Lò hơi là gì?

Lò hơi công nghiệp (hay còn được gọi nồi hơi công nghiệp) có tên tiếng anh là Steam Boiler - là thiết bị sử dụng nhiên liệu như giấy vụn, củi, than, khí gas để đun sôi nước và tạo thành hơi nước mang nhiệt nhằm phục vụ yêu cầu trong các ngành công nghiệp như sấy, nhuộm, dệt, sản xuất nước giải khát, bia rượu, hóa chất, chế biến thực phẩm,..
 

Trong hầu hết các ngành công nghiệp, lò hơi - Boiler đều được sử dụng một cách rộng rãi. Tùy thuộc vào từng ngành, từng nhu cầu, điều kiện mà mức độ nhiệt và áp suất của nồi hơi khác nhau. Ví dụ như là:

  • Các công ty may mặc: Nồi hơi sẽ dùng để cung cấp nhiệt cho công đoạn giặt, là, ủi

  • Các công ty chế biến thực phẩm: Lò hơi sẽ được dùng để sấy khô thực phẩm

  • Các nhà máy sản xuất nước giải khát: Nồi hơi được dùng để đun sôi, khử trùng nước

Tuy nhiên, sau một thời gian sử dụng, lò hơi công nghiệp thường bị lắng cặn. Theo thời gian lớp cáu cặn sẽ ngày càng dày gây tắc nghẽn đường ống. Điều này làm cho khả năng dẫn nhiệt kém, hiệu quả công việc theo đó mà cũng kém hiệu quả.

Nguyên nhân gây cáu cặn lò hơi

Nguyên nhân đầu tiên gây ra cáu cặn bám vào thành lò hơi đó chính là việc vệ sinh lò hơi kém, không xử lý cáu cặn thường xuyên dẫn đến tình trạng cáu cặn kết dính vào thành lò hơi
 

Hầu hết cáu cặn trong nồi hơi bắt nguồn từ độ cứng của nước. Độ cứng này sẽ phản ứng trong môi trường nhiệt và tạo ra cáu cặn bám vào thành nồi hơi. Và đây là một trong những nguyên nhân nước cứng không được sử dụng trong lò hơi, nồi hơi. Còn muốn sử dụng, người ta phải làm mềm nước cứng trước khi đun sôi để lấy hơi.

Và phương pháp làm mềm chủ yếu của các xí nghiệp là sử dụng hóa chất xử lý nước lò hơi. Bởi lẽ, dùng hóa chất xử lý nước lò hơi vừa tiết kiệm, vừa nhanh, không tốn thời gian, đặc biệt không khiến lò hơi bị hư hại.

Cáu cặn nồi hơi được gây ra bởi các tạp chất được kết tủa trực tiếp trong nước và bám vào thành lò hơi hoặc do các chất lơ lửng trong nước lắng vào bám vào thành, bề mặt lò hơi. Sự bay hơi trong nồi hơi sẽ làm cho cáu cặn kết dínhcô đặc hơn

Dưới đây là các vị trí mà cáu cặn thường bám vào nhất:

  • Bụng (đáy) nồi hơi, bao hơi, ống góp có một lớp bùn nhão động lại. Bề dày của lớp này phụ thuộc vào việc xả lò, hiệu quả của việc xả đáy lò và sự tuần hoàn của nước trong nồi.

  • Ở khu vực ranh giới phần chứa hơi và nước có một khe trắng mờ mờ nhưng bột xốp dính lại làm nên sự ăn mòn kim loại ở khu vực ranh giới này. (ở một số nồi hơi người ta thiết kế ống xả ván ở khu vực ranh giới mực nước -> giảm sự ăn mòn kim loại).

Chính vì thế, dùng hóa chất tẩy cáu cặn nồi hơi là điều vô cùng cần thiết của các doanh nghiệp thường xuyên sử dụng đến nhiệt như may mặc, sản xuất bia, chế biến,... Bởi vì, khi dùng hóa chất tẩy cáu cặn nồi hơi mới đảm bảo mọi công việc trong công ty luôn hoạt động mức tối đa.


Hóa chất ức chế cáu cặn nồi hơi SP-03: Là dung dịch mang tính kiềm có tác dụng ức chế cáu cặn, ăn mòn cho hệ thống làm lạnh tuần hoàn kín, thích ứng tốt với chất chống đông glycol. Sử dụng cho cả hệ nước cứng, mềm, phù hợp với hệ kín nóng và lạnh. Nguyên lý ức chế đóng căn và tạo một màng film bảo vệ. Luôn giữ bề mặt trao đổi nhiệt sạch, tăng tối đa hiệu quả truyền nhiệt và giảm chi phí vận hành, tăng tuổi thọ của hệ thống.
Đặc tính lý hóa:
Trạng thái tồn tại                : Dung dịch
Màu sắc                              : Vàng nhạt
Khả năng tan trong nước    : Có
Tính chất                             : Mang tính kiềm
Pha chế: 
Phương pháp      : Ngâm
Hàm lượng (g/l) : 5 ÷ 12
Nhiệt độ             : Thường
An toàn sử dụng: SP-03 mang tính kiềm nhẹ vì vậy cần tuân thủ an toàn lao động trong quá trình sử dụng.

Điều kiện sinh thành cáu cặn nồi hơi

  • Độ hòa tan của muối trong nước được đánh giá bằng tích số hòa tan của muối, ký hiệu : TH

    • TH = [ Cation+].[Anion-] (gọi là tích số nồng độ)

  • Khi nồng độ các ion trong nước tăng lên, tích số này tăng lên đến một mức nào đó đạt trạng thái bão hòa gọi là độ hòa tan của muối

    • Khi TH nhỏ hơn độ hòa tan của muối trong dung dịch thì không sinh cáu.

    • Khi TH lớn hơn độ hòa tan của muối trong dung dịch pha thì cứng tách ra, rồi sinh thành cáu.

Cáu cặn chỉ là một trong những vấn đề mà lò hơi thường gặp. Ngoài cáu cặn, lò hơi còn gặp các vấn đề như không có hơi nóng, bị rò rỉ nước, mất áp suất,...

Tác hại của cáu cặn lò hơi:

Khi cáu cặn đã kết dính và cô đặc trong nồi hơi mà bạn vẫn chưa xử lý kịp thời thì nó có thể cho những tác hại nghiêm trọng trong quá trình hoạt động như: 

  • Thiết bị sẽ bị ăn mòn và giảm tuổi thọ của thiết bị

  • Gây tắc nghẽn đường ống, tạo sự cách nhiệt trong đường ống, giảm hiệu xuất nhiệt dẫn đến tình trạng nồi hơi quá nhiệt làm hư hỏng kim loại.

  • Ngoài ra trong nước còn chứa rất nhiều khí hòa tan như Oxy và CO2 , gây oxít hóa kim loại, vừa làm giảm tính bền chắc của kim loại vừa làm hư hỏng kim loại và tạo ăn mòn.

  • Gây ra một số rủi ro trong quá trình vận hành như cháy nổ thiết bị

  • Làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt, công suất, năng suất của thiết bị.

  • Hao tốn nhiên liệu, năng lượng, gây hại về kinh tế.

  • Gây tắc, thủng đường ống. Rủi ro này gây ảnh hưởng đến toàn bộ quá trình sản xuất và thiệt hại cho doanh nghiệp…..
     

  • Tệ hơn nữa đó là hiện tượng nổ nồi hơi, đường ống. Trường hợp này xảy ra rất ít. Khi cáu cặn tích tụ quá nhiều, nó sẽ bịt kín đường ống dẫn hơi đến các vị trí làm việc. Khi đường ống bị bịt kín, hơi không thoát ra được và làm áp suất trong lò hơi tăng cao. Vì thế, rất dễ gây ra nổ đường ống dẫn hơi nước.

Giải Pháp Xử Lý Cáu Cặn Lò Hơi

Để lò hơi đạt hiệu quả tốt nhất cần phải xử lý cáu cặn lò hơi.

Một số phương pháp xử lý cáu cặn lò hơi thường dùng bao gồm :

  •  Xử lý nước cấp vào lò hơi.

  •  Dùng chất tẩy rửa hóa học.

  •  Dùng thiết bị khử cặn điện tử.

  1. Xử lý nước cấp vào nồi hơi

Khi đã xử lý được vấn đề cáu cặn trong lò hơi, việc tiếp theo của bạn là phải xử lý nguồn nước cấp. Bạn phải làm mềm nước cứng để giảm khả năng lắng cặn trong môi trường nhiệt độ cao. Để làm mềm nước cứng bạn có thể: lắp thiết bị làm mềm nước cứng, làm mềm nước cứng bằng hạt nhựa trao đổi ion, hệ thống khử ion (DI) hay hệ thống lọc màng RO (thẩm thấu ngược).

Ngoài ra, bạn cũng cần lưu ý những điều sau: 

  • Tuyết đối không được bổ sung nước chưa qua xử lý vào nồi hơi.

  • Thường xuyên xả đáy nồi hơi vào thời điểm thích hợp để đạt hiệu quả xả đáy cao.

  • Định kỳ thay nước nồi hơi để giảm nồng độ muối của nước trong nồi.

  • Thường xuyên xả van (đối với nồi có lắp van xả  hay còn gọi là văn xả bề mặt nước) vào thời điểm thích hợp để đạt hiệu quả xả van nước cao.

  • Định kỳ lấy mẫu nước kiểm tra các chỉ tiêu nước cấp theo quy định để kịp thời điều chỉnh cho phù hợp.

  1. Dùng chất tẩy rửa hóa học

Sử dụng các chất hóa học để vệ sinh thường xuyên lò hơi, khoảng 6 tháng một lần nhằm hạn chế thiệt hại mà cáu cặn lò hơi mang lại. Tuy nhiên phương pháp có nhiều điểm trừ, ngoài độc hại, tốn kém và mất thời gian thì nó chỉ giúp giải quyết được phần ngọn bởi vì nguyên nhân chủ yếu của việc đóng cáu cặn lò hơi là do nước cứng.

  1. Sử Dụng Thiết Bị Khử Cặn Điện Tử TWT

+ Thiết Bị Khử Cặn Điện Tử bằng Sóng Tam Giác TWT là Thiết Bị Tiến Tiến trong việc Chống Bám Cáu Cặn, Rong Rêu…..Được thiết kế cho các Hệ Thống Lọc Hóa Dầu, Hệ Thống Cấp Nước Một Lần, Hệ Thống Nước Tuần Hoàn như Hệ Thống HVAC, Hệ Thống Trao Đổi Nhiệt,  Giàn Ngưng Bay Hơi,  Cooling Tower,  Bình Ngưng,  Lò Hơi, Hệ Thống Làm Lạnh Trong Công Ngiệp, Nông Nghiệp .v.v….

+ Thiết bị sóng tam giác TWT là một thiết bị chống bám cáu cặn bằng phương pháp điện tử, nó dựa trên phương pháp điều biến tần số sử dụng  một cuộn dây quấn quanh một đoạn ống của hệ thống nước.Cuộn dây này được kích hoạt bởi một nguồn điện liên tục thay đổi về cực tính,tần số và biên độ của dòng điện được truyền đến cuộn dây. Khi nước đi qua đoạn đường ống được cuốn bởi cuộn dây này chúng bị ức chế làm mất khả năng bám dính vào thành thiết bị đồng thời làm tan  các cặn cũ do đó bề mặt thiết bị không còn  cáu cặn.Làm tăng hiệu quả trao đổi nhiệt, tiết kiệm năng lượng, và kéo dài tuổi thọ của thiết bị trao đổi nhiệt

+ Thiết Bị Khử Cặn Điện Tử bằng Sóng Tam Giác có những ưu điểm vượt trội như sau:

  • Khử được cáu cặn đang có

  • Phòng chống đóng cáu cặn trở lai

  • Chi phí đầu tư ban đầu thấp

  • Tiết kiệm năng lượng trong quá trình sản xuất

  • Thân thiện với môi trường

  • Thích ứng với mọi điều kiện sản xuất công nghiệp

  • Dễ lắp đặt và không phải dừng sản xuất

Các bước cụ thể để Xử lý cáu cặn lò hơi:

Bước 1: Khảo sát - lên phương án

Khảo sát sơ bộ tổng quan về hệ thống nồi hơi như: kiểu nồi hơi, công suất, nhiên liệu đốt, hiệu suất.....

Để đảm bảo an toàn và hiệu suất làm việc cho thiết bị, tuổi thọ của thiết bị thì định kỳ ta phải bảo dưỡng tẩy cáu cặn lò hơi. Thời gian tẩy cáu cặn và lượng hóa chất dùng để tẩy cáu cặn đối với thiết bị nồi hơi thường phụ thuộc vào một số yếu tố sau:

  • Thời gian làm việc, thời gian hoạt động của thiết bị

  • Tổng cứng của nước cấp

  • Công suất làm việc thiết bị

  • Lượng nước tiêu thụ khi thiết bị hoạt động, làm việc

Trước khi tẩy cáu cặn thì phải cho thiết bị dừng hoạt động và được tiến hành theo các bước như sau:

  • Dừng cấp nhiệt cho nồi hơi

  • Hạ áp trong nồi theo đường xả đáy (trong quá trình hạ áp ta phải chú ý lượng nước trong nồi hơi, không được để nước cạn quá ½ nồi, khi nước trong nồi cạn thì ta tiến hành bơm nước vào nồi để hạ nhiệt trong nồi từ từ đồng thời kết hợp xả đáy.)

Khi quá trình hạ áp và bơm nước vào nồi đã đạt yêu cầu (Áp suất trong nồi về 0, và nhiệt độ nước trong nồi đạt nhiệt độ thường thì ta tiến hành tháo kiểm tra nồi và được tiến hành theo các bước sau:

  • Tháo kiểm tra trong nồi

  • Xả hết nước trong nồi

  • Khóa các van cấp hơi và van nước cấp vào nồi

  • Lần lượt mở các cửa của nồi hơi để kiểm tra

  • Kiểm tra cáu cặn (độ dày, độ cứng, độ đồng đều)

  • Kiểm tra chất lượng bề mặt, mức độ ăn mòn, các điểm tắc, thủng bục nếu có…


Khi các khâu chuẩn bị và kiểm tra đã hoàn tất và đảm bảo an toàn thì ta tiến hành tính toán lượng hóa chất dùng trong việc tẩy cáu cặn. 

Bước 2: Tiến hành tẩy rửa cáu cặn

Khi các khâu kiểm tra lên phương án, tính toán lượng hoá chất sử dụng thì ta tiến hành tẩy theo các bước sau:

  • Đóng tất cả các van xả đáy

  • Khoá, đóng các cửa hở, kiểm tra độ kín khít của các gioăng (nếu có) đã kín chưa?

  • Bơm nước sạch vào nồi với thể tích bằng 1/3 thể tích chứa nước của thiết bị

  • Bơm hóa chất tẩy cáu cặn nồi hơi ức chế chống ăn mòn kim loại và hóa chất làm xốp cáu cặn

  • Bơm vào nồi hoá chất tẩy cáu cặn theo định mức đã tính toán (Bơm ½ lượng hóa chất tẩy cáu cặn..)

  • Dừng bơm hóa chất và tiến hành bơm nước sạch vào nồi cho đến mức ½ - ¾ thể tích chứa nước của nồi thì dừng để tiếp tục bơm hóa chất tẩy cáu cặn vào nồi

  • Bơm hết lượng hóa chất vào nồi

  • Bơm nước sạch vào nồi (thường thường sau khi bơm hết hóa chất thì ta tiếp tục bơm nước sạch vào nồi với mức nước báo trong nồi bằng khi nồi hoạt động hoặc vừa chớm ngập mức ống thủy phía trên…)

Bước 3: Vận hành hệ thống tuần hoàn hoá chất và cấp nhiệt, kiểm tra

 

Khi hoá chất đã cho vào thiết bị theo định mức đã quy định thì ta tiến hành lắp bơm tuần hoàn và cấp thêm nhiệt cho dung dịch hoá chất tẩy cáu cặn trong thiết bị, bắt đầu tính thời gian cho công việc tẩy cáu cặn.

Ghi chú: Với cấu tạo của mỗi nồi hơi mà ta vận hành trong quá trình tẩy cáu cặn có thể khác nhau. Với loại nồi hơi dạng ống lửa (Nước bên ngoài ống) thì ta có thể giảm bớt công đoạn tuần hoàn mà chỉ cần cấp nhiệt bổ sung cho dung dịch trong nồi là có thể đảm bảo sự khuấy trộn, sự đồng đều của hỗn hợp dung dịch tẩy cáu cặn trong nồi mà không cần tuần hoàn hoặc ta chỉ cần tuần hoàn gián đoạn).

Khi các khâu đã thực hiện hoàn tất thì ta tiến hành tính thời gian tẩy cáu cặn, trong quá trình tẩy và nếu lắp bơm tuần hoàn thì quá trình lắp và kiểm tra trong quá trình tẩy thực hiện như sau:

  • Kiểm tra lại toàn bộ các van xả, van cấp xem đã đóng kín chưa. Lắp bơm tuần hoàn dịch theo quy trình: Rút nước ở dưới van xả đáy qua đường xả đáy và bơm lên đỉnh thiết bị.

  • Vận hành bơm tuần hoàn theo quy trình sơ đồ đã định

  • Định kỳ theo thời gian quy định ta tiến hành kiểm tra lượng hoá chất tiêu tốn đã hoà tan cáu cặn và khả năng hoà tan cáu cặn trong thiết bị....

  • Gia nhiệt thêm cho dung dịch tẩy cáu cặn trong lò hơi, gia nhiệt cho đến khi nhiệt độ của dung dịch tẩy cáu cặn trong lò hơi đạt trong khoảng 50 – 60 oC là đạt yêu cầu .

Bước 4: Rửa và trung hoà

Khi quá trình tẩy cáu cặn đã đủ thời gian quy định thì ta tiến hành kiểm tra trước khi tháo xả dung dịch tẩy.

Khi các khâu kiểm tra hoàn tất và đạt yêu cầu thì ta tiến hành xả hết dịch trong thiết bị bằng các van xả đáy. Sau khi xả hết hoá chất ta bơm nước sạch vào đầy phần chứa nước và ngâm trong 10 phút rồi xả. Khi quá trình rửa đã hoàn tất thì ta tiến hành bơm nước sạch vào thiết bị với lượng V = 1/2 thể tích.

Sau đó ta cho hoá chất trung hoà vào lò hơi và tiếp tục bơm nước vào cho đầy. Ngâm trong thời gian 15 -30 phút rồi xả hết và tiếp tục bơm nước sạch vào nồi rửa 1-2 lần thì nồi đã hoàn tất quá trình tẩy và rửa nồi.

Khi các khâu thực hiện trong việc tẩy cáu cặn hoàn tất theo quy trình thì ta tiến hành kiểm tra nghiệm thu sau quá trình tẩy và được thực hiện theo các bước sau:

  • Tháo các của kiểm tra bên trong nồi hơi

  • Khi các khâu kiêm tra đã hoàn tất thì ta tiến hành thử áp suất tĩnh nồi hơi. Khi mọi thông số đã đạt theo yêu cầu thì thiết bị có thể hoạt động bình thường theo quy trình Công ty đã quy định.

  • Sau khi các bước tẩy cáu cặn đã hoàn tất thì ta tiến hành thử áp suất tĩnh (thử áp xuất bằng nước) thử đến áp xuất cho đến khi van an toàn bật lên và xì nước ra thì khâu thử xong;

  • Kiểm tra pH của dung dịch sau thời gian tẩy.

Bước 5: Thử áp lực và vận hành

  • Kiểm tra bằng mắt thường ( quan sát tại các cửa mở của thiết bị)

  • Chú ý : Trong quá trình thử ta phải thực hiện từ từ và theo rõi kiểm tra.

  • Khi các công đoạn thử áp xuất tĩnh xong thì ta tiến hành cho vận hành thiết bị theo trình tự các bước sau:

  • Bơm nước vào lò theo định mức quy đinh

  • Vận hành thiết bị khi áp suất lên 0,5at thì cho dừng lò 15 phút

  • Vận hành từ 0,5 – 2at thì cho dùng 20 phút

  • Vận hành từ 2at – 4at thì cho dùng nghỉ 20phút

  • Khi đã đạt yêu cầu ta cho vận hành đến áp suất cần phải sử dụng.

Bước 6 : Kiểm tra, nghiệm thu, bàn giao

Chứng nhận đánh giá bằng văn bản hiệu quả công việc để làm cơ sở để hoàn thiện bàn giao.

Trước khi tẩy có cán bộ chuyên trách xuống kiểm tra tình trạng nồi trước và sau khi tẩy.