Chuyển đến nội dung chính

Cách cải thiện chất lượng nước cấp nồi hơi để ngăn ngừa ăn mòn

Biên dịch: Thanh Sơn
nguồn: corrosionpedia

Nồi hơi công nghiệp -Nồi hơi ống lửa
Sự cố nồi hơi là một mối quan ngại lớn đối với các nhà máy nhiệt điện và sản xuất điện, và sự ăn mòn liên quan đến chất lượng nước của nồi hơi được coi là nguyên nhân chính. Tổng chi phí do hỏng hóc ống nồi hơi trong các nhà máy điện được ước tính khoảng 5 tỷ đô la mỗi năm (lưu ý rằng con số này từ năm 2009, nên có thể cao hơn nhiều hiện nay). Để đảm bảo hoạt động an toàn lâu dài của nồi hơi, chất lượng nước cần được duy trì liên tục trong phạm vi yêu cầu dung sai của nồi hơi.

Các Tạp Chất Trong Nước Cấp Nồi Hơi

Nguồn nước chứa các tạp chất mà ở mức độ nhất định có thể rất có hại. Ở nhiệt độ cao, ngay cả một lượng nhỏ của một số chất trong nước cấp cũng có thể gây thiệt hại nghiêm trọng cho thiết bị và đường ống trong thời gian ngắn. Các chất rắn hòa tan hoặc lơ lửng có vấn đề, oxy, carbon dioxide và chất hữu cơ có thể gây ra cặn bám, bám bẩn và ăn mòn. Ví dụ:

  • Sắt có thể lắng đọng trên các bộ phận bên trong nồi hơi và ống dẫn, làm hỏng thiết bị hạ lưu và ảnh hưởng đến chất lượng của một số quy trình sản xuất.
  • Đồng có thể gây ra cặn lắng trong các tua-bin áp suất cao, làm giảm hiệu suất của chúng và đòi hỏi việc vệ sinh tốn kém hoặc thay thế thiết bị.
  • Silica có thể gây ra cặn rất cứng, đặc biệt trong các nồi hơi áp suất cao.
  • Canxi có thể gây ra cặn dưới nhiều dạng khác nhau tùy thuộc vào hóa học của nước cấp nồi hơi.
  • Magie có thể bám vào bên trong nồi hơi và các ống phủ, thu hút thêm chất rắn và góp phần tạo cặn, đặc biệt nếu kết hợp với phosphate.
  • Nhôm có thể lắng đọng dưới dạng cặn trong nồi hơi và phản ứng với silica để tăng khả năng tạo cặn.
  • Độ cứng gây ra cặn bám trên các bộ phận và đường ống của nồi hơi.
  • Khí hòa tan như oxy và carbon dioxide có thể gây ăn mòn nghiêm trọng trên đường ống và các bộ phận của nồi hơi.

Loại ăn mòn phổ biến nhất là tấn công dạng rỗ do oxy hòa tan. Điều này được đặc trưng bởi các lỗ nhỏ nhưng sâu xuyên qua thành ống và cuối cùng gây hỏng hóc. Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ nghiêm trọng bao gồm nồng độ oxy hòa tan, pH và nhiệt độ.

Để ngăn ngừa ăn mòn, nước nồi hơi cần có tính kiềm nhẹ và không được mang tính axit. Độ axit không phù hợp và nước hơi kiềm có thể làm tan kim loại và lớp màng bảo vệ trên bề mặt kim loại.

  • Tấn công axit xảy ra nếu pH giảm xuống dưới 8,5. Trong điều kiện này, vật liệu dễ bị mỏng bề mặt do axit. Bất kỳ khu vực nào chịu áp lực sẽ dễ bị tổn thương nhất trong loại tấn công này.
  • Tấn công kiềm xảy ra nếu pH vượt quá 12,9, và thường gặp ở nhiệt độ cao liên quan đến nồi hơi xử lý phosphate. Cặn bám ở các khu vực truyền nhiệt cao có thể làm bong tróc lớp màng magnetite khỏi vật liệu nền.

Hiện Tượng Tạo Bọt và Mang Theo

Hiện tượng tạo bọt và mang theo xảy ra khi các tạp chất thông thường trong nồi hơi trở nên quá đậm đặc, xử lý quá mức bằng hóa chất hoặc do sự xâm nhập ngẫu nhiên của chất hữu cơ (mỡ hoặc dầu) vào nước cấp nồi hơi hoặc nước ngưng tụ trở lại. Bọt bên trong nồi hơi dễ bị đẩy ra khỏi cửa thoát hơi của nồi hơi và có thể gây thiệt hại lớn. Ví dụ bao gồm hiện tượng búa nước trong đường ống hơi, xói mòn trong đường ống hơi, và sự cố nước thấp trong nồi hơi.

Hệ Thống Xử Lý Nước Cấp Nồi Hơi

Hệ thống xử lý nước cấp nồi hơi bao gồm nhiều công nghệ riêng lẻ nhằm đáp ứng điều kiện của nước cấp theo yêu cầu của nồi hơi cụ thể. Hệ thống xử lý bao gồm các thành phần cần thiết để loại bỏ các tạp chất luôn tồn tại bất kể nguồn nước. Một hệ thống xử lý nước cấp nồi hơi cơ bản thường bao gồm quá trình đông tụ, lọc, trao đổi ion, khử kiềm, khử khí và các quá trình màng như thẩm thấu ngược. Các thành phần này được mô tả trong các phần sau.

Đông tụ và kết tủa hóa học

Sau khi loại bỏ tất cả các vật thể lớn từ nguồn nước ban đầu, nhiều hóa chất khác nhau được thêm vào bể phản ứng để loại bỏ phần lớn chất rắn lơ lửng và các chất ô nhiễm khác nhau. Quá trình này bắt đầu với một loạt lò phản ứng trộn, thường là một hoặc hai lò thêm các hóa chất cụ thể để loại bỏ tất cả các hạt mịn trong nước bằng cách kết hợp chúng thành các hạt nặng hơn thông qua quá trình đông tụ, cuối cùng lắng xuống và tách ra.

Lọc và siêu lọc

Bước tiếp theo thường là cho nước qua quá trình lọc để loại bỏ bất kỳ hạt lơ lửng nào như cặn, độ đục và một số loại chất hữu cơ. Việc thực hiện điều này sớm trong quá trình thường hữu ích, vì việc loại bỏ chất rắn lơ lửng ở thượng nguồn có thể giúp bảo vệ màng và nhựa trao đổi ion khỏi bị bám bẩn sau này trong quá trình tiền xử lý.

Làm mềm bằng trao đổi ion

Nhựa làm mềm có thể được sử dụng để xử lý độ cứng cao chứa bicarbonate, sulfate, chloride hoặc nitrate. Quy trình này sử dụng quá trình trao đổi cation axit mạnh, trong đó nhựa được nạp ion natri. Nước cứng đi qua bộ làm mềm, và canxi cùng magie đổi chỗ với các ion natri. Các ion natri được giữ lỏng lẻo và dễ dàng bị thay thế bởi ion canxi và magie. Trong quá trình này, các ion natri “tự do” được giải phóng vào nước.

Khử kiềm

Khử kiềm có thể làm giảm độ kiềm hoặc pH, là tạp chất có thể gây tạo bọt, ăn mòn và giòn gãy. Khử kiềm bằng natri chloride sử dụng nhựa trao đổi anion mạnh để thay thế bicarbonate, sulfate và nitrate bằng anion chloride.

Thẩm thấu ngược và lọc nano

Thẩm thấu ngược (RO) và lọc nano (NF) ép nước áp suất qua màng bán thấm, giữ lại các chất ô nhiễm như vi khuẩn, muối, chất hữu cơ, silica và độ cứng, đồng thời cho phép nước tinh khiết đậm đặc đi qua. Các đơn vị lọc này được sử dụng chủ yếu với nồi hơi áp suất cao nơi nồng độ chất rắn lơ lửng và hòa tan cần được giữ ở mức cực thấp.

Khử khí hoặc tách khí

Nước ngưng tụ được trả lại sẽ trộn với nước cấp đã xử lý và đi vào quá trình khử khí hoặc tách khí. Bất kỳ dấu vết nào của oxy và carbon dioxide đều có thể cực kỳ ăn mòn đối với thiết bị và đường ống nồi hơi. Do đó, việc loại bỏ các khí này xuống mức chấp nhận được là rất quan trọng để tối đa hóa tuổi thọ và an toàn của hệ thống nồi hơi. Có nhiều loại thiết bị khử khí với nhiều cấu hình khác nhau, nhưng khử khí kiểu khay hoặc phun cho việc tách khí hoặc chất tẩy oxy là các loại phổ biến nhất.

Nồi Hơi Áp Suất Cao và Áp Suất Thấp

Yêu cầu chất lượng nước cấp phụ thuộc vào áp suất và lưu lượng. Đối với một số áp suất nhất định, có mức tối đa của các chất ô nhiễm, và khi áp suất tăng, việc xử lý nước kỹ lưỡng để đạt được nước chất lượng cao hơn trở nên quan trọng hơn.

  • Nồi hơi áp suất thấp (600 PSI trở xuống) và nước có hàm lượng chất rắn hòa tan tổng (TDS) thấp thường chỉ yêu cầu lọc đơn giản và làm mềm nước. Tùy thuộc vào hóa học của nước hoặc khi áp suất tăng, có thể cần đến thiết bị khử kiềm.
  • Nồi hơi áp suất cao (600 PSI trở lên) thường yêu cầu một số dạng khử khoáng, trao đổi ion hoặc thiết bị đánh bóng kiểu sandwich hoặc hỗn hợp nhựa. Thẩm thấu ngược kết hợp với công nghệ đánh bóng là lựa chọn rất phổ biến khi cần nước có độ tinh khiết cực cao.

Kiểm Tra và Kiểm Soát Chất Lượng Nước Cấp

Việc ngăn ngừa và giảm thiểu các quá trình ăn mòn trong nồi hơi rất quan trọng trong ngành công nghiệp nhiệt điện. Chất lượng nước cấp nên được duy trì ở mức tương ứng với tiêu chuẩn thiết kế, sau đó ghi nhận bất kỳ biến động nào trong các thông số đo được. Có các dụng cụ phân tích trực tuyến và ngoại tuyến nhạy cảm có thể được sử dụng để đo các thông số chẩn đoán chính quan trọng đối với an toàn và hiệu suất của nồi hơi.

Việc biết chất lượng nguồn nước cấp đứng ở đâu so với chất lượng nước yêu cầu cho một nồi hơi cụ thể là điều cần thiết, vì việc xử lý nước không đầy đủ có thể dẫn đến cặn bám, ăn mòn và bám bẩn của nồi hơi và thiết bị hạ lưu.

---
Xin chào bạn! 
Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa. 
Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. 
Nguyễn Thanh Sơn

Related Posts by Categories



Nhận xét

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1...

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Sổ tay bảo dưỡng công nghiệp tiên tiến [pdf]

Được biên soạn rất công phu bởi Trung tâm Sản xuất Sạch Việt Nam (VNCPC). Cuốn “ Sổ tay Bảo dưỡng Công nghiệp Tiên tiến ” được viết để phục vụ các đối tượng: 1- Các nhà lãnh đạo và quản lý doanh nghiệp (cấp cao) 2- Các cán bộ quản lý bảo dưỡng (cấp quản lý trung gian) 3- Các cán bộ kỹ thuật bảo dưỡng hoặc sản xuất - bảo dưỡng (cấp quản lý trung gian). Đây là ba nhóm đối tượng quyết định đối với triển khai bảo dưỡng công nghiệp tiên tiến tại các doanh nghiệp. Ngoài ra, các cán bộ giảng dạy, các nhà nghiên cứu, tư vấn và các nhà thiết kế thiết bị cũng có thể tham khảo các phần liên quan đến chuyên môn của mình. Trong 3 nhóm người đọc chính, nhu cầu kiến thức và các vấn đề cần giải quyết khác nhau đáng kể. Vì vậy chúng tôi cấu trúc cuốn Sổ tay theo hai lớp: (1) lớp cơ bản và nguyên lý; (2) lớp kiến thức chuyên sâu cung cấp cơ sở lý thuyết cho quản lý và kỹ thuật bảo dưỡng. Tải sổ tay bảo dưỡng công nghiệp tiên tiến https://drive.google.com/file/d/1aN-JJhQ8e-03aNodG1iddKgXoU4CtH...

Tặng ebook: Root Cause Failure Analysis (Phân tích tìm nguyên nhân hư hỏng)

Để chào đón phiên bản web mới, baoduongcokhi.com gửi tặng các bạn ebook hay: Root Cause Failure Analysis. Ebook contents: Part I: Introduction to Root Cause Failure Analysis Chapter 1 Introduction Chapter 2 General Analysis Techniques Chapter 3 Root Cause Failure Analysis Methodology Chapter 4 Safety-Related Issues Chapter 5 Regulatory Compliance Issues Chapter 6 Process Performance   Part II: Equipment Design Evaluation Guide Chapter 7 Pumps Chapter 8 Fans. Blowers, and Fluidizers Chapter 9 Conveyors Chapter 10 Compressors Chapter I I Mixers and Agitators Chapter 12 Dust Collectors Chapter 13 Process Rolls Chapter 14 Gearboxes/Reducers Chapter 15 Steam Traps Chapter 16 Inverters Chapter 17 Control Valves Chapter 18 Seals and Packing

Giới thiệu về Tua bin khí (Gas Turbine)

Turbine khí, còn được gọi là tuốc bin khí  (Gas Turbine) , là một loại động cơ nhiệt được sử dụng để chuyển đổi nhiệt năng thành năng lượng cơ học thông qua quá trình đốt cháy khí và chuyển động quay turbine. Một máy phát điện Generator kéo bởi một tuốc bin khí. Đây là tổ hợp của máy nén khí + tuốc bin khí + máy phát điện. Không khí được hút vào và nén lên áp suất cao nhờ một máy nén. Nhiên liệu cùng với không khí này sẽ được đưa vào buồng đốt để đốt cháy. Khí cháy sau khi ra khỏi buồng đốt sẽ được đưa vào quay turbine. Vì thế nên mới gọi là turbine khí. Năng lượng cơ học của turbine một phần sẽ được đưa về quay máy nén, một phần khác đưa ra quay tải ngoài, như cách quạt, máy phát điện... Đa số các turbine khí có một trục, một đầu là máy nén, một đầu là turbine. Đầu phía turbine sẽ được nối với máy phát điện trực tiếp hoặc qua bộ giảm tốc. Riêng mẫu turbine khí dưới đây có 3 trục. Trục hạ áp gồm máy nén hạ áp và turbine hạ áp. Trục cao áp gồm máy nén cao áp và turbine cao áp. Trụ...

Tải giáo trình chuyên nghành cơ khí [pdf]

Danh mục sách chuyên nghành cơ khí do chúng tôi tìm kiếm sưu tầm trên internet, đường link google drive có sẵn (pdf).  Nếu có điều kiện các bạn nên mua sách để ủng hộ tác giả và NXB nhé! Link tải giáo trình vẫn đang tiếp tục được cập nhật hàng ngày...... Ngày cập nhật: 13/6/2023 -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 1 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng, TH.S. Phan Đăng Phong NXB Khoa học và Kỹ thuật (2006) Số trang: 734 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 2 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng NXB Khoa học và Kỹ thuật (2004) Số trang: 601 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 3 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng NXB Khoa học và Kỹ thuật (2006) Số trang: 653 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ ...

Chọn vật liệu chế tạo bánh răng và xử lý nhiệt

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Điều cần thiết là chọn vật liệu và xử lý nhiệt thích hợp phù hợp với ứng dụng dự kiến ​​của bánh răng. Vì các bánh răng được ứng dụng cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau, chẳng hạn như máy móc công nghiệp, thiết bị điện/điện tử, đồ gia dụng và đồ chơi, và bao gồm nhiều loại vật liệu, nên chúng tôi muốn giới thiệu các vật liệu điển hình và phương pháp xử lý nhiệt của chúng. Hộp số 1. Các loại vật liệu chế tạo bánh răng a) S45C (Thép cacbon dùng cho kết cấu máy): S45C là một trong những loại thép được sử dụng phổ biến nhất, chứa lượng carbon vừa phải ( 0,45% ). S45C dễ kiếm được và được sử dụng trong sản xuất bánh răng trụ thẳng, bánh răng xoắn, thanh răng, bánh răng côn và bánh răng trục vít bánh vít . Xử lý nhiệt và độ cứng đạt được: nhiệt luyện độ cứng Không < 194HB Nhiệt luyện bằng cách nung nóng, làm nguội nhanh (dầu hoặc nước) và ram thép, còn gọi là quá...

Phương pháp kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing)

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing MPT/MT hay Magnetic Particle Inspection - MPI) là một phương pháp kiểm tra không phá hủy nhằm phát hiện các khuyết tật trên bề mặt hoặc ngay bên dưới bề mặt kim loại. Đây là kỹ thuật nhanh và đáng tin cậy để phát hiện và định vị các vết nứt bề mặt. Nguyên lý MPT: Từ thông rò trên bề mặt không liên tục Nguyên lý Kiểm tra hạt từ (MT) dựa trên tính chất từ tính của vật liệu sắt từ. Khi một thành phần sắt từ bị từ hóa (được thực hiện bằng cách cho dòng điện chạy qua nó hoặc bằng cách đặt nó trong một từ trường mạnh), bất kỳ sự không liên tục hoặc khuyết tật nào có trong vật liệu sẽ gây ra rò rỉ từ thông (như vết nứt  sẽ tạo ra lực cản đáng kể đối với từ trường, tại những điểm không liên tục như vậy, từ trường thoát ra trên bề mặt của mẫu thử (từ thông rò rỉ). Xem thêm:  Kiểm tra thẩm thấu PT (Penetrant Testing) Kiểm tra siêu âm bên trong lòng ống ILI là gì? Rò rỉ từ thông...

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định.  Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng.  Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để ...

Nguyên lý hoạt động tuabin hơi (steam turbine)

Giới thiệu Tua bin hơi (steam turbine)  là loại máy biến đổi nhiệt năng sinh ra từ hơi có áp suất thành động năng sau đó chuyển hóa thành cơ năng làm trục quay. Trục này được kết nối với một máy phát điện ( Generator ) để sản xuất điện. Một phần rất lớn các yêu cầu về điện năng của thế giới được đáp ứng bởi các tuabin hơi nước này, có mặt trong các nhà máy điện hạt nhân, nhiệt điện và điện than. Riêng ở Mỹ, khoảng 88% điện năng được sản xuất bằng cách sử dụng các tuabin hơi nước. Tua bin hơi nước hiện đại đầu tiên được phát triển bởi Sir Charles A. Parsons vào năm 1884. Kể từ đó, rất nhiều cải tiến đáng kể đã được thực hiện về năng lực và hiệu quả sản xuất. Tua bin hơi nước được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện chu trình hỗn hợp . Trong các nhà máy này, tuabin khí tạo ra nhiệt và năng lượng từ khói thải có thể được tận dụng để sản xuất hơi nước để chạy tuabin hơi. Sự kết hợp của hai tuabin này với nhau giúp sản xuất điện có hiệu quả trong các nhà máy này. Về cơ bản, hiện na...

Nghe Podcast Bảo Dưỡng Cơ Khí