Các vấn đề xảy tra trong hệ thống nồi hơi
| Phân loại vấn đề | Tác hại | Nguyên nhân |
| Cáu cặn
(Scale) |
– Giảm hiệu suất nồi hơi do sự bám dính của thành phần cứng hoặc cặn silic- Làm giãn hoặc phá ống hơi do sức nặng của lớp cáu cặn, tăng áp suất, trở lực hệ thống. |
– Nước cấp bù có độ cứng và silic cao hơn mức cho phép
– Thiếu sự kiểm soát chất lượng hệ thống làm – Thiếu sự áp dụng hóa chất xử lý |
| Ăn mòn (Corrosion) |
– Ăn mòn làm hỏng ống dẫn nước bù, ống ngưng và ống hơi…do oxy hòa tan hoặc CO2.- Ăn mòn làm hỏng ống bay hơi dưới lớp lắng của oxit kim loại. |
– Khử khí nước cấp bù không đủ.
– pH nước nồi hơi, nước ngưng tụ thấp hơn mức cho phép. – Nước bù bị nhiễm sắt từ ống nước ngưng. – Khí oxy đi vào nồi hơi trong thời gian ngừng vận hành. |
| Cuốn theo
(Carry Over) |
– Làm giảm chất nước của hơi (không tinh khiết)
– Giảm hiệu suất của tuabin do cặn silic – Làm giảm chất lượng sản phẩm được xử lý |
– Nước nồi hơi bị bẩn do chất hữu cơ.
– Nước nồi hơi quá cô đặc. |
Cơ chế hóa chất ức chế chống cáu cặn
- Hóa chất chống cáu cặn có tác dụng ngăn ngừa sự lắng đọng trong nồi hơi. Sản phẩm này là sự kết hợp các hợp chất phosphates, tác nhận chelate hóa, tác nhân chelate oxy hóa và tác nhân phá bọt.Sản phẩm này kiểm soát ăn mòn, đóng cặn trong thép (thành phần thép ít), đồng và đồng thau ở nước làm mát có nồng độ kiềm cao.
- Xử lý các tạp chất trong nước cấp nồi hơi bằng các hóa chất theo ba cách: kết tủa, hòa tan và tạo huyền phù.
– Cách thông thường nhất để kết tủa canxi và magie là dùng muối photphat
– Còn ở phương pháp hòa tan, sử dụng các chất tạo càng (chelating agent) để tạo phức với canxi và magie nhờ đó mà bề mặt của kim loại nơi xảy ra quá trình trao đổi nhiệt vẫn giữ được sạch.
– Với phương pháp phân tán, sử dụng các loại polymer caboxylat hóa để giữ các tạp chất ở dạng huyền phù rồi loại bỏ nó qua việc xả đáy
3Ca2+ + 2PO43- → Ca3(PO4)2↓
Ca2+ + HCO3- + OH-→ CaCO3↓ + H2O
Mg2+ + 2 OH- → Mg(OH)2↓
3Mg2+ + 2OH- + SiO32- + H2O→ 2MgSiO3.Mg(OH)2.H2O↓
4Mg2+ + 2OH- + 2PO43- → 2Mg3(PO4)2.Mg(OH)2 ↓
Cơ chế hóa chất khử oxy
- Hóa chất khử oxy với thành phần chủ yếu là carbohydrazide, có tác dụng hiệu quả trọng việc loại bỏ oxy hòa
tan trong nước nồi hơi, ngăn ngừa oxy hóa, ăn mòn và tạo thành axit carboxylic. - Phản ứng loại bỏ oxy
(N2H3)2CO + 2O2 → 3H2O + CO2↑+ N2↑
- Phản ứng thụ động hóa kim loại:
(N2H3)2CO + 12Fe2O3 → 8Fe3O4 + 3H2O + CO2↑+ 2N2↑
(N2H3)2CO + 8CuO → 4Cu2O + 3H2O + CO2↑+ 2N2↑
- Carbohydrazine là loại hóa chất phù hợp nhất để thay thế hydrazine vì carbohydrazine cho hiệu quả loại bỏ oxy tương tự như hydrazine nhưng lại không phải là yếu tố gây ung thư như hydrazine.
Cơ chế hóa chất chống ăn mòn
- Hợp chất của amine, có thành phần chính là morpholinem cyclohexyamine, có tác dụng chống ăn mòn cho hệ thống thu hồi nước ngưng bằng cách trung hòa axit của nước ngưng.
- Việc xử lý nước ngưng để tránh ăn mòn cho nguyên nhân nước ngưng có tính axit và có oxy hoặc cacbodioxit hòa tan.
2HCO3- + Heat → CO32- + H2O + CO2↑
CO32- + H2O + Heat → 2OH- + CO2↑
CO2 + H2O → H2CO3
Fe + 2H+ + 2HCO32- → Fe(HCO3)2 + H2↑
- Bởi hệ thống nhưng tụ có bề mặt rất lớn và khá nhiều tạp chất sẽ quay trở lại nồi hơi theo nước ngưng. Có 3 phương pháp xử lý nước ngưng:
- Dùng các amin để tạo một lớp màng chăn không cho các chất axit và oxy hòa tan ăn mòn bề mặt kim loại của các ống nồi hơi
- Dùng các amin để trung hòa các chất axit, ngăn chặn quá trình ăn mòn
- Sử dụng các tác nhân làm thụ động hóa bề mặt kim loại ống hơi để chống ăn mòn.
R-NH2 + CO2 + H2O → R-NH3+ + HCO3-
R-NH2 + H2O → R-NH3 + OH-
Kết luận:
- Mỗi hệ thống nồi hơi dù lớn hay nhỏ đều cần phải được xử lý nước cấp đạt tiêu chuẩn theo yêu cầu của nhà sản xuất nồi hơi
- Sau khi nước cấp nồi hơi đã được sử lý đạt chuẩn cần kết hợp một hoặc nhiều loại hóa chất để bảo vệ hệ thống nồi hơi tránh khỏi các vấn đề nêu trên
EnPlus sẽ khảo sát hệ thống, lấy mẫu nước phân tích sau đó đưa ra chương trình hóa chất phù hợp với hệ thống nồi hơi của khách hàng.
Đồng thời trong suốt quá trình sử dụng hóa chất, EnPlus sẽ lấy mẫu nước định kỳ, phân tích, báo cáo, đưa ra khuyến cáo, giải pháp tối ưu vân hành hệ thống cả về mặt kĩ thuật và chi phí.
