Tiêu chuẩn nước cấp lò hơi

Tiêu chuẩn nước cấp là yếu tố quan trọng quyết định chất lượng hơi bão hoà. Đó là nhân tố giúp lò hơi hoạt động ổn định, nâng cao hiệu suất và có tuổi thọ kéo dài hơn. Vậy, nước cần đạt tiêu chuẩn gì khi cấp vào lò hơi? Mời bạn đọc tìm hiểu bài viết dưới đây.

Vai trò của nước cấp trong lò hơi

Nguyên liệu sử dụng cho lò hơi là nước, có giá thành rẻ, dễ tìm. Nguồn nước sử dụng cho lò hơi thường là nước thủy cục, nước giếng hoặc nước sông hồ… Nhiều người hiểu nhầm nước dùng cho lò hơi là nguồn nước đạt yêu cầu phải trong, sạch không lẫn tạp chất. Nhưng thực chất, phải xử lý nước lò hơi để nước không đóng cáu cặn, nhằm bảo vệ lò hơi không bị hư hỏng và kéo dài tuổi thọ.

Nước sử dụng trong lò hơi với vai trò là chất dẫn nhiệt, giống như dầu trong lò dầu tải nhiệt, gas trong thiết bị dùng nhiệt lạnh (máy lạnh, tủ lạnh). Tùy vào nhiệt độ sử dụng sẽ sử dụng loại môi chất đó.

Khi ống thép lò hơi bị cáu, cặn sẽ giảm khả năng truyền nhiệt của lò hơi. Khiến trao đổi nhiệt, nhiên liệu đốt cháy sẽ chỉ thu được khói nóng.

Tiêu chuẩn nước lò hơi không đạt, nước sẽ chứa nhiều canxi và magie, các tạp chất khác. Sẽ khiến ống lò hơi bị mòn.

Nước cấp ảnh hưởng đến tuổi thọ của lò hơi

Các yếu tố ảnh hưởng đến tiêu chuẩn nước cấp lò hơi

Độ cứng

Độ cứng của nước chủ yếu là hợp chất của canxi và magie. Chúng được phân loại thành độ cứng cacbonat và độ cứng phi cacbonat. Đối với độ cứng cacbonat (canxi, magie cacbonat) chỉ có thể tan được trong nước cùng với một lượng aixt cacbonic (do CO2 hòa tan trong nước). Nếu lượng CO2 này bị loại bỏ thì đá vôi sẽ kết tủa và tạo thành cặn cacbonat. Độ cứng phi cacbonat (canxi, magie clorua, sunphat, nitrat…) có khả năng tan tốt hơn trong nước. Chỉ có thạch cao tạo cặn nếu nồng độ của chúng lớn 2g/l = 2000 mg/l. Khi có silici trong nước sẽ làm giảm hệ số tuyền nhiệt. Để có thể khử độ cứng của nước nên áp dụng thiết bị làm mềm nước

Độ kiềm

Độ kiềm là một thông số quan trọng trong quá trình vận hành lò hơi. Độ kiềm được phân loại thành độ kiềm tổng, độ kiềm hỗn hợp và độ kiềm NaOH. Độ kiềm tổng là độ kiềm gây nên bởi bicacbonat, 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), 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. Giá trị độ kiềm p âm (-p) chỉ thị pH < 8,2 và thể hiện môi trường có tính kiềm hoặc axit yếu. chúng được xác định bằng cách chuẩn độ với NaOH 0,1N.

Độ dẫn

Độ dẫn sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ và sẽ tăng theo khi nhiệt độ lên. Độ dẫn điện của nước phụ thuộc vào các chất hòa tan như muối, axit, bazơ và một số chất hữu cơ khác. Các chất hòa tan trong nước, phần lớn sẽ được phân li thành các ion dương (cation) và các ion âm (anion). Ngoài ra, sẽ có một phần rất nhỏ của nước được phân li thành cation H+ và anion OH-, vì thế mà nước nguyên chất có độ dẫn điện. Ở nhiệt độ 25°C, thì nước nguyên chất có độ dẫn khoảng 0,055 micro sent/cm. Ngoài ra độ dẫn của cấp nước lò hơi cũng ảnh hưởng tới sự ăn mòn, độ dẫn càng cao thì tốc độ ăn mòn càng lớn.

Độ pH

Độ phân li của nước nguyên chất sẽ quyết định giá trị pH trung bình là 7. Độ pH < 7 là nước có tính axit và axit tăng khi pH giảm về 0. Khi pH > 7 là đặc trưng của môi trường bazơ. Nước có độ kiềm tăng khi pH tăng đến 14. Nước có độ kiềm vừa phải (pH 9 – 12) là điều kiện lý tưởng để bảo vệ vật liệu lò hơi khỏi sự ăn mòn. Khi tính axit tăng lên sẽ phá hủy vật liệu của hệ thống lò hơi.

Silic

Nước thô mang hàm lượng silic (oxit silic) hay silicat (có trong nhôm silic, đất sét) từ trung bình đến cao đặc biệt là nước sông sau khi mưa to. Cả silici và silicat đều có nguồn gốc từ các khoáng chất dưới lòng đất như granit, mica, đất sét, bazan… vì tính chất đá vôi gần như hòa tan hoàn toàn trong nước mưa. Lọc nước cơ học và làm mềm nước cũng không thể loại trừ được silic và silicat.

Sắt, mangan

Hợp chất cơ của sắt và mangan luôn  có trong nước mặt và nước giếng nếu làm hàm lượng oxy thấp. Các hợp chất của sắc và mangan có thể tạo ra lớp cặn trên đường ống có màu vàng nhạt. Sau khi tiếp xúc với oxy nó sẽ tạo ra lớp cặn xốp màu nâu. Đây chính là nguyên nhân khiên ống lò hơi bị đóng cặn làm giảm hoạt tính của hạt nhựa làm mềm nước do tạp lớp màng màu nâu trên bên mặt nhựa làm mềm. Ngoài ra, các muối sắt làm cho sợi vải bị ố vàng.

Các hợp chất hữu cơ

Các chất hữu cơ trong nước thô có nguồn gốc tự nhiên hoặc từ sinh hoạt của con người hay từ công nghiệp. Nhiều hợp chất hữu cơ có khả năng tạo thành bọt trong nồi hơi làm ảnh hưởng đến chất lượng hơi do bị lẫn nước nồi. Một số chất hữu cơ như đường và rượu sẽ bị phân hủy thành axit hữu cơ và làm giảm độ pH của nước cấp lò hơi. 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.

Các chất khí

Các chất khi như oxy, nitơ, cacbon dioxit… luôn hòa tan trong nước nếu nước được tiếp xúc với không khí. Độ hòa tan của tất cả các chất khí trong nước sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ. Oxy gây nên sự ăn mòn oxy trên thép cacbon hoặc thép hợp kim nếu pH quá thấp hoặc nếu thép không tạo được lớp magnetite bảo vệ. Cacbon dioxit làm giảm pH và gây nên ăn mòn axit trên thép cacbon. 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.

nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước cấp

Tiêu chuẩn nước cấp lò hơi

Quy trình xử lý nước cấp đạt tiêu chuẩn

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.

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 đường 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.

Xử lý nước cấp đạt chuẩn

Nguyên lý và tiêu chuẩn xử lý nước cấp

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.

Hệ thống xử lý nước

Quy trình cơ bản để xử lý nước cấp đạt tiêu chuẩn

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 Oxy và sử dụng hóa chất thích hợp.

Như vậy, Tiêu chuẩn nước cấp là yếu tố có ảnh hưởng lớn đến hoạt động của lò hơi công nghiệp. Chính vì vậy mà việc xử lý nước cấp là rất quan trọng. Từ đó nâng cao hiệu suất sinh hơi bão hoà, kéo dài tuổi thọ cho lò hơi.

Hoạt động lò hơi

Công ty TNHH Năng lượng Nhiệt Bách Khoa là đơn vị thiết kế, lắp đặt, vận hành lò hơi có uy tín và thương hiệu trên toàn quốc. Quý khách hàng có nhu cầu về nồi hơi, lò hơi hãy liên hệ với chúng tôi theo địa chỉ: HeX Boiler - CÔNG TY TNHH NĂNG LƯỢNG NHIỆT BÁCH KHOA. Số 268B, Quốc Lộ 2, Khu 2, Xã Phù Lỗ, Huyện Sóc Sơn, Tp Hà Nội. Hotline: 0917 754 059 . Email: info@hexboiler.com