NaCl) 1 kg sudaki bir mgtuz demektir. Yine eski ama hala sıklıkla kullanılan birim ise galonda grain dir (gpd)Bu birim kesin bir ağırlık ifade eder : bir grain pound un 1\7000 ine eşittir. Bir galonsu 58.,349 grain olduğuna göre bir gpg tuz suda her 58,349 luk miktar için 1 birimtuzu temsil eder . Bir gpg 17,1 ppm e eşittir. Analizler bazen de milyonda eşit (epm)olarak da birimlendirilirler. Bu birim ppm in maddenin eşit ağırlığı ile bölünmesisonucu bulunur (eşit ağırlık moleküler ağırlığın valans sayısına bölünmesidir)

SU NEDEN ‘CaCO3’ CİNSİNDEN BELİRTİLİR?

Su şartlandırma reaksiyonları reaksiyona giren maddelerin birleşen birleşenağırlıklarına dayanır. Kalsiyum karbonatın moleküler ağırlığı ( CaCO3 ) 100 dürKimyasal dozaj hesaplarını basitleştirmek için tüm kimyasal sonuçlar kalsiyumkarbonatın kimyasal ağırlığı baz alınarak hesaplanır ve CaCO3 olarak belirtilir.Örneğin BU sistemi kullanarak bir ppm soda külü ( CaCO3 cinsinden ) bir ppmkalsiyum sülfat ile ( CaCO3 cinsinden ) reaksiyona girer. Esasen 106 pound soda külü(moleküler ağırlığı 106) 136 pound kalsiyum sülfat ile (moleküler ağırlığı 136)reaksiyona girmektedir.

BLÖF NEDİR?

Blöf , kazan suyunun konsantre halde çözünmüş ve askıda katı maddelerini ihtivaeden kısmının dışarı atılması işlemidir. Kazandaki blöf suyu kaybı ,çok az miktardamineral içeren taze besi suyu ile telafi edildiğinde, kazan suyu seyrelir vekonsantrasyonu düşer. Blöf miktarı ayarı ile kazan suyundaki katı madde ve mineralkompozisyonu kontrol edilir.

NE KADAR BLÖF YAPMAK GEREKİR?

Blöf miktarı , kazan işletim şartlarının ,besi suyu ile gelen çeşitli safsızlıkların kazaniçinde ne oranda konsantre olduğuna tolore edebildiğine bağlıdır. Yüksek



Sayfa 28 25.09.2007konsantrasyonlara tolore daha az blöf gerektirir. Örneğin besi suyunun 10 kezkonsantre olmasına yatkın bir kazanda blöf besi suyunun %10 una eşittir 20konsantrasyonda çalışıldığında ise sadece besi suyunun ½5 2i kadar blöfgereklidir.Blöf gereksinimlerinin nasıl hesaplandığını görmek için ; bir kazanın toloreedebileceği çözünmüş katı madde konsantrasyonunun 500 ppm olduğunu varsayın.Eğer besi suyu 50 ppm çözünmüş madde ihtiva ediyor ise sadece 10 kat kadarkonsantre edilebilir. Bu kazana her 100 pound su eklendiğinde çözünmüş katımaddelerin kazan suyunda 500 ppm sınırını aşmaması için kazan suyunun yaklaşık 10poundunun blöf edilmesi gerekliliğini gösterir. Toplam çözünmüş katı madde herdurumda sınırlayıcı limit olabilir;besi suyu konsantrasyonunu sınırlayan diğerfaktörler askıda katı madde , alkalinite, silis veya demirdir.

BLÖF MİKTARINI BELİRLEMEK İÇİN NE GİBİ TESTLERUYGULANABİLİR ?

Blöf kontrolü , güvenli kazan operasyonu için çok önemlidir. Blöf en kolay şekilde suiletkenliği ölçülerek, gerekli ayarlamalar ile yapılır. İletkenlik çok kolay ölçülebilir birparametredir, ancak kazan işletim gereksinimleri ve su kalitesi göz önündebulundurularak blöf ihtiyacı ile ilişkilendirilmelidir. İletkenlik ölçümleri sukirliliklerinden etkilenir. Blöfü kontrol etmek için alternatif ölçümlerde yapılabilir

SÜREKLİ BLÖF VE KESİKLİ BLÖF ARASINDA NE TÜR FARK VARDIR?

Birçok kazanda blöf bağlantıları kazan suyu çamurun rahatlıkla toplandığı altkısımdadır. Bu blöf vanalarını belli aralıklarla kısa süreler için açmak ,birikmiş çamurve konsantre katı atıkların dışarı atılımını sağlar. Kazanların çoğunda blöf için su –buhar temas alanının hemen altında su seviyesinde off-take bağlantıları bulunmaktadırve buradan sürekli olarak çok az miktarda su dışarı verilmektedir. Manuel yada dipblöf ile birlikte sürekli blöfün kullanımı , kazan suyundaki konsantre minerallerin vekimyasal atıkların miktarlarının uygun limitlerde daha kolay tutulmalarını sağlar.Sürekli blöf, ani blöfteki su miktarını da azalttığından ,su enerji ve kimyasal tasarrufusağlar. Sürekli blöf kazan suyu sirkülasyonunda ve operasyonunda zararlı değildir.

ENERJİ TASARRUFU İÇİN BLÖF KONTROLÜ NEDEN GEREKLİDİR?

Kazan besi suyu ısı ihtiva eder . Blöf suyu atıldığında bu ısı da kaybolur. Bu yüzdengünümüz modern enerji santralleri ısı telafi sistemlerine sahiptirler Bu telafi sistemleridüşük basınçlı buhar ve ham su (besi suyu yada ) ısı değiştiricisinin bulunduğu blöfflash tankına sahiptirler . Blöf ısı kurtarması bir anlamda yakıt tasarrufudur. Besi suyukonsantrasyonunu arttırmak blöf ihtiyacını düşürür . Kondens dönüş miktarınıarttırmak iki yönden blöf yapma gereksinimini düşürür. Yakıt tasarrufu sağlar.

1. Kondens dönüşü ısısı genellikle katma suyundakinden yüksektir2. Kondens dönüş suyunun iletkenliği genellikle katma suyunkinden düşüktür.

ÖNEMLİ:



Buhar Kondens Sistemlerinde Korozyona Sebep Olan Nedir?Sayfa 29 25.09.2007

Kondens sistem korozyonuna genellikle buhar ile sisteme taşınan karbondioksit veoksijen gazları sebep olur. Kondens olan buharda çözünen karbondioksit korozif olankarbonik asiti oluşturur .Eğer karbondioksitin varlığında oksijen de ortamdabulunuyor ise korozyon riski daha da yükselir ve bölgesel delinmelere yol açar.Oksijen ile birleşen Amonyak ise bakır alaşımlara zarar verir.

BUHAR KONDENS KOROZYONU NASIL ÖNLENİR?

Genel yaklaşım besi suyundaki oksijeni kimyasal ve mekanik yöntemler ile gidermek,besi suyunu ön şartlandırmadan geçirerek kazan içinde karbondioksit oluşumunuminimum düzeye indirmektir. Bununla birlikte etkili bir kimyasal şartlandırmaprogramı gereklidir. Kimyasal program, karbondioksit nötralizasyonu için uçucuaminler, metal ve korozif yapıdaki kondens arasında koruyucu bir bariyer oluşturmakamacı ile film yapıcı aminler kullanılmayı içerir. Sistemde korozyona sebep olacakmekanik kökenli kaynaklarda (buhar ayrıştırma ekipmanında mekanik yetersizlikler,kondens hatlarına eşanjör deliklerinden veya buhar hatlarında deliklerden kaçaklarolması,hatların duruşlar sırasında ıslak kalması gibi) giderilmelidir.

KİMYASAL OKSİJEN TÜKETİCİLER KONDENS SİSTEMKOROZYONUNU ÖNLEMEDE NASIL FAYDALI OLUR?

Daha önce de belirtildiği gibi besi suyu oksijenini gidermede genellikle mekanikyöntemler (degazör) kullanılır. En iyi tasarıma ve işletim şartlarına sahip degazörleroksijeni 0,007 ppm mertebesine kadar düşürülebilir. Çok düşük mertebelerde oksijenbile kazan suyunda ve buhar kondens hatlarında ciddi korozyon sorunlarına yolaçabildiğinden, besi suyu oksijeninin tamamen tüketilmesi amacı ile kimyasalşartlandırma gerekmektedir. Sodyum sülfit, bu amaç için en çok kullanılankimyasallardır. Sülfit katalize edildiğinde oksijen tüketme kapasitesi artar. Katalizesodyum sülfit oda sıcaklığındaki suyun çözdüğü oksijen miktarını 30 saniyeden az birsürede doyma noktasından sıfıra indirger. Katalize edilmemiş sülfit aynı şartlardakisuyun oksijeninin %30’unu ancak 10 dakikada tüketilebilir. Besi suyunun içerdiğioksijen miktarının su kazana girmeden önce tamamı ile tüketilmesi gerektiğinden ,reaksiyonun olabildiğince hızlı olması önem taşır. Besi suyundan tamamı ile yokedilmeyen az miktardaki oksijen bile kazan suyundan buhar ve kondens hatlarınataşınacak , ekonomizerde , kazan içinde ve buhar kondens hatlarında korozyonpotansiyeli yaratacaktır.

NÖTRALİZEEDİCİ İNHİBİTÖR İLE FİLM YAPICI İNHİBİTÖR ARASINDASEÇİM YAPMAK NEYE DAYANIR?

En uygun seçimin yapılması kazan sistemine,kondens dönüş hatlarının uzunluğuna,işletme şartlarına ve besi suyu kompozisyonuna dayanır. Genellikle uçucu nötralizeedici aminler, kondens dönüş miktarı yüksek,besi suyu alkalinitesi düşük ve oksijenkontrolünün iyi yapıldığı sistemlerde çok uygundur. Film yapıcı inhibitörler



Sayfa 30 25.09.2007genellikle, çok miktarda taze su ilavesi gerektiren, suya hava kaçaklarının çok olduğu,besi suyu alkalinitesinin yüksek olduğu ve kesikli operasyon ile çalışan işletmeşartlarında korozyon potansiyeline karşı daha ekonomik koruma sağlanmaktadır.Çoğu kez her iki kimyasal korumanın birlikte kullanılması, kondens sistemikorozyonu için en iyi sonucu sağlar.

İYİ BİR KONDENS KOROZYON İNHİBİTÖRÜ NE GİBİ ÖZELLİKLERESAHİP OLMALI?

İyi bir uçucu nötralize edici amin,buhar ile kondens arasında en uygun oran iledağılmalı ve böylece tüm buhar kondens sisteminde eşit dağılımı ile korumasağlanmalıdır. Yüksek basınç ve sıcaklıkta bozunmamalı ve çözünmez yan reaksiyonürünleri bulunmamalıdır.İyi bir film yapıcı amin su içinde eşit dağılımı sağlayacakderecede mükemmel çözünmelidir. İşletim şartlarına uygun ve dayanıklı olmalı,kazaniçinde veya buhar kondens sisteminde depozitlenmeye yol açacak film sıyrılmalarıolmayacak şekilde koruyucu filmler oluşturabilmelidir.

BESİ SUYU SİSTEMLERİNDE DEPOZİT ve KOROZYON NASILÖNLENİR?

Besi suyu sistemlerinde depozit oluşumu en çok su besi suyu ısıtıcılarından geçerkenyada besi hatları kazana girerken yüksek sıcaklık sonucu çökelen sertlik yapıcıminerallerden kaynaklanır.Depozit oluşumu, şartlandırma kimyasallarının besi suyusertliği ile erken reaksiyona girmesi sebebi ile de gerçekleşebilir. Sertlik yapıcıminerallerin çökelmesini engelleyecek kimyasalların sisteme ,erken reaksiyonagirmeyecek şekilde doğru yerden sürekli besleme ile verilmesi depozit ve kışıroluşumuna karşı koruma sağlar. Besi suyu hattında korozyon genellikle besi suyunundüşük alkaliniteye sahip olmasından veya su içinde çözünmüş oksijenden kaynaklanır.Suyun düşük PH derecesini kostik yada amin beslemesi ile yükseltmek, katalizesodyum sülfit veya diğer oksijen tüketiciler ile besi suyu oksijeninin giderilmesikorozyon potansiyelini indirger.

KOSTİK ÇATLATMAYI (KIRILGANLIK) ÖNLEME METODLARINELERDİR?

Lignin gibi bazı organik maddelerin kazan suyuna uygulanması deneyimler ilegöstermiştir ki, kazan metalinde kostik çatlamaları önlemede etkilidir. Sodyum nitratkazan suyundaki kostik sodanın 0.4 gibi çok düşük oranlarda olduğunu ispatlanmıştır.Koruma için yaygın kullanılan bir program kazan suyu organik madde miktarını 50-100 ppm sodyum nitrat miktarını ise 50 ppm seviyesinde tutmayı hedefler. Kullanılanbaşka bir metod ise Koordineli fosfat-Ph metodudur. Bu metod kazan suyualkalinitesini teorik olarak kostik soda yerine trisodyum fosfat formunda tutmayıhedefler. Bu yöntem sadece besi suyu yüksek saflıkta olduğunda kullanılabilir.

KAZAN SUYUNDAKİ YAĞ NE GİBİ PROBLEMLER YARATIR?



Sayfa 31 25.09.2007Kazan suyundaki yağ kirliliği üç açıdan zararlıdır. Yağ metal yüzeyler üzerindedepozitlenerek ısı iletim veriminin düşmesine ve metalin aşırı ısınmasına sebep olur.Yağ yapışkan bir çamur oluşumuna sebep olarak bu çamurun ısı iletim yüzeylerineyapışmasına yol açar. Yağ kazan suyunun köpürmesine ve su yürümesine sebep olur.Sistemin tolare edebileceği su işindeki yağ miktarını belli limitler ile sınırlandırmakzordur çünkü bu yağın cinsine, kazan sistemi ve kazan suyu karakteristiğine göredeğişebilir.Mümkün olduğu kadar suya yağ kirlenmesinin önüne geçilmelidir. Bazıorganik şartlandırma kimyasalları küçük miktardaki yağ kirlenmelerinin etkilerini yokedebilir ama büyük kirliliklerde etkisiz kalır.Büyük miktarda askıda katı madde ihtivaeden kazan suları yağ askıda katı maddelerce absorbe edilebildiği için daha fazla yağkirliliğini tolare edebilirler.

YAĞ KİRLİLİĞİ İLE NASIL BAŞA ÇIKILIR?

Ani veya beklenmeyen bir yağ kirlenmesi ortaya çıktığında genel prosedür yoğun birblöf yapılması var olan yağın atılması ve kirlilik kaynağının giderilmesi üzerinedir.Eğer kirlenmenin kaynağı kondens dönüşleri ise dönüş temiz gelinceye kadar deşarjedilmelidir. Yağ kirliliği ciddi boyutlarda ise kazan devre dışı bırakılmalı ve ilkfırsatta kazan yüzeylerinden yağlı kir temizlenmelidir. İşletim şartlarında besisuyunun yağ ile kirlenmesi sürekli ve önüne geçilmez bir problem ise suyu yağdanarındırmak için bazı metotlara ihtiyaç vardır.Sudaki serbest yağ suyu emicifiltrelerden geçirme yolu ile giderilebilir. Eğer yağ su tarafından özümlenmiş ise dahakompleks metotlara ihtiyaç vardır. Sudaki serbest yağ suyu emici filtrelerden geçirmeyolu ile giderilebilir. Eğer yağ su tarafından özümlenmiş ise daha kompleks metotlargerekir. Bu metotlar Özümlemeyi kıracak kimyasalların filtre yataklarını takibenkullanımını suyu kumlu yada kağıt filtrelerden geçirme. Flotasyon, koalesansı içerir.

SERVİS DIŞI KAZANLAR ÖZEL ŞARTLANDIRMA GEREKTİRİR Mİ?

Evet. Kazan ve ilgili ekipmanları servis dışı duruş süreçlerinde korozyona uğrayabilirbunun sebebi ıslak metal yüzeylerin havadaki oksijen ile reaksiyona girerek korozyonpotansiyeline açık hale gelmesidir. Bu sebeple kazanlar duruş süreçlerinde korozyonakarşı koruma altına alınmalıdır. Korozyon ıslak metalin havadaki oksijen iletemasından meydana gelir. Bu yüzden kazan servis dışı iken korozyonu önlemek içinbir çok tedbir alınması gerekir.

KAZAN DİNLENDİRME SÜRECİNDE ISLAK METOD NEDİR?

Bu metot kazanın su dolu şekli ile bekletilmesi ve her an servise hazır olmasınadayanır. Bu metot kazan suyuna ekstra kimyasal (genelde alkalinite oksijen yiyici vebir çözücü) eklenmesi ile gerçekleştirilir. Beklemedeki kazanda hava boşluklarınıönlemek için su seviyesi yükseltilir ve kazan ağzına kadar şartlandırılmış su ile doluhalde bekletilir. Kazan suyunun süper ısıtıcılara girmesi engellenmelidir. Süperısıtıcıları korumak için demineralize su, yada şartlandırılmış saf su ve nötralize edicibir amin kullanılır. Hava girişi engellenmiş kazanlarda pozitif basınç oluşturmak veböylece oksijen sızıntısını önlemek için Nitrojen gazı kullanılır.

buhar Üretmek İÇİn kullanilan hammadde, su · 2017. 11. 22. · doğal sular, petrol ve...

Documents