Lò
hơi là gì?
Lò
hơi (boiler)
là một thiết bị chịu áp lực có chức năng biến nước thành hơi nhờ nhiệt năng có
được từ việc đốt cháy nhiên liệu hoặc biến đổi từ các nguồn năng lượng khác như
điện năng, năng lượng nguyên tử.
Lò
hơi công
nghiệp là thiết bị sử dụng nhiên liệu để đun sôi nước tạo thành hơi nước mang
nhiệt để phục vụ cho các yêu cầu về nhiệt trong các lĩnh vực công nghiệp như sấy,
đun nấu,nhuộm, hơi để chạy tuabin máy phát điện, vv...
Công
dụng của Lò hơi?
Lò
hơi được sử
dụng rộng rãi trong hầu hết các ngành công nghiệp, mỗi ngành công nghiệp đều có
nhu cầu sử dụng nhiệt với mức độ và công suất khác nhau. Các nhà máy như: Nhà
máy chế biến thức ăn gia súc, nhà máy bánh kẹo, sử dụng nồi hơi để sấy sản
phẩm. Một số nhà máy sử dụng Lò hơi để đun nấu, thanh trùng
như nhà máy nước giải khát, nhà máy nước mắm, tương hay dầu thực vật...
Phân loại Lò hơi?
Có các
loại Lò hơi: Lò hơi ống lửa, Lò hơi ống
nước, Lò hơi tận dụng nhiệt thải (HRSG), Lò hơi làm
mát, Lò hơi sôi lại, Lò hơi đi qua một lần.
Các yếu
tố ảnh hưởng đến chất lượng nước lò hơi
1. Độ
dẫn:
Tổng của tất cả các chất hòa tan ( dẫn điện) trong nước có thể được xác định thông qua độ dẫn điện ( nhiệt độ lấy làm chuẩn là 250 C )
Độ dẫn phụ thuộc vào nhiệt độ và độ dẫn tăng khi nhiệt độ tăng
Độ dẫn điện của nước được quyết định bởi các chất hòa tan như muối, axit ( kể cả axit cacbonic), bazo và một số chất hữu cơ nhưng silic không có ảnh hưởng gì tới độ dẫn của nước.
Các chất hòa tan trong nước nói trên phần lớn đều phân li thành các ion có điện tích khác nhau phụ thuộc vào hóa trị của chúng. Các ion tích điện dương gọi là cation ( như Na + , Ca++ , Fe++ ) và tích điện âm gọi là anion ( như Cl- , SO42- , PO43- ). Thậm chí một phần rất nhỏ của nước cũng phân li thành cation H+ và anion OH-, vì vậy mà nước nguyên chất cũng có độ dẫn điện. Tại 250 C, nước nguyên chất có độ dẫn khoảng 0,055 micro sent/cm
Độ dẫn của nước ảnh hưởng tới ăn mòn, độ dẫn càng cao thì tốc độ ăn mòn càng lớn
2. Độ PH
Độ phân li rất thấp của nước nguyên chất quyết định giá trị PH trung bình là 7, PH thấp hơn 7 là đặc trưng của môi trường axit với độ axit tăng khi PH giảm về 0, và PH lớn hơn 7 là đặc trưng của môi trường bazo ( kiềm) với độ kiềm tăng khi PH tăng đến 14. Cần lưu ý rằng mỗi một bậc PH là kết quả của sự thay đổi nồng độ gấp 10 lần.
Nước có độ kiềm vừa phải ( PH 9 -12) là điều kiện lý tưởng để bảo vệ sắt khỏi ăn mòn.
Axit hoặc nước có tính axit sẽ hòa tan lớp magnetite bảo vệ và phá hủy sắt/thép
3. Độ cứng:
Độ cứng của nước ( chủ yếu là hợp chất của canxi và magie ) được phân loại thành độ cứng cacbonat và độ cứng phi cacbonat.
Độ cứng cacbonat ( canxi, magie cacbonat) là độ cứng chỉ có thể tan được trong nước cùng với một lượng axit cacbonic ( do CO2 hòa tan trong nước).
Nếu lượng CO2 này bị loại bỏ do đun sôi hoặc giảm đi do phun trong không khí hoặc đun nóng thì canxi cacbonat ( đá vôi) sẽ kết tủa và tạo thành cặn cacbonat.
Các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới thường có mưa to nên chỉ có ít đá vôi được tạo thành, vì vậy độ cứng cacbonat của nước thô tương đối thấp.
Độ cứng phi cacbonat ( canxi, magie clorua, sunphat, nitrat ..) có thể hòa tan tốt trong nước, chỉ có canxi sunphat ( thạch cao) tạo cặn nếu nồng độ của nó lớn hơn 2g/l = 2000 mg/l. Nước thô bị nhiễm bẩn bởi nước biển hoặc nước lợ có độ cứng phi cacbonat cao vì nước biển có hàm lượng NaCl rất cao, thậm chí cả CaCl2 và MgCl2 cũng nhiều.
Khi có silic trong nước ( dạng axit silic, oxit silic) thì cả độ cứng cacbonat và phi cacbonat đều tạo cặn canxi/ magie silicat ( cặn silic) và làm giảm hệ số truyền nhiệt.
Con đường dễ dàng, an toàn và thông dụng nhất để khử độ cứng của nước là áp dụng thiết bị làm mềm nước, nó chuyển các hợp chất canxi và magie thành hợp chất của natri rất dễ tan trong nước
4. Độ kiềm
Độ kiềm là thông số quan trọng trong quá trình vận hành lò hơi, nó cho phép xác định các thành phần khác nhau của nước bằng cách chuẩn độ với axit 0,1N khi xác định giá trị độ kiềm m/p dương và với bazo 0,1N khi xác định giá trị độ kiềm m/p âm. Độ kiềm được phân loại thành độ kiềm tổng, độ kiềm hỗn hợp , độ kiềm NaOH
Độ kiềm tổng ( độ kiềm m dương) là độ kiềm gây nên bởi bicacbonat ( ví dụ từ độ cứng cacbonat hoặc natri bicacbonat ( sản phẩm phản ứng của độ cứng cacbonat trong quá trình làm mềm nước), nó bao gồm cả độ kiềm hỗn hợp ( độ kiềm p dương) và độ kiềm NaOH nếu có.
Nếu nước chỉ có độ kiềm m dương tức là nước chỉ chứa bicacbonat ( như độ cứng cacbonat hoặc NaHCO3 ), đây là đặc trưng cơ bản của nước thô hoặc nước sau khi làm mềm.
Nếu nước có độ kiềm m âm biểu hiện môi trường axit có PH thấp hơn 4,3 và được xác định bằng cách chuẩn độ với NaOH 0,1N.
Độ kiềm hỗn hợp ( độ kiềm p dương) được gây nên bởi tất cả các hợp chất có tính kiềm với PH>8,2 như cacbonat (soda), Na3PO4 và kiềm tự do ( như xút ăn da NaOH) và nó thay thế phép đo độ kiềm NaOH. Độ kiềm hỗn hợp bao gồm cả độ kiềm NaOH.
Giá trj độ kiềm p âm (-p) chỉ thị PH< 8,2 và thể hiện môi trường có tính kiềm hoặc axit yếu, nó được xác định bằng cách chuẩn độ với NaOH 0,1N.
Độ kiềm NaOH chỉ cho biết hàm lượng kiềm tự do trong nước, nhưng nó cần xác định theo một quy trình đặc biệt trước khi chuẩn độ xác định độ kiềm p ( chỉ thị phenolphtalein)
Chất chỉ thị được dùng khi xác định độ kiềm m là metyl da cam, nó chuyển màu tại PH = 4,3
Chất chỉ thị được dùng khi xác định độ kiềm là p là phenolphtalein, nó chuyển màu tại PH = 8,2
Điều này có nghĩa là nước chỉ có tính kiềm khi nó có giá trị kiềm p.
Đối với nồi hơi lò hơi nằm ngang cần phải kiểm tra độ kiềm hỗn hợp p và tổng kiềm của nước lò hơi
5. Silic
Những quốc gia thuộc khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới thường có mưa to, nước thô thường có hàm lượng silic ( oxit silic) và hoặc silicat ( hợp chất của silic với canxi, magie, nhôm ví dụ như nhôm silic, đất sét) từ trung bình đến cao đặc biệt là nước sông sau khi mưa to.
Cả silic và silicat đều có nguồn gốc từ các khoáng chất dưới lòng đất như granit, mica, đất sét, bazan .. bởi vì đá vôi gần như tan hoàn toàn trong nước mưa.
Silic và silicat có thể tồn tại ở dạng hòa tan hoặc bán hòa tan ( keo) và rất khó loại trừ hoặc giảm bớt đi bằng cách xử lý nước
Lọc nước cơ học và làm mềm nước không thể loại trừ được silic và silicat.
6. Sắt, mangan
Hợp chất của sắt và mangan luôn có trong nước mặt và nước giếng nếu hàm lượng oxy thấp.
Hiện tượng này xảy ra phần lớn ở trong lòng đất có các chất hữu cơ như bùn đáy sông, trong một số trường hợp có cả H2S .
Các hợp chất của sắt và mangan có thể tạo lớp cặn trên đường ống có màu vàng nhạt, Sau khi tiếp xúc với oxy ( không khí) nó sẽ tạo ra lớp cặn xốp màu nâu. Đây chính là nguyên nhân đóng cặn trên đường ống cũng như làm giảm hoạt tính của hạt nhựa làm mềm nước do tạp lớp màng màu nâu trên bề mặt nhựa làm mềm. Các muối sắt làm cho sợi vải bị ố vàng.
Vì thế trước khi tiến hành làm mềm nước cần xử lý nước giếng khoan và xử lý nước mặt
7. Các hợp chất hữu cơ:
Các chất hữu cơ trong nước thô có thể có nguồn gốc tự nhiên( như xác thực vật bị phân hủy, than bùn) hoặc từ sinh hoạt của con người hoặc từ công nghiệp ( như nước thải, nước có nguồn gốc công nghiệp) thậm chí nước ngưng tụ tuần hoàn cũng có thể bị nhiễm bẩn bởi các sản phẩm hữu cơ ( như sữa, dầu thực vật, dung môi). Nhiều hợp chất hữu cơ có khả năng tạo thành bọt trong nồi hơi lò hơi làm ảnh hưởng đến chất lượng hơi do bị lẫn nước nồi.
Một số chất hữu cơ như đường và rượu bị phân hủy thành axit hữu cơ và làm giảm PH của nước nồi.Dầu và chất béo cũng có thể làm cho hệ thống điều khiển không thể hoạt động được, nó tạo một lớp màng trên bề mặt kính và có thể hình thành lớp cặn nguy hiểm. Hydro cacbon có nhiệt độ sôi dưới 130 0 c thường không gây hưởng xấu tới lò hơi
8. Các chất khí ( oxy, nito, cacbon dioxit ...)
Oxy, nito, cacbon dioxit luôn hòa tan trong nước nếu nước tiếp xúc với không khí. Độ hòa tan của tất cả các chất khí trong nước phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ.
Oxy gây nên ăn mòn oxy trên thép cacbon hoặc thép hợp kim nếu PH quá thấp hoặc nếu thép không tạo được lớp magnetite bảo vệ.
Nito không gây tổn hại đến sự vận hành lò hơi. Cacbon dioxit làm giảm PH và gây nên ăn mòn axit trên thép cac bon
Oxy và nito trong nước có thể loại bỏ dễ dàng bằng cách đung nóng và ở điều kiện sôi hàm lượng của chúng gần như bằng 0.
Một số hóa chất như natri sunphit và hydrazin có khả năng khử oxy. Cacbon dioxit chỉ có thể loại bỏ bằng cách đun nóng với điều kiện PH của nước dưới 7-8 hoặc PH>8.
Tổng của tất cả các chất hòa tan ( dẫn điện) trong nước có thể được xác định thông qua độ dẫn điện ( nhiệt độ lấy làm chuẩn là 250 C )
Độ dẫn phụ thuộc vào nhiệt độ và độ dẫn tăng khi nhiệt độ tăng
Độ dẫn điện của nước được quyết định bởi các chất hòa tan như muối, axit ( kể cả axit cacbonic), bazo và một số chất hữu cơ nhưng silic không có ảnh hưởng gì tới độ dẫn của nước.
Các chất hòa tan trong nước nói trên phần lớn đều phân li thành các ion có điện tích khác nhau phụ thuộc vào hóa trị của chúng. Các ion tích điện dương gọi là cation ( như Na + , Ca++ , Fe++ ) và tích điện âm gọi là anion ( như Cl- , SO42- , PO43- ). Thậm chí một phần rất nhỏ của nước cũng phân li thành cation H+ và anion OH-, vì vậy mà nước nguyên chất cũng có độ dẫn điện. Tại 250 C, nước nguyên chất có độ dẫn khoảng 0,055 micro sent/cm
Độ dẫn của nước ảnh hưởng tới ăn mòn, độ dẫn càng cao thì tốc độ ăn mòn càng lớn
2. Độ PH
Độ phân li rất thấp của nước nguyên chất quyết định giá trị PH trung bình là 7, PH thấp hơn 7 là đặc trưng của môi trường axit với độ axit tăng khi PH giảm về 0, và PH lớn hơn 7 là đặc trưng của môi trường bazo ( kiềm) với độ kiềm tăng khi PH tăng đến 14. Cần lưu ý rằng mỗi một bậc PH là kết quả của sự thay đổi nồng độ gấp 10 lần.
Nước có độ kiềm vừa phải ( PH 9 -12) là điều kiện lý tưởng để bảo vệ sắt khỏi ăn mòn.
Axit hoặc nước có tính axit sẽ hòa tan lớp magnetite bảo vệ và phá hủy sắt/thép
3. Độ cứng:
Độ cứng của nước ( chủ yếu là hợp chất của canxi và magie ) được phân loại thành độ cứng cacbonat và độ cứng phi cacbonat.
Độ cứng cacbonat ( canxi, magie cacbonat) là độ cứng chỉ có thể tan được trong nước cùng với một lượng axit cacbonic ( do CO2 hòa tan trong nước).
Nếu lượng CO2 này bị loại bỏ do đun sôi hoặc giảm đi do phun trong không khí hoặc đun nóng thì canxi cacbonat ( đá vôi) sẽ kết tủa và tạo thành cặn cacbonat.
Các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới thường có mưa to nên chỉ có ít đá vôi được tạo thành, vì vậy độ cứng cacbonat của nước thô tương đối thấp.
Độ cứng phi cacbonat ( canxi, magie clorua, sunphat, nitrat ..) có thể hòa tan tốt trong nước, chỉ có canxi sunphat ( thạch cao) tạo cặn nếu nồng độ của nó lớn hơn 2g/l = 2000 mg/l. Nước thô bị nhiễm bẩn bởi nước biển hoặc nước lợ có độ cứng phi cacbonat cao vì nước biển có hàm lượng NaCl rất cao, thậm chí cả CaCl2 và MgCl2 cũng nhiều.
Khi có silic trong nước ( dạng axit silic, oxit silic) thì cả độ cứng cacbonat và phi cacbonat đều tạo cặn canxi/ magie silicat ( cặn silic) và làm giảm hệ số truyền nhiệt.
Con đường dễ dàng, an toàn và thông dụng nhất để khử độ cứng của nước là áp dụng thiết bị làm mềm nước, nó chuyển các hợp chất canxi và magie thành hợp chất của natri rất dễ tan trong nước
4. Độ kiềm
Độ kiềm là thông số quan trọng trong quá trình vận hành lò hơi, nó cho phép xác định các thành phần khác nhau của nước bằng cách chuẩn độ với axit 0,1N khi xác định giá trị độ kiềm m/p dương và với bazo 0,1N khi xác định giá trị độ kiềm m/p âm. Độ kiềm được phân loại thành độ kiềm tổng, độ kiềm hỗn hợp , độ kiềm NaOH
Độ kiềm tổng ( độ kiềm m dương) là độ kiềm gây nên bởi bicacbonat ( ví dụ từ độ cứng cacbonat hoặc natri bicacbonat ( sản phẩm phản ứng của độ cứng cacbonat trong quá trình làm mềm nước), nó bao gồm cả độ kiềm hỗn hợp ( độ kiềm p dương) và độ kiềm NaOH nếu có.
Nếu nước chỉ có độ kiềm m dương tức là nước chỉ chứa bicacbonat ( như độ cứng cacbonat hoặc NaHCO3 ), đây là đặc trưng cơ bản của nước thô hoặc nước sau khi làm mềm.
Nếu nước có độ kiềm m âm biểu hiện môi trường axit có PH thấp hơn 4,3 và được xác định bằng cách chuẩn độ với NaOH 0,1N.
Độ kiềm hỗn hợp ( độ kiềm p dương) được gây nên bởi tất cả các hợp chất có tính kiềm với PH>8,2 như cacbonat (soda), Na3PO4 và kiềm tự do ( như xút ăn da NaOH) và nó thay thế phép đo độ kiềm NaOH. Độ kiềm hỗn hợp bao gồm cả độ kiềm NaOH.
Giá trj độ kiềm p âm (-p) chỉ thị PH< 8,2 và thể hiện môi trường có tính kiềm hoặc axit yếu, nó được xác định bằng cách chuẩn độ với NaOH 0,1N.
Độ kiềm NaOH chỉ cho biết hàm lượng kiềm tự do trong nước, nhưng nó cần xác định theo một quy trình đặc biệt trước khi chuẩn độ xác định độ kiềm p ( chỉ thị phenolphtalein)
Chất chỉ thị được dùng khi xác định độ kiềm m là metyl da cam, nó chuyển màu tại PH = 4,3
Chất chỉ thị được dùng khi xác định độ kiềm là p là phenolphtalein, nó chuyển màu tại PH = 8,2
Điều này có nghĩa là nước chỉ có tính kiềm khi nó có giá trị kiềm p.
Đối với nồi hơi lò hơi nằm ngang cần phải kiểm tra độ kiềm hỗn hợp p và tổng kiềm của nước lò hơi
5. Silic
Những quốc gia thuộc khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới thường có mưa to, nước thô thường có hàm lượng silic ( oxit silic) và hoặc silicat ( hợp chất của silic với canxi, magie, nhôm ví dụ như nhôm silic, đất sét) từ trung bình đến cao đặc biệt là nước sông sau khi mưa to.
Cả silic và silicat đều có nguồn gốc từ các khoáng chất dưới lòng đất như granit, mica, đất sét, bazan .. bởi vì đá vôi gần như tan hoàn toàn trong nước mưa.
Silic và silicat có thể tồn tại ở dạng hòa tan hoặc bán hòa tan ( keo) và rất khó loại trừ hoặc giảm bớt đi bằng cách xử lý nước
Lọc nước cơ học và làm mềm nước không thể loại trừ được silic và silicat.
6. Sắt, mangan
Hợp chất của sắt và mangan luôn có trong nước mặt và nước giếng nếu hàm lượng oxy thấp.
Hiện tượng này xảy ra phần lớn ở trong lòng đất có các chất hữu cơ như bùn đáy sông, trong một số trường hợp có cả H2S .
Các hợp chất của sắt và mangan có thể tạo lớp cặn trên đường ống có màu vàng nhạt, Sau khi tiếp xúc với oxy ( không khí) nó sẽ tạo ra lớp cặn xốp màu nâu. Đây chính là nguyên nhân đóng cặn trên đường ống cũng như làm giảm hoạt tính của hạt nhựa làm mềm nước do tạp lớp màng màu nâu trên bề mặt nhựa làm mềm. Các muối sắt làm cho sợi vải bị ố vàng.
Vì thế trước khi tiến hành làm mềm nước cần xử lý nước giếng khoan và xử lý nước mặt
7. Các hợp chất hữu cơ:
Các chất hữu cơ trong nước thô có thể có nguồn gốc tự nhiên( như xác thực vật bị phân hủy, than bùn) hoặc từ sinh hoạt của con người hoặc từ công nghiệp ( như nước thải, nước có nguồn gốc công nghiệp) thậm chí nước ngưng tụ tuần hoàn cũng có thể bị nhiễm bẩn bởi các sản phẩm hữu cơ ( như sữa, dầu thực vật, dung môi). Nhiều hợp chất hữu cơ có khả năng tạo thành bọt trong nồi hơi lò hơi làm ảnh hưởng đến chất lượng hơi do bị lẫn nước nồi.
Một số chất hữu cơ như đường và rượu bị phân hủy thành axit hữu cơ và làm giảm PH của nước nồi.Dầu và chất béo cũng có thể làm cho hệ thống điều khiển không thể hoạt động được, nó tạo một lớp màng trên bề mặt kính và có thể hình thành lớp cặn nguy hiểm. Hydro cacbon có nhiệt độ sôi dưới 130 0 c thường không gây hưởng xấu tới lò hơi
8. Các chất khí ( oxy, nito, cacbon dioxit ...)
Oxy, nito, cacbon dioxit luôn hòa tan trong nước nếu nước tiếp xúc với không khí. Độ hòa tan của tất cả các chất khí trong nước phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ.
Oxy gây nên ăn mòn oxy trên thép cacbon hoặc thép hợp kim nếu PH quá thấp hoặc nếu thép không tạo được lớp magnetite bảo vệ.
Nito không gây tổn hại đến sự vận hành lò hơi. Cacbon dioxit làm giảm PH và gây nên ăn mòn axit trên thép cac bon
Oxy và nito trong nước có thể loại bỏ dễ dàng bằng cách đung nóng và ở điều kiện sôi hàm lượng của chúng gần như bằng 0.
Một số hóa chất như natri sunphit và hydrazin có khả năng khử oxy. Cacbon dioxit chỉ có thể loại bỏ bằng cách đun nóng với điều kiện PH của nước dưới 7-8 hoặc PH>8.
Ăn mòn là một thuật ngữ chung chỉ sự chuyển đổi một kim loại thành một
hợp chất hòa tan. Trong trường hợp kim loại trong lò hơi, sự ăn mòn là sự biến
đổi thép thành rỉ sét.
Trong Lò hơi có 2 loại ăn mòn thường thấy:
1. Ăn
mòn do Oxy: thường thấy trên các ống và khu vực nước cấp.
2. Ăn
mòn pH thấp: thường thấy trong hệ thống ngưng tụ.
Sự ăn
mòn của một trong hai loại trên có thể dẫn đến hư hỏng các thiết bị của hệ thống
lò hơi. Các chất sinh ra do ăn mòn gây nghẽn nghẹt trong ảnh hưởng xấu đến trao
đổi nhiệt và dẫn đến thất thoát nhiệt
Hiện
tượng đóng cáu cặn Lò hơi
Khi nước
được đun nóng và chuyển sang thể hơi, các chất ô nhiễm đi vào theo nước bổ sung
và tích tụ lại trong lò hơi. Chức năng của lò hơi tương tự một thiết bị chưng cất,
tạo ra nước tinh khiết dạng hơi và để lại một lượng khoáng đậm đặc cùng nhiều
chất ô nhiễm khác trong Lò hơi. Chất rắn hòa tan dưới tác dụng nhiệt chuyển
thành dạng không tan và hình thành cáu cặn.
Có thể
nêu vài lọai cáu cặn điển hình trong Lò hơi như calcium carbonate (CaCO3), calcium sulfate
(CaSO4), and calcium silicate (CaSiO3).Những chất tích tụ ở thành trong của ống
sẽ tạo ra một lớp cách nhiệt, hạn chế khả năng hấp thụ nhiệt của nước trong ống.
Nếu điều này tiếp diễn trong một thời gian dài sẽ làm quá nhiệt vùng ống đó và
cuối cùng là ống bị nổ.
Để
ngăn chặn đóng cặn trong ống Lò
hơi, nồng độ chất rắn trong nước cấp vào nồi hơi phải giảm xuống đến giới hạn
cho phép. Áp suất vận hành và nhiệt độ nồi hơi càng cao thì yêu cầu đảm bảo về
phương pháp xử lý nước cấp càng phải chặt chẽ.Các chất rắn cũng phải được xả ra
khỏi nồi hơi bằng cách sử dụng hệ thống xả liên tục hay xả đáy định kỳ.Tóm lại,
việc đảm bảo chất lượng xử lý nước cho Nồi hơi đóng vai trò tuyệt đối quan
trọng trong việc đảm bảo cho nồi hơi có thể vận hành theo đúng tuổi thọ thiết kế
của nó. Nước có phẩm chất kém là một trong những “kẻ hủy diệt” chính của nồi
hơi
Sử dụng hóa chất chống cáu cặn lò hơi
Nhiều
khách hàng than phiền rằng lò hơi của họ mặc dù sử dụng hoá chất chống
cáu cặn theo khuyến cáo của nhà sản xuất lò hơi nhưng sau một thời
gian khoảng 1 đến 2 năm khi mở lò hơi ra vẫn có nhiều cặn bám lý do vì sao? Có
phải hoá chất không hiệu quả? Hay sử dụng chưa đúng cách.
Ngày nay khách hàng đã biết được rằng để lò hơi đạt hiệu quả cao nhất, có tuổi thọ dài và vận hành an toàn thì chất lượng nước và phương pháp vận hành cũng như công tác bảo trì, bảo dưỡng đóng vai trò rất quan trọng. Có quan niệm cho rằng chỉ cần sử dụng hoá chất chống cáu cặn thì lò hơi sẽ không bao giờ bị bám cặn, đây là quan niệm hoàn toàn sai vì thực ra để lò hơi không bị bám cặn cần đáp ứng rất nhiều tiêu chí. Hoá chất chống cáu cặn lò hơi chỉ là một trong nhiều yếu tố làm chậm quá trình bám cặn, hoá chất chỉ đóng vai trò là chất “xúc tác” làm chậm quá trình kết hợp các ion Ca, Mg … trở thành cáu cặn và duy trì chúng ở trạng thái “lơ lửng”, quá trình xả đáy lò tạo áp lực đẩy các “tạp chất” đó ra ngoài không làm chúng bám lại trên bề mặt truyền nhiệt lò hơi. Cơ chế hoạt động của hoá chất cho thấy chúng không phải chống cáu cặn mà thực ra chỉ làm chậm quá trình hình thành cáu cặn, trong thời gian chậm hình thành cáu cặn, các “tạp chất” đó được đưa ra ngoài qua quá trình xả đáy. Vấn đề lò hơi đã sử dụng hoá chất nhưng vẫn bị bám cáu chúng ta cần phải phân tích các yêu tố sau:
Nồng độ chất làm chậm hình thành cáu có đủ không, xin lưu ý nếu nồng độ thiếu hoặc thừa đều gây ra cáu cặn. Nếu thiếu sẽ không đủ để làm chậm quá trình kết hợp các ion gây cáu cặn và kéo các tạp chất ở tình trạng “lơ lửng”, nếu thừa vô tình làm tăng lượng tạp chất có trong nước lò hơi, thay vì chất làm chậm hình thành cáu cặn tạo tình trạng “lơ lửng” vì quá thừa nó trở nên “nặng” và lắng xuống dần dần sẽ tạo thành cặn. Vì vậy tình trạng bám cặn trong lò hơi ngày càng trở nên nghiêm trọng.
Tình trạng xả đáy không phù hợp cũng gây nên tình trạng cáu cặn, xả đáy là đưa lượng nước cùng tạp chất ra ngoài lò. Lò hơi là thiết bị cô đặc, biến nước thành hơi, như vậy khi nước bốc hơi những tạp chất sẽ bị cô đặc và phản ứng với nhau tạo hợp chất nếu không được đưa ra ngoài kịp thời sẽ sa lắng và bám vào bề mặt truyền nhiệt. Vì vậy việc xả đáy lò hơi rất quan trọng nếu xả không đủ tạp chất không được đưa hết ra ngoài thì chắc chắn lò hơi sẽ bị cặn, dần dần lớp cặn ngày càng dày dẫn đến nhiều ảnh hưởng xấu cho lò hơi đó là một trong những nguyên nhân lò hơi có sử dụng hoá chất chống cáu cặn mà cáu cặn vẫn hình thành.
Vì vậy một trong những yếu tố để lò hơi không bị bám cặn là sử dụng hoá chất đúng liều lượng và phải xả đáy thích hợp.
Ngày nay khách hàng đã biết được rằng để lò hơi đạt hiệu quả cao nhất, có tuổi thọ dài và vận hành an toàn thì chất lượng nước và phương pháp vận hành cũng như công tác bảo trì, bảo dưỡng đóng vai trò rất quan trọng. Có quan niệm cho rằng chỉ cần sử dụng hoá chất chống cáu cặn thì lò hơi sẽ không bao giờ bị bám cặn, đây là quan niệm hoàn toàn sai vì thực ra để lò hơi không bị bám cặn cần đáp ứng rất nhiều tiêu chí. Hoá chất chống cáu cặn lò hơi chỉ là một trong nhiều yếu tố làm chậm quá trình bám cặn, hoá chất chỉ đóng vai trò là chất “xúc tác” làm chậm quá trình kết hợp các ion Ca, Mg … trở thành cáu cặn và duy trì chúng ở trạng thái “lơ lửng”, quá trình xả đáy lò tạo áp lực đẩy các “tạp chất” đó ra ngoài không làm chúng bám lại trên bề mặt truyền nhiệt lò hơi. Cơ chế hoạt động của hoá chất cho thấy chúng không phải chống cáu cặn mà thực ra chỉ làm chậm quá trình hình thành cáu cặn, trong thời gian chậm hình thành cáu cặn, các “tạp chất” đó được đưa ra ngoài qua quá trình xả đáy. Vấn đề lò hơi đã sử dụng hoá chất nhưng vẫn bị bám cáu chúng ta cần phải phân tích các yêu tố sau:
Nồng độ chất làm chậm hình thành cáu có đủ không, xin lưu ý nếu nồng độ thiếu hoặc thừa đều gây ra cáu cặn. Nếu thiếu sẽ không đủ để làm chậm quá trình kết hợp các ion gây cáu cặn và kéo các tạp chất ở tình trạng “lơ lửng”, nếu thừa vô tình làm tăng lượng tạp chất có trong nước lò hơi, thay vì chất làm chậm hình thành cáu cặn tạo tình trạng “lơ lửng” vì quá thừa nó trở nên “nặng” và lắng xuống dần dần sẽ tạo thành cặn. Vì vậy tình trạng bám cặn trong lò hơi ngày càng trở nên nghiêm trọng.
Tình trạng xả đáy không phù hợp cũng gây nên tình trạng cáu cặn, xả đáy là đưa lượng nước cùng tạp chất ra ngoài lò. Lò hơi là thiết bị cô đặc, biến nước thành hơi, như vậy khi nước bốc hơi những tạp chất sẽ bị cô đặc và phản ứng với nhau tạo hợp chất nếu không được đưa ra ngoài kịp thời sẽ sa lắng và bám vào bề mặt truyền nhiệt. Vì vậy việc xả đáy lò hơi rất quan trọng nếu xả không đủ tạp chất không được đưa hết ra ngoài thì chắc chắn lò hơi sẽ bị cặn, dần dần lớp cặn ngày càng dày dẫn đến nhiều ảnh hưởng xấu cho lò hơi đó là một trong những nguyên nhân lò hơi có sử dụng hoá chất chống cáu cặn mà cáu cặn vẫn hình thành.
Vì vậy một trong những yếu tố để lò hơi không bị bám cặn là sử dụng hoá chất đúng liều lượng và phải xả đáy thích hợp.
Xử lý nước cấp cho nồi hơi
1. Tác hại của nước cứng đối với nồi hơi.
Khi nước được đun nóng và chuyển sang thể hơi, các chất ô nhiễm đi vào theo nước bổ sung và tích tụ lại trong nồi hơi. Chức năng của nồi hơi tương tự một thiết bị chưng cất, tạo ra nước tinh khiết dạng hơi và để lại một lượng khoáng đậm đặc cùng nhiều chất ô nhiễm khác trong nồi hơi. Chất rắn hòa tan dưới tác dụng nhiệt chuyển thành dạng không tan và hình thành cáu cặn. Có thể nêu vài lọai cáu cặn điển hình trong nồi hơi như calcium carbonate (CaCO3), calcium sulfate (CaSO4), and calcium silicate (CaSi O3).
2. Tại sao Nồi hơi bị ăn mòn hoặc đóng cáu cặn?
Lớp cáu gây ra sự tắc nghẽn đường ống, tạo sự cách nhiệt trong đường ống, giảm hiệu suất nhiệt dẫn đến tình trạng nồi hơi quá nhiệt làm hư hỏng kim loại. Các lớp cáu cặn trong các đường ống của nồi hơi gây tắc nghẽn cũng dẫn đến quá nhiệt. Sự ăn mòn có thể xảy ra bên dưới các lớp cáu, thường là nguyên nhân dẫn đến tình trạng rò rỉ (lủng) các đường ống.
Ngoài ra trong nước còn chứa rất nhiều khí hòa tan như Oxy và CO2. Oxy gây Oxít hóa kim loại vừa làm giảm tính bền chắc của kim loại vừa làm hư hỏng kim loại và tạo ăn mòn.
3. Những nguyên tắc xử lý nước nồi hơi đạt hiệu quả tốt
Do các vấn đề ảnh hưởng đến nồi hơi như trên, xử lý nước cấp cho nồi hơi thường dựa trên 3 nguyên tắc chính là :
- Kiểm soát cáu cặn, ngăn ngừa cáu đóng trên bề mặt ống.
- Kiểm soát ăn mòn.
- Ngăn chặn oxy hòa tan gây oxýt hóa làm kim loại bị hư hại, bị ăn mòn, giảm độ dày.
4. Những phương án xử lý nước nồi hơi
Việc đề ra một phương án nên do một nhà cung cấp có kinh nghiệm. Có thể tóm tắt chung qua 2 giai đoạn: Xử lý bên ngoài (external) và xử lý bên trong (internal).
Tuy nhiên, tùy tình hình thực tế có thể thay đổi cho phù hợp.
1. Tác hại của nước cứng đối với nồi hơi.
Khi nước được đun nóng và chuyển sang thể hơi, các chất ô nhiễm đi vào theo nước bổ sung và tích tụ lại trong nồi hơi. Chức năng của nồi hơi tương tự một thiết bị chưng cất, tạo ra nước tinh khiết dạng hơi và để lại một lượng khoáng đậm đặc cùng nhiều chất ô nhiễm khác trong nồi hơi. Chất rắn hòa tan dưới tác dụng nhiệt chuyển thành dạng không tan và hình thành cáu cặn. Có thể nêu vài lọai cáu cặn điển hình trong nồi hơi như calcium carbonate (CaCO3), calcium sulfate (CaSO4), and calcium silicate (CaSi O3).
2. Tại sao Nồi hơi bị ăn mòn hoặc đóng cáu cặn?
Lớp cáu gây ra sự tắc nghẽn đường ống, tạo sự cách nhiệt trong đường ống, giảm hiệu suất nhiệt dẫn đến tình trạng nồi hơi quá nhiệt làm hư hỏng kim loại. Các lớp cáu cặn trong các đường ống của nồi hơi gây tắc nghẽn cũng dẫn đến quá nhiệt. Sự ăn mòn có thể xảy ra bên dưới các lớp cáu, thường là nguyên nhân dẫn đến tình trạng rò rỉ (lủng) các đường ống.
Ngoài ra trong nước còn chứa rất nhiều khí hòa tan như Oxy và CO2. Oxy gây Oxít hóa kim loại vừa làm giảm tính bền chắc của kim loại vừa làm hư hỏng kim loại và tạo ăn mòn.
3. Những nguyên tắc xử lý nước nồi hơi đạt hiệu quả tốt
Do các vấn đề ảnh hưởng đến nồi hơi như trên, xử lý nước cấp cho nồi hơi thường dựa trên 3 nguyên tắc chính là :
- Kiểm soát cáu cặn, ngăn ngừa cáu đóng trên bề mặt ống.
- Kiểm soát ăn mòn.
- Ngăn chặn oxy hòa tan gây oxýt hóa làm kim loại bị hư hại, bị ăn mòn, giảm độ dày.
4. Những phương án xử lý nước nồi hơi
Việc đề ra một phương án nên do một nhà cung cấp có kinh nghiệm. Có thể tóm tắt chung qua 2 giai đoạn: Xử lý bên ngoài (external) và xử lý bên trong (internal).
Tuy nhiên, tùy tình hình thực tế có thể thay đổi cho phù hợp.
- Xử lý bên ngoài là tùy theo chất lượng
nước, lắp thêm bộ xử lý như softener (làm mềm) hoặc demineralizer (khử
khóang).
- Xử lý bên trong là dùng hóa chất đưa
thêm vào nước cấp để khử các chất gây ăn mòn và đóng cáu trong nồi hơi.
Chúng tôi tự hào là đơn vị có bề dầy kinh nghiệm,
uy tín trong việc đưa ra giải pháp xử lý cáu cặn nồi hơi, tháp giải nhiệt một cách
toàn diện và linh hoạt.