Xử lý nước cấp lò hơi có ý nghĩa quan trọng để ống dẫn nước không bị tắt nghẽn, đảm bảo hiệu suất làm việc cho hệ thống lò hơi. Nếu không sử dụng đúng và bảo trì thường xuyên sẽ tốn nhiều chi phí hơn để sửa chữa hoặc thay thế. Dưới đây là những tác hại của cặn bám và những nguyên tắc xử lý chúng.
MỤC LỤC BÀI VIẾT
Tác hại của cáu cặn bám vào bề mặt ống trao đổi nhiệt trong lò hơi
Khi cáu cặn tích tụ và bám vào thành ống, điều này sẽ cản trở sự tiếp xúc giữa nước và thành ống. Trong quá trình hoạt động, ngọn lửa ở bên ngoài thành ống có nhiệt độ cao, và thông qua thành ống, nhiệt được truyền đến nước bên trong ống để làm nước lấy nhiệt và duy trì nhiệt độ của thành ống ở một mức thấp nhất định.
Tuy nhiên, khi cáu cặn ngăn chặn sự tiếp xúc giữa nước và thành ống, nhiệt độ của thành ống sẽ tăng lên gần bằng với nhiệt độ của ngọn lửa bên ngoài. Điều này dẫn đến việc ống bị gia nhiệt với nhiệt độ cao, kéo dài thời gian nung nóng, từ đó thay đổi cơ tính của thép và giảm độ cứng của ống, đồng thời làm giảm khả năng chịu lực của nó.
Một tác động nghiêm trọng khác của cáu cặn là tạo áp suất trong lò hơi. Áp suất này có thể làm vỡ các thành ống và gây sự cố nổ đường sinh hơi của lò hơi. Những sự cố như vậy có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng, khi có nguy cơ bị bỏng nặng và đe dọa tính mạng.
Ngoài ra, nếu không xử lý nước cấp lò hơi, cáu cặn cũng cản trở quá trình truyền nhiệt, làm giảm khả năng truyền nhiệt của nước trong lò hơi. Điều này dẫn đến việc cần phải tạo ra nhiều nhiệt để đạt được áp suất yêu cầu trong lò hơi. Để duy trì áp suất này, cần tăng lượng nhiên liệu đốt, dẫn đến tăng chi phí sản xuất và sử dụng nguyên liệu đốt.
Vấn đề gây ảnh hưởng bởi cáu cặn
Cáu cặn khi không xử lý nước cấp lò hơi làm chất cách điện, cản trở truyền nhiệt qua các ống, gây ảnh hưởng đến hiệu suất làm nóng nước. Cáu cặn có thể gây tắc nghẽn hoặc hạn chế lưu lượng trong các ống, dẫn đến tình trạng đói nước và quá nhiệt. Cặn có thể gây hại cho hệ thống ngưng tụ bằng cách tạo tắc nghẽn, hạn chế lưu lượng và gây thiệt hại cho đường ống và thiết bị. Cặn nhiều cũng làm giảm hiệu suất tổng thể của hệ thống, dẫn đến tăng tiêu thụ nhiên liệu.
Cáu cặn gây ăn mòn kim loại bằng cách tạo môi trường thích hợp cho phản ứng hoá học. Từ đó có thể tạo điều kiện tạo vết nứt và rò rỉ kim loại, gây hại cho cả cấu trúc nồi hơi. Không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất làm nóng nước mà còn gây ra các vấn đề về an toàn, bảo trì và tuổi thọ của thiết bị. Nếu không xử lý nước cấp nồi hơi triệt để, sự tăng tiêu thụ nhiên liệu, tạo môi trường oxy hóa và các tạp chất có thể gây ăn mòn kim loại.
Các nguyên tắc xử lý nước cấp lò hơi
Các nguyên tắc chủ yếu trong việc xử lý nước cấp cho lò hơi liên quan đến việc đun nóng nước trong lò. Khi nước bay hơi, các chất khoáng và cặn bẩn từ nguồn nước đầu vào sẽ tập trung ở đáy lò. Lò hơi có thể coi như một thiết bị chưng cất, vì khi nước bay hơi, các chất này sẽ còn lại và tạo thành cặn không tan. Quá trình này theo thời gian sẽ tạo ra cặn bám dày trong nồi hơi.
Khi lớp cặn tăng dần trong quá trình hoạt động, có thể gây tắc nghẽn ống và giảm hiệu suất truyền nhiệt. Gây hư hỏng hoặc nguy hiểm bởi nguy cơ nổ. Cặn bẩn cũng có thể gây ăn mòn kim loại và gây rò rỉ ống. Nước cấp cũng có thể chứa các khí hòa tan như CO2 và Oxy. Khi đun nóng nước, Oxy có thể gây oxi hóa kim loại và làm giảm độ bền của chúng.
Vì những vấn đề này, việc xử lý nước trước khi đưa vào lò hơi là cực kỳ quan trọng. Các nguyên tắc chính để xử lý nước cho lò hơi là: Kiểm soát cặn, ngăn ngừa cặn bám trên ống. Kiểm soát ăn mòn. Ngăn chặn Oxy gây oxi hóa kim loại và ăn mòn.
Lò hơi là một khối thiết bị đóng kín chứa nước, có ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và sản xuất. Chức năng chính của lò hơi là chuyển đổi năng lượng từ quá trình đốt cháy nhiên liệu thành năng lượng của nước thông qua quá trình truyền nhiệt diễn ra bên trong lò. Trong quá trình này, nước được gia nhiệt và nóng lên, sau đó chuyển hóa thành hơi nước. Đây là phần quan trọng của quá trình sinh hơi trong lò hơi.
Nguyên lý và tiêu chuẩn xử lý nước cấp lò hơi
Quy trình xử lý nước cho lò hơi tập trung vào việc ngăn ngừa tạo cặn bám trong nồi hơi. Hai phương pháp chính là làm mềm nước cấp và nâng pH để ngăn cản quá trình tạo cặn. Làm mềm nước cứng thường dựa vào quá trình trao đổi ion để khử ion hóa trị II. Nâng pH thường sử dụng xút NaOH để kiềm hóa nước mềm cấp cho lò hơi.
Xử lý nước cấp lò hơi cần tuân theo những tiêu chuẩn về chất lượng nước cấp lò hơi để đảm bảo an toàn và hiệu suất của hệ thống. Bảng tiêu chuẩn nước cấp lò hơi cung cấp các thông số tiêu chuẩn như áp suất, pH, độ cứng, hàm lượng oxy, và các chất khác.
Quy trình cơ bản khi xử lý nước cấp lò hơi
Bước 1 (Lọc thô): Nước cấp từ nguồn bên ngoài được đưa qua cột làm mềm nước. Trong cột này, các ion cứng trong nước sẽ bị thay thế bằng ion natri. Quá trình này giúp tạo nước mềm và ngăn chặn sự đóng bám cặn lên thành ống lò hơi.
Bước 2: Nước đã được làm mềm được đưa đến bồn nước cấp để thực hiện khử khí và sử dụng hóa chất để khử các chất có khả năng tạo cặn. Việc loại bỏ ion và khoáng từ bước đầu đã giúp giảm thiểu độ cứng. Tuy nhiên, nước cấp tại giai đoạn này vẫn có khả năng ăn mòn lò hơi nếu không khử O2 và sử dụng hóa chất thích hợp.
