Xử lý
nước cho nồi hơi
I. Mục
đích xử lý nước trong nồi hơi
Việc xử lý nước trong
hệ thống sản xuất hơi có hai mục đích chính là:
- Chống các hiện tượng
đóng cặn
- Chống hiện tượng ăn
mòn.
Hiện tượng đóng cặn và ăn mòn đều xảy ra mọi chỗ trong cả hệ thống
nồi hơi, tuy nhiên ở các ống nồi hơi những hiện tượng đó xảy ra thường xuyên
hơn vì đây là nơi có quá trình trao đổi nhiệt mãnh liệt nhất.
Các tạp chất trong nước
cấp nồi hơi và nước ngưng hồi lưu sẽ tích tụ và đóng cặn trong nồi hơi, chủ yếu
là các canxi magiê và oxit silic. Đó là những tạp chất chưa được loại bỏ hoàn
toàn trong quá trình xử lý nước sơ bộ hay những tạp chất trong nước ngưng hồi
lưu thường chứa sắt và đồng được sinh ra do quá trình ngưng tụ hơi.
Ở những nơi mà bề mặt
kim loại tiếp xúc với nước chứa các tác nhân ăn mòn (oxy hoà tan, các axít hay
kiềm) thì ở đó sẽ xảy ra hiện tượng ăn mòn.
Hiện tượng ăn mòn cũng
xảy ra ngay dưới lớp cặn hình thành trên bề mặt kim loại là nơi diễn ra quá
trình trao đổi nhiệt. Nước chứa các axít hay kiềm có thể bị giữ ở đó và
khi nồi hơi hoạt động, nước bốc hơi, các chất axít và kiềm trở nên đậm đặc hơn
và chính chúng sẽ là tác nhân gây ăn mòn.
II. Cơ
sở của sự đóng cặn và sự ăn mòn trong nồi hơi:
1. Sự đóng cặn:
Cặn
trong nồi hơi được phân loại như sau:
- Lớp oxit sắt
bảo vệ rất cần thiết: có màu nâu sẫm đến đen, rất mỏng ( < 0.1 mm), rắn chắc
giống như lớp vảy cán mỏng, lớp cặn này không làm tăng nhiệt độ của bề mặt
tường trao đổi nhiệt
- Lớp cặn xốp không
mong muốn: có màu xám hoặc hơi nâu nhạt được tạo thành từ các chất nhiễm bẩn
trong nước (chủ yếu là cắn cứng, hoặc cặn silic), lớp cặn này luôn làm tăng
nhiệt độ của bề mặt tường trao đổi nhiệt
- Lớp cặn sa lắng xốp:
có màu nâu nhạt tới nâu đỏ, là sản phẩm của quá trình ăn mòn sắt (được hình
thành chủ yếu do lượng sắt có trong nước cấp nồi hơi. Lớp cặn sa lắng này hầu
như không tránh được trong hệ thống nồi hơi
- Phồng rộp hoặc bong
tróc cục bộ giống như cáu cặn do ăn mòn gây ra bởi oxy trong quá trình dừng
lò.Các cáu cặn không mong muốn sẽ làm tăng nhiệt độ của tường lò. Sự tăng nhiệt
độ này phụ thuộc vào chiều dày, thành phần và độ xốp của lớp cặn và có thể dẫn
tới sự quá nhiệt của vật liệu, làm giảm độ bền, làm hỏng hoặc gây nổ nồi hơi.
2. Sự ăn mòn
Quá trình ăn mòn trong nồi hơi chủ yếu là ăn mòn điện hóa. Đây là
phản ứng giữa vật liệu kim loại với môi trường mà kết quả là vật liệu hoặc cấu
kiện bị phá hủy sớm hơn tuổi thọ thông thường của nó.
III. Xử lý nước bên trong nồi hơi:
Xử lý nước bên trong
nồi hơi là quá trình xử lý bằng cách bổ sung định lượng hóa chất
chuyển động cho nước cấp và nước nồi hơi nhằm tạo cặn dạng bùn ngay trong nồi
hơi. Phương pháp xử lý này chỉ được áp dụng với nồi hơi có năng suất truyền
nhiệt thấp.
Cặn do độ cứng và
silicat có thể giảm đáng kể nếu thêm đủ một lượng Na3PO4 theo đúng tỷ lệ với
độn cứng ban đầu của nước cấp. Độ cứng cacbonat và phi cacbonat phản ứng với
photphat và tạo ra cặn canxi và magie photphat, cặn này phần lớn tồn tại lơ
lửng trong nước nồi hơi. Trong quá trình vận hành, cặn cần phải loại bỏ thông
qua lượng xả đáy đủ lớn. Sau quá trình vận hành, cần phải xả hết cặn lắng đọng
trong nồi hơi thông qua xả đáy bổ sung.
Cách hoạt động chung của nồi hơi công nghiệp là sử dụng nhiên liệu để đun sôi nước, dựa vào thiết kế của nồi hơi mà nguyên như là: rắn (như củi...), lỏng (như chất lỏng cháy được...), hoặc hơi (như gas). mặt hàng đơn giản nhất của nồi hơi có 2 phía: một ở cấu tạo trên, ngay phần dưới, có hai khúc ống, một phần tại buồng cháy để được làm nóng tạo hỗn hợp hơi và nước sôi đưa lên phần trên, một cấu tạo nằm phia ngoài cung cấp nước đã tách hơi đi xuống khúc dưới. lặp lại hỗn hợp nước và hơi nước cung cấp lên phần trên để tách gas, và nước từ bộ phận trên đưa xuống khúc dưới có thể là liên tục tự do, cũng có thể là liên tục ép buộc. cấu tạo trên là chỗ tách hơi ra khỏi hỗn hợp hơi-nước, khúc hơi tống ra bao hơi được đưa tới phần quá nóng là các dàn ống thiết kế ngang hoặc dọc trên đỉnh nồi để sử dụng độ nóng của khói nồi hơi, hơi này có áp suất và nhiệt độ cao được dùng cho các thiết bị như máy móc chạy hơi nước... . Để đưa nguồn khí có sức nóng và áp suất rất cao này phải dùng những đường dẫn chống được nhiệt, áp suất cao.
Trả lờiXóa