Online trace analysis of amines in the alkaline water-steam circuit of power plants

Význam tématu

Monitorování amínů a dalších iontů v alkalické vodní parní smyčce tepláren zajišťuje včasné odhalení změn pH, které mohou vést k narušení pasivních vrstev a korozi. Optimální pH v mírně alkalickém pásmu minimalizuje korozi a zajišťuje dlouhodobou spolehlivost a efektivitu provozu.

Cíle a přehled studie / článku

• Představit online metodu stopové analýzy amínů pomocí iontové chromatografie s vodivostní detekcí
• Ukázat integraci a automatizaci analýzy v reálném čase v alkalickém okruhu parní turbíny

Použitá metodika

Analýza je založena na iontové chromatografii s vodivostní detekcí a automatizací pomocí softwaru 2060. Vzorky jsou odebírány přímo z procesního potrubí, přiváděny bypass, kondicionovány a analyzovány technikou Metrohm intelligent Partial Loop.

Použitá instrumentace

• 2060 IC Process Analyzer s modulární architekturou
• Metrohm intelligent Partial Loop Technique (MiPT)
• Modul pro kontinuální přípravu eluantu
• Vodivostní detektor
• Kolonová pec udržující teplotu do 40 °C
• Software 2060 s podporou protokolů Modbus a Discrete I/O

Hlavní výsledky a diskuse

• Schopnost současné detekce Na+, NH4+, etanolaminu, dimethylaminu, morfolinu a kovových kationtů v rozmezí ng/L až %
• Vynikající meze detekce díky sekvenčnímu potlačení kationtů a automatické kalibraci
• Nízký šum základní linie a vysoká reprodukovatelnost s výtěžností okolo 98–102 %
• Ukázka chromatogramu se simulovaným vzorkem obsahujícím jednorodotvorné sloučeniny v koncentraci 1 mg/L

Přínosy a praktické využití metody

• Trvalý online monitoring klíčových anorganických a organických složek
• Automatická regulace dávkování neutralizujících amínů
• Předcházení korozi a mimořádným odstávkám
• Ochrana investic v podobě turbin, trubního vedení a dalších zařízení

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na sledování dalších stopových sloučenin a kontaminantů
• Integrace do průmyslu 4.0 a vzdálené kontroly procesů
• Využití strojového učení pro prediktivní údržbu a optimalizaci pH
• Vývoj kompaktních multi-stream analyzátorů

Závěr

Online stopová analýza amínů pomocí 2060 IC Process Analyzer poskytuje spolehlivé, automatizované a vysoce citlivé řešení pro monitorování alkalické vodní parní smyčky. Tato metoda podporuje efektivní provoz tepláren, minimalizuje riziko koroze a snižuje náklady na údržbu.

Reference

• AN-C-049 Trace cations in power plant feed water stabilized with 7 ppm monoethanolamine (MEA)
• AN-CS-010 Traces of lithium and sodium besides monoethanolamine in water-steam circuits of thermal power plants
• AN-C-139 Cations and amines in the water-steam cycle