Bibliographie & annexes
Présentation
English
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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Consignes de fonctionnement
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2. Dysfonctionnements impactant la fiabilité et le rendement
2.1 Rappels de chimie de l’eau
Les eaux disponibles avant traitement préalable à leur utilisation comme eau d’appoint ont deux origines différentes :
-
eau de surface (rivières) : dans ce cas, un prétraitement de coagulation-floculation est indispensable ;
-
eau de forage (nappes phréatiques) ou eau de ville : pas de prétraitement nécessaire.
Les eaux naturelles de surface contiennent des matières en suspension : il s’agit de particules solides de nature minérale (sable, limons, argiles) ou biologique (bactéries). Les particules fines de taille inférieure à 1 µm sont la source d’un phénomène appelé « encrassage » ou fouling qui participe à la création du biofilm à l’interface eau-surface d’échange entre le point de prélèvement de l’eau de surface et l’unité de prétraitement (adoucisseur, osmoseur). L’élimination de ces fines particules doit être soignée. Elle constitue la condition d’un bon fonctionnement des installations de traitements d’eaux : adoucissement, déminéralisation, osmose inverse, etc.
L’élimination des particules en suspension fait l’objet d’un traitement par décantation réalisée dans un décanteur avec ajout de coagulant et (ou) de floculant qui participent à la transformation des colloïdes en particules de taille plus importante, plus denses qui décantent facilement. Les principaux coagulants sont d’origine minérale (PAC, chlorure ferrique, chlorosulfate ferrique) ou issus de la chimie organique (polydadmac, polymamine) ou bien de source naturelle renouvelable (amidons modifiés).
Toutes ces eaux disponibles contiennent des sels dissous : les sels dissous sont présents sous forme ionisée : anion et cation. Les ions se caractérisent par leur valence, leur masse atomique. La valence d’un ion correspond à sa charge ionique. On parle d’« électrovalence » (tableau 3). Un ion univalent est ainsi un élément chimique qui forme des molécules ou ions en se liant une seule fois ; a contrario, les éléments bivalents, ou trivalents s’associeront avec respectivement deux ou trois atomes. L’équilibre ionique anion-cation de la composition d’une eau permet d’émettre des hypothèses quant à la nature des sels présents dans l’eau.
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Dysfonctionnements impactant la fiabilité et le rendement
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Kurinpower A 6060 - http://www.kurita.eu
-
(2) - - http://www.babcock-wanson.fr/chaudieres
-
(3) - Arkema : oxygen scavengers - http://www.subsport.eu/wp-content/uploads/2012/05/alternative-to-hydrazine-USA-2001-k.pdf
-
(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)
-
(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
-
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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