Cáu cặn silica trong nồi hơi – Kẻ thù của hệ thống nồi hơi

Helen Nguyễn

17/06/2024

Nội dung bài viết

Cáu cặn silica trong nồi hơi luôn là một thách thức đáng kể đối với việc vận hành an toàn và hiệu quả của hệ thống nồi hơi. Silica, một thành phần vô cơ phổ biến trong nước, có thể gây ra những vấn đề nghiêm trọng nếu không được kiểm soát chặt chẽ. Mời quý khách hàng cùng ATS Water Technology cùng tìm hiểu rõ hơn về cáu cặn silica trong nồi hơi qua bài viết sau.

Nội dung bài viết

1. Nguồn gốc của silica trong nước

Silica tự nhiên có mặt trong nhiều nguồn nước, bao gồm cả nước ngầm và nước mặt. Các nguồn nước này thường chứa hàm lượng silica dao động từ vài miligam đến hàng chục miligam mỗi lít. Nguồn gốc của silica bao gồm sự phong hóa của các khoáng vật chứa silicon trong đất và các quá trình địa chất khác.

2. Chỉ tiêu Silica trong nước nồi hơi

Theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12728:2019 chỉ tiêu silica trong lò hơi ở bên trong nồi hơi đối với nồi hơi ống nước có quá nhiệt được quy định như sau:

Chỉ tiêu	Đơn vị	Trị số ứng với áp suất làm việc p (MPa) (xem chú thích 1)
Chỉ tiêu	Đơn vị	p ≤ 2,0	2,0 < p ≤ 3,1	3,1 < p ≤ 4,1	4,1 < p ≤ 5,2	5,2 < p ≤ 6,2	6,2 < p ≤ 6,9	6,9 < p ≤ 10,3	10,3 < p ≤ 13,8
Nước bên trong nồi hơi (nước lò)
Silica (SiO₂)	ppm (mg/l)	≤ 150	≤ 90	≤ 40	≤ 30	≤ 20	≤ 8	≤ 2	≤ 1
Tổng độ kiềm	ppm (mg/l)	< 700	< 600	< 500	< 200	< 150	< 100
Độ kiềm OH tự do	ppm (mg/l)	Không quy định	Không quy định	Không quy định	Không quy định	Không quy định	Không quy định
Độ dẫn điện ở 25°C (xem chú thích 3 và 4)	µS/cm	5400 – 1100	4600 – 900	3800 – 800	1500 – 300	1200 – 200	1000 – 200	≤ 150	≤ 80
Tổng chất rắn hòa tan (TDS) trong nước ngưng từ hơi bão hòa
Tổng chất rắn hòa tan (TDS)	ppm (mg/l)	1,0 – 0,2	1,0 – 0,2	1,0 – 0,2	0,5 – 0,1	0,5 – 0,1	0,5 – 0,1	0,1	0,1
CHÚ THÍCH: 1. Các trị số này áp dụng cho các nồi hơi làm việc trong các điều kiện sau: Có bộ quá nhiệt, có sử dụng hơi cho tuabin, hoặc công nghệ có yêu cầu nghiêm ngặt về độ sạch của hơi. Yêu cầu về độ sạch của hơi bão hòa: theo trị số tổng chất rắn hòa tan (TDS) trong nước ngưng từ hơi bão hòa quy định trong bảng trên. 2. Trong các trường hợp này độ kiềm natri hydroxit hoặc kali tự do không phép được tồn tại. Một lượng nhỏ trong tổng độ kiềm sẽ hiện diện và có thể đo lường được với việc điều chỉnh pH bằng phosphat được sử dụng ở các dải áp suất cao này. 3. Quy đổi ra tổng chất rắn hòa tan (TDS): 1 ppm (mg/l) có độ dẫn điện bằng 2 µS/cm. 4. Độ dẫn điện nêu trong bảng này là giá trị khuyến nghị. Khi áp dụng, cần căn cứ vào yêu cầu về độ sạch của hơi theo mục đích sử dụng để xác định giá trị cụ thể.

Qua đó có thể thấy, kiểm soát silica nước cấp nồi hơi chặt chẽ là rất quan trọng.

3. Tác hại của cáu cặn silica

Khi nước cấp vào nồi hơi, hàm lượng silica sẽ tăng lên do quá trình bay hơi. Điều này dẫn đến sự tích tụ silica dưới dạng cáu cặn ở các bề mặt nóng như ống dẫn hơi, bộ trao đổi nhiệt và thậm chí cả bên trong nồi hơi. Các lớp cáu cặn silica trong nồi hơi này có thể gây ra nhiều vấn đề như:

Giảm hiệu suất truyền nhiệt: Lớp cáu cặn silica trong nồi hơi có độ dẫn nhiệt rất kém, làm giảm đáng kể khả năng truyền nhiệt, dẫn đến tăng tiêu hao nhiên liệu.
Gia tăng áp suất hoạt động: Cáu cặn silica trong ống dẫn hơi và bộ trao đổi nhiệt có thể làm tăng độ nhám bề mặt, dẫn đến tăng lực ma sát và gia tăng áp suất hoạt động của hệ thống.
Tăng nguy cơ hỏng hóc: Các lớp cáu cặn dày có thể gây ra biến dạng, nứt, và thậm chí là phá hủy các bộ phận của nồi hơi, gia tăng nguy cơ sự cố.
Giảm tuổi thọ của thiết bị: Sự tích tụ cáu cặn silica có thể rút ngắn đáng kể tuổi thọ của các thiết bị trong hệ thống nồi hơi.

4. Kiểm soát silica trong nồi hơi

Để phòng ngừa và kiểm soát cáu cặn silica trong nồi hơi, các biện pháp sau đây thường được áp dụng:

Xử lý nước cấp: Sử dụng các công nghệ xử lý nước tiên tiến như màng lọc RO, hạt nhựa trao đổi ion… để giảm hàm lượng silica trong nước cấp.
Điều chỉnh pH: Duy trì pH nước cấp trong khoảng 8,5 – 9,5 để tối ưu hóa quá trình loại bỏ silica.
Sử dụng chất ức chế: Bổ sung các hóa chất ức chế như phosphat, polymer, hoặc silicate vào nước cấp để ngăn ngừa sự kết tủa của silica.
Giám sát và vệ sinh định kỳ: Thường xuyên kiểm tra và vệ sinh nồi hơi, ống dẫn hơi và các bộ phận khác nhằm phát hiện và loại bỏ cáu cặn silica.

5. Câu hỏi thường gặp

Tại sao cáu cặn silica lại là vấn đề quan trọng đối với hoạt động của nồi hơi?

Cáu cặn silica gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng như giảm hiệu suất truyền nhiệt, gia tăng áp suất hoạt động, tăng nguy cơ hỏng hóc các thiết bị, và rút ngắn tuổi thọ của nồi hơi.

Các lớp cáu cặn silica ảnh hưởng đến hoạt động của nồi hơi như thế nào?

Lớp cáu cặn silica có độ dẫn nhiệt rất kém, làm giảm đáng kể khả năng truyền nhiệt, dẫn đến tăng tiêu hao nhiên liệu. Ngoài ra, chúng cũng làm tăng độ nhám bề mặt, dẫn đến tăng lực ma sát và gia tăng áp suất hoạt động của hệ thống.

Việc kiểm soát cáu cặn silica mang lại lợi ích gì cho hoạt động của nồi hơi?

Kiểm soát cáu cặn silica giúp duy trì hiệu suất truyền nhiệt, giảm tiêu hao nhiên liệu, hạn chế gia tăng áp suất hoạt động, giảm nguy cơ hỏng hóc các thiết bị, và kéo dài tuổi thọ của nồi hơi, từ đó nâng cao hiệu quả và an toàn cho toàn bộ hệ thống.

Hy vọng qua bài viết này Quý khách hàng đã có thêm nhiều kiến thức về cáu cặn silica trong nồi hơi. Công ty Công nghệ nước ATS là đơn vị tư vấn giải pháp, công nghệ và cung cấp thiết bị xử lý nước hàng đầu tại Việt Nam. Quý khách hàng có nhu cầu cần tư vấn xin vui lòng liên hệ:

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ NƯỚC ATS