Cáu cặn trong lò hơi gây giảm hiệu suất
Cáu cặn trong lò hơi gây tổn thất nhiệt, gây ăn mòn dưới lớp cáu và quá nhiệt ống. Hậu quả là giảm hiệu suất lò hơi và thủng ống, tăng chi phí vận hành và tăng downtime
Như tất cả chúng ta đều đã biết, ở lò hơi, hay nồi hơi, hơi nước được sinh ra do nhiệt được truyền từ pha khí nóng (sản phẩm của quá trình cháy) sang pha nước, qua lớp kim loại hay hợp kim dùng để làm ống nước hoặc ống lửa. Cho nên, không hoàn toàn nhưng khả năng sinh hơi phụ thuộc chủ yếu vào hệ số trao đổi nhiệt của các ống. Kim loại thì có hệ số truyền nhiệt cao. Vì thế, tất cả các mặt tiếp xúc giữa pha khí nóng và pha nước hay hơi nước là kim loại hoặc hợp kim. Trong điều kiện lò hơi vận hành liên tục, sẽ là thử thách nếu muốn duy trì bề mặt kim loại ở ống nước hoặc ống lửa sạch sẽ hoàn toàn, không bị bám cáu cặn gì. Nó phụ thuộc vào tính chất nước cấp cho lò hơi, các loại cáu cặn khác nhau sẽ bắt đầu bám dính và dày lên theo thời gian, làm giảm hiệu suất trao đổi nhiệt để sinh hơi nước.
Nhìn chung, việc mất mát gây ra do lớp cáu cặn và bám dính được tổng kết như sau:
- Cần nhiều nhiên liệu đốt hơn để sinh hơi nước, do giảm hiệu suất trao đổi nhiệt.
- Ăn mòn dưới lớp cáu hay ăn mòn điện hóa.
- Quá nhiệt ống, là nguyên nhân chính gây ống bị hư hỏng nhanh.
Quan sát, giám sát các mất mát trên như là hậu quả của lớp cáu cặn, nên việc tránh bám cáu cặn là rất quan trọng.
Về mặt tài chính, cáu cặn lò hơi làm trầm trọng thêm các chi phí hay thất thoát, mất mát như sau:
- Chi phí bảo trì, bảo dưỡng cao.
- Chi phí sửa chữa, thay thế nếu ống lửa hay ống nước bị thủng, bị hỏng.
- Downtime hay ngưng sản xuất do sự cố lò hơi làm mất sản lượng thành phầm của nhà máy, nhất là vào mùa cao điểm của ngành hàng.
- Phẩm cấp hơi nước kém gây giảm chất lượng của sản phẩm cuối cùng của nhà máy hay tăng tỷ lệ phế phẩm.
- Tăng chi phí sản xuất hơi nước do tăng mất mát do xả đáy.
Tẩy cáu cặn Silica với hóa chất Cleanix B77-SR
Có hai loại cặn bám dính phổ biến, là cáu cặn và bùn.
Cáu cặn sinh ra như thế nào?
Nước, được cho là dung môi phổ biến nhất vì rất nhiều chất có thể tan trong nước. Sự thật là, đa số các chất đêu có thể hòa tan trong nước cho đến ngưỡng bão hòa, được gọi là khả năng hòa tan của chất đó. Khi nồng độ chất tan vượt quá ngưỡng bão hòa, chúng bắt đầu tách pha và lắng xuống đáy. Để sản xuất hơi nước, chúng ta cấp nước cấp vào lò hơi. Nước trong tự nhiên chứa nhiều muối khoáng (như canxi, magie, silica, ,,,). Chúng ta không thể nhận diện chúng vì chúng tan hoàn toàn trong nước, vì nồng độ thấp dưới ngưỡng bão hòa. Khi nước cấp vào lò hơi, chúng hóa hơi, các muối bị bỏ lại ở pha nước. Kết quả là, nồng độ các muối tăng dần lên và khi chúng vượt quá ngưỡng bão hòa, các muối bị tách pha và bám dính, gọi là cáu cặn. Loại cáu cặn này sinh ra trong quá trình vận hành lò hơi.
Thành phần cáu cặn
Đến đây, chúng ta đã rõ là, ở tất cả các lò hơi, việc bám cáu cặn sẽ sinh ra. Vì chúng ta không thể chịu đựng được các mất mát kể trên, chúng ta cần xử lý, giám sát chất lượng xử lý để ngăn ngừa việc bám cáu cặn. Để giúp chúng ta kiểm soát tốt nguy cơ bám cáu cặn, sẽ hữu ích nếu chúng ta hiểu về cáu cặn sâu hơn, chi tiết hơn.
Cáu cặn-
Cáu cặn sinh ra do các muối. Các muối này vào lò hơi cùng với nước cấp, khi nồng độ đậm đặc của chúng cao hơn ngưỡng bão hòa, vì nước đã hóa hơi, Các cáu cặn thường ở dạng tinh thể và khó để loại bỏ. Các cáu cặn phổ biến bao gồm Silica, Canxi, Magie, Sắt (kể cả sắt sinh ra do ăn mòn, tạp chất từ nước ngưng - nhất là nước ngưng ở nhà máy xeo giấy kraft tốc độ thấp, dùng bẫy hơi), ... Các muối của cáu cặn này chủ yếu là carbonates, bicarbonates, sulphates. Các cáu cặn này thường bám dính từ từ, do chúng bám dính ở dạng cấu hình đậm đặc. Cáu cặn gây giảm hiệu quả truyền nhiệt nhanh chóng và rất khó để loại bỏ triệt để, kể cả bằng hóa chất và vệ sinh cơ. Cáu Silica là cáu khó loại bỏ nhất. Silica hiện diện ở đa số các nguồn nước tự nhiên. Silica có thể tảo lớp cáu mỏng, là silica vô định hình, rất khó để loại bỏ.
Bùn-
Cùng với các chất rắn hòa tan (gây ra TDS), là chất rắn không hòa tan (gây nên TSS) trong nước cấp lò hơi. Các chất rắn không tan này kết thành bùn. Tự nhiên, bùn thường mềm hơn cáu cặn. Nhưng trong nhiều trường hợp, vì nhiệt trong lò hơi, bùn cũng cứng và khó loại bỏ.
Chương trình xử lý nước lò hơi hiệu quả phải ngăn ngừa được cáu cặn và bùn, cùng với kiểm soát tốt và giám sát ăn mòn lò hơi
Có thể bạn quan tâm