Xử lý nước lò hơi

  

 

  1. Tại sao phải xử lý nước cho lò hơi?

 

 

Rất đơn giản, có bệnh thì mới cần phải chữa.

Nếu lò hơi của Qúy vị bị đóng cáu cặn (Ví dụ: hàng năm vẫn phải tẩy lò) thì nên quan tâm đến vấn đề xử lý nước, nó tiết kiệm cho Quý vị một phần chi phí không nhỏ đấy.

Tiết kiệm chi phí nào?

Qúy vị bỏ ra số tiền rất lớn hàng ngày để mua nhiên liệu đốt cho lò hơi. Mục đích duy nhất là lấy nhiệt sinh ra từ khói nóng. Khói này truyền nhiệt cho nước để tạo thành hơi nước qua các ống làm bằng thép của lò hơi, gọi là tường trao đổi nhiệt.

Ống thép truyền nhiệt khá tốt; nếu bám trên nó một lớp đất, đá chắc hẳn sẽ làm giảm khả năng truyền nhiệt rất nhiều. Từ đó, càng phải đốt nhiên liệu nhiều, đốt tiền nhiều hơn!

Đất, đá làm giảm khả năng truyền nhiệt? Hiển nhiên rồi. Cầm cục sắt một đầu, đốt lửa đầu kia thấy nóng nhanh chứ thay bằng cục đá thì thấy nóng chậm hơn rất nhiều.

 

Nước chảy trong ống mà cáu cặn đóng như trong hình thì làm sao không hao phí nhiên liệu?

Lò không cáu cặn, ngoài tiết kiệm chi phí nhiên liệu còn giúp cho lò ít hư hỏng, ít xảy ra sự cố, ổn định sản xuất và kéo dài tuổi thọ lò hơi.

Trước hết, Qúy vị kiểm tra nước trong lò đang sử dụng, bằng cách lấy nước xả đáy xem:

< >Nếu nước trong thì không cần quan tâm đến xử lý, vì lò hơi chắc chắn không cáu cặn.Nếu nước có màu trắng đục hay đỏ thì chắc chắn lò đang bị cáu cặn. Giải pháp hiệu quả nhất vẫn là xử lý nước để lò không cáu cặn (Thực tế, chi phí xử lý nước ít hơn nhiều so với chi phí nhiên liệu tiêu hao do cáu cặn). Chính vì thế, Bộ Khoa học công nghệ Việt Nam hay các Hiệp hội kỹ thuật thế giới mới khuyên nên Xử lý nước lò hơi.

 

Đây là nước trong lò hơi được lấy ra, để nguội bỏ vào chai PET cho dễ quan sát

Nguồn nước sử dụng cho nồi hơi có thể là nước thủy cục, nước ngầm hay sông hồ. Cho dù là nước thủy cục đạt tất cả các chỉ tiêu theo QCVN 02-2009/BYT của Bộ Y tế nhưng dùng cho lò hơi chưa hẳn đã phù hợp. Đơn giản là vì, mục tiêu của nước thủy cục là nước sạch, không có yếu tố nào gây nguy hiểm cho cơ thể con người; còn mục tiêu của nước cấp lò hơi là không hình thành cáu cặn trong suốt quá trình hoạt động, ít hao phí nhiên liệu, đảm bảo an toàn và không gây tác hại đến tuổi thọ của lò hơi.

< >Cáu cặn lò hơi:Là chất rắn bám chặt vào vách ống dẫn đến nước khó hay không lưu thông được làm tăng nhiệt độ của tường trao đổi nhiệt, gây biến dạng hay vỡ ống lò hơi.Hậu quả của nó làm cho tuổi thọ của lò bị giảm trầm trọng, và thiệt hại hơn nữa là hao phí nhiên liệu:

Độ dày lớp cáu cặn (mm)

  1.  
  1.  
  1.  
  1.  

Theo số liệu thống kê

Tiêu hao nhiên liệu (%)

  1.  
  1.  
  1.  
  1.  

 

Nguyên nhân đóng cáu có thể là do:Ca2+, Mg2+ tan trong nước do có nhiều khí CO2; khi nước sôi, các khí thoát theo hơi để lại CaCO3, MgCO3 kết tủa màu xám hay các chất có chứa Si có màu nâu nhạt.Hàm lượng Fe có mặt trong nước cấp hay ống thép bị ăn mòn điện hóa hay hóa học. Khi gặp O2 trong nước và nhiệt độ, sắt chuyển thành Fe2O3, Fe3O4 có màu nâu.Ngoài ra, sự có mặt của Oxy còn gây ra hiện tượng thủy kích, làm rỗ ống, xước ống.Mòn ống:Ngoài lý do ống thép bị ăn mòn điện hóa (rỗ, xước, . . .) hay hóa học, ống thép còn bị mòn do nước hay hơi di chuyển dưới áp suất cao, gọi là mòn cơ học. Mòn cơ học nằm trong kế hoạch và không khắc phục được nhưng lượng mòn cũng ít.Như vậy, xử lý nước chỉ nói đến ống bị ăn mòn do điện hóa hay hóa học mà thôi.Chỉ tiêu nước cấp lò hơi:Chỉ tiêu nước sử dụng cho lò hơi: Có nhiều Quốc gia hay Hiệp hội kỹ thuật trên thế giới xây dựng nên các bộ tiêu chuẩn nhằm hướng dẫn người sử dụng xử lý nước lò hơi, bằng cách theo dõi các chỉ tiêu nước cấp cũng như nước trong lò như: TCVN 7704-2007 của Việt Nam, ASME của Mỹ, EN 12 953-10 cho nồi hơi ống lửa, EN 12 952-12 cho nồi hơi ống nước của Cộng đồng châu Âu hay JIS B 8223-2015 của Nhật Bản, . . . Các tiêu chuẩn này chỉ là phương tiện nhằm mục đích lò không bị cáu, cặn.

 

Theo dõi các chỉ tiêu này tương đối phức tạp đối với người sử dụng lò hơi ở Việt Nam vì muốn đo lường phải có kiến thức chuyên môn và dụng cụ chuyên dùng, đưa đi thuê các phòng Lab đo thì chỉ có thể lâu lâu một lần, biết tình trạng chứ không thể nói là theo dõi.

Nhưng mà, để đạt được các chỉ tiêu đó thông thường phải tuân thủ Quy trình xử lý nước do các công ty xử lý nước lò hơi đề ra, trong đó có khâu quyết định là bổ sung hóa chất. Mà, công thức hóa chất lại thường bảo mật, không có công ty hóa chất nào công bố cho người sử dụng biết rõ 100%. Cho nên, theo dõi các chỉ tiêu trong các bộ tiêu chuẩn là trách nhiệm của các công ty xử lý nước, miễn sao đạt kết qủa lò không bị cáu, cặn.

Lò không bị cáu cặn thì chắc chắn nước trong lò lấy ra trong suốt. Còn nước trong lò lấy ra vẫn đỏ hay trắng đục, nghĩa là lò vẫn bị cáu, cặn thì đạt được bao nhiêu chỉ tiêu trong các Bộ tiêu chuẩn trên cũng có ích gì?

Ví dụ: TCVN 7704-2007:

  •  

Chỉ tiêu

Đơn vị

Nước cấp vào nồi

Nước trong nồi

Mẫu thử

Tiêu chuẩn

Mẫu thử

Tiêu chuẩn

1

Độ trong suốt

Cm

 

0 – 40

 

 

2

Độ pH (ở 250C)

 

 

8,5 – 10,5

 

10,5 ÷ 11,5

3

Độ cứng

µgdl/kg

 

< 20

 

 

4

Lượng sắt tổng

µg/kg

 

< 300

 

 

5

Ô-xy hòa tan

µgdl/kg

 

< 50

 

 

6

Chất gốc dầu lửa

mg/kg

 

< 3

 

 

7

Độ dẫn điện

µS/cm

 

< 1000

 

< 7000

8

Độ kiềm tổng (m)

mgdl/kg

 

 

 

5 ÷ 20

9

Phốt-phát dư

mg/kg

 

 

 

30 ÷ 60

10

Hàm lượng sun-phít

mg/kg

 

 

 

20 ÷ 40

11

Si-li-cat hòa tan

 

 

 

 

<0,3 * độ kiềm

 

Cộng:

chỉ tiêu

 

7

 

6

Áp dụng vào thực tế:Trong các bảng tiêu chuẩn hướng dẫn, để lò không cáu cặn phải theo dõi, kiểm tra các chỉ tiêu cả nước cấp và nước trong lò nhằm kiểm soát suốt quá trình hoạt động của lò mới mong lò không bị cáu cặn và mòn ống. Tuy vậy, chúng ta không thể kiểm tra liên tục các chỉ tiêu trên mà chỉ kiểm tra tại thời điểm:

 

< >Kiểm tra định kỳ: áp dụng với 4 mẫu nước (công việc của công ty cung cấp hóa chất xử lý nước):+ Nước nguồn và nước ngưng (dùng xác định hóa chất): Dựa vào thành phần các chất và tỷ lệ sử dụng nước (thành phần nước ngưng) mà nhà cung cấp hóa chất đưa ra Quy trình xử lý nước và thành phần hóa chất cho phù hợp.

 

+ Nước cấp và nước trong lò hơi (dùng để kiểm tra): Xem các chỉ tiêu nước cấp và nước trong lò hơi có đạt tiêu chuẩn không? Nếu đạt, mới hy vọng công tác xử lý nước là đúng.

Nếu thấy nước trong lò có màu trắng sữa hay màu đỏ gạch là dấu hiệu lò bị đóng cáu, cặn hay ống bị mòn: xử lý nước không đúng, nên thay đổi hóa chất hay nhà cung cấp. Trường hợp lò dừng lâu, chạy lại thấy nước trong lò có màu đỏ gạch có thể do bảo dưỡng lò không đúng cách; nhưng với lý do này thường sau vài ngày, nước lò giảm dần màu đỏ và hết hẳn.

< >Kiểm tra thường xuyên (công việc của người vận hành) thường áp dụng cho các lò hơi lớn để tiết kiệm chi phí; mỗi ngày một lần, theo dõi các chỉ số: + pH của nước cấp và nước lò hơi (chỉ tiêu quan trọng nhất để tránh ăn mòn hóa học).

 

+ Độ cứng của nước cấp.

Nếu 2 chỉ số này đạt nghĩa là vận hành viên đã điều chỉnh đúng theo hướng dẫn của Nhà cung cấp hóa chất, được hiểu rằng, các chỉ tiêu khác cũng đạt.

< >Kết quả: Nếu lò không cáu cặn là thành phần Hóa chất xử lý nước đúng, nếu lò vẫn đóng cáu cặn thì thành phần Hóa chất xử lý nước đã chọn sai.Xử lý nước: Có 3 giai đoạn:Bộ làm mềm nước:Mục đích để khử độ cứng của nước là dùng bình làm mềm nước, còn gọi là phương pháp trao đổi Cation. Nó chuyển các hợp chất Ca2+ và Mg2+ có khả năng tạo thành kết tủa thành hợp chất Na+ dễ tan trong nước và thải các ion Ca2+ và Mg2+ ra ngoài bằng cách xả bỏ:

 

< >Khi làm mềm (Na-tri ở hạt nhựa thay thế Ca2+ hợp chất trong nước, để lại Can-xi ở nhạt nhựa theo phản ứng phân ly có tính thuận nghịch), xảy ra phản ứng sau:2NaR+ Ca2+= CaR2+ 2Na+.

 

2NaR+ Mg2+ = MgR2 + 2Na+.

< >Sau một thời gian làm việc, tùy thuộc vào khối lượng hạt nhựa và độ cứng trong nước nguồn mà ta dừng việc làm mềm để phục hồi tính năng của hạt nhựa, gọi là hoàn nguyên. (Để hoàn nguyên, người ta dùng dung dịch muối NaCl có nồng độ 26-28%).Quá trình hoàn nguyên mất khoảng 60 phút và gồm các giai đoạn sau:

 

- Rửa ngược: loại bỏ phần cặn rắn không tan nằm trên, không được rửa quá nhanh để tránh hạt nhựa bị cuốn đi theo dòng nước

- Rửa bằng nước muối khoảng 30 phút

- Dùng nước mềm rửa nước muối còn sót lại trong Bình làm mềm

- Kết thúc quá trình rửa và kiểm tra độ cứng.

Tất cả nước nguồn đều phải qua bộ làm mềm để khử độ cứng, ngoại trừ những lò hơi có công suất quá nhỏ (500 kg hơi mỗi giờ trở xuống) được làm mềm bằng hóa chất luôn. Còn nước ngưng được đưa về bồn nước cấp, không cần qua bình làm mềm. Sau bộ làm mềm, độ cứng nước nguồn thường đạt 2,5 mg/l, để đạt được tiêu chuẩn trên được xử lý tiếp bằng hóa chất.

< >Bộ khử khí: Nếu pH nước cấp và nước lò đúng tiêu chuẩn trên thì ống bị mòn chủ yếu là O2 trong nước cấp. Phương pháp hiệu quả để khử khí là dùng bộ khử khí bằng nhiệt.

 

Dùng nhiệt độ khử khí: (Các khí tan trong nước: nhiều nhất là N2 nhưng khí này có tính trơ, dường như vô hại, kế đến là O2 có nhiều và nguy hiểm, còn CO2 nguy hiểm hơn nữa nhưng hàm lượng lại rất ít) Khi dùng nhiệt, cùng lúc các khí này bị khử và có tỷ lệ gần bằng 0 khi áp suất riêng phần ở mặt thoáng gần bằng 0 (nhiệt độ ở 990C).

Áp dụng cho cả nước nguồn và nước ngưng. Thực tế, người ta dùng bộ khử khí để giảm lượng Ô-xy hòa tan trong nước cấp xuống 0,5 mg/l, ở nhiệt độ 90-950C và được xử lý tiếp bằng hóa chất.

Những lò hơi có công suất 8 tấn mỗi giờ trở lên thường được lắp thêm bộ khử khí.

< >Bổ sung hóa chất: Mục đích: Hoàn thiện phần chưa đạt của tất cả các chỉ số trong Tiêu chuẩn, dĩ nhiên trong đó có cả 2 phần trên (độ cứng, khử khí). Sử dụng cho cả nước nguồn và nước ngưng.Kết quả: Phải đạt tất cả chỉ số trong Tiêu chuẩn để lò không bị cáu cặn. Dấu hiệu chính xác là:Kiểm tra ngay (hàng ngày): nước trong lò (nước xả đáy) không có màu đỏ gạch, nếu có lò bị mòn ống – lò bị cặn; không có màu trắng đục, nếu có lò đóng cáu. Rõ nhất, nước trong lò lấy ra có cặn lắng.Kiểm tra định kỳ (hàng năm): ống không đóng cặn, không rỗ, xước ống.Chúc Qúy vị tránh tiêu hao nhiên liệu, giảm chi phí sản xuất để công ty ngày càng thịnh đạt.

 

Nếu Quý vị muốn tìm hiểu thêm Xử lý nước lò hơi hay về Hóa chất xử lý nước lò hơi của chúng tôi, xin vui lòng liên lạc: điện thoại (zalo): 0906430726 hay email: locsaigon@gmail.com

Trân trọng.

 

 

 

Chia sẻ:
Bài viết khác:
Go Top