GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC LÒ HƠI – PTECHCOR
Việc xử lý nước lò hơi ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ thiết bị, hiệu suất nhiệt, tiêu hao nhiên liệu và an toàn vận hành. Một hệ thống lò hơi được bảo vệ tốt phải kiểm soát đầy đủ các chỉ tiêu nước cấp và nước trong lò theo các tiêu chuẩn kỹ thuật phù hợp.
1. Tiêu chuẩn nước cấp lò hơi theo QCVN và thực tế tại Việt Nam
Hiện nay ở Việt Nam không có một QCVN riêng cho nước cấp lò hơi, nhưng thực tế ngành đang sử dụng kết hợp các tài liệu sau:
QCVN 02:2009/BYT – Nước sinh hoạt: dùng làm chuẩn tối thiểu cho nước cấp đầu vào.
TCVN 7704:2007 – Nồi hơi – Yêu cầu kỹ thuật thiết kế, lắp đặt và vận hành: yêu cầu phải xử lý nước nhưng không cho chi tiết từng chỉ tiêu.
ASME / ISO / WHO Boiler Water Guidelines: bộ tiêu chuẩn quốc tế được áp dụng rộng rãi trong vận hành lò hơi công nghiệp.
Từ đó, các nhà máy tại Việt Nam xây dựng bộ tiêu chuẩn nước cấp lò hơi và nước trong lò như dưới đây.
1.1. Tiêu chuẩn nước cấp đầu vào lò hơi (Feed Water Specifications – áp dụng tại VN)
|
Chỉ tiêu |
Giới hạn nước cấp |
|
pH |
6,5 – 8,5 |
|
Độ cứng tổng (as CaCO₃) |
< 0,5 ppm (tốt nhất ≈ 0 ppm) |
|
Iron tổng (Fe²⁺/Fe³⁺) |
< 0,3 mg/L |
|
Mangan (Mn) |
< 0,1 mg/L |
|
Silica (SiO₂) |
< 0,5 – 2 mg/L (tùy áp suất lò) |
|
TDS (tổng chất rắn hòa tan) |
< 100 ppm |
|
Oxy hòa tan (DO) |
< 0,02 mg/L sau khử khí / hóa chất |
|
Dầu mỡ |
Không có |
1.2. Tiêu chuẩn nước bên trong lò hơi (Boiler Water Specifications – tham chiếu ASME)
|
Chỉ tiêu |
Lò áp suất thấp (< 20 bar) |
Lò áp suất cao (> 20 bar) |
|
pH |
10,5 – 12 |
9,0 – 10,5 |
|
Độ kiềm tổng (as CaCO₃) |
200 – 500 mg/L |
150 – 300 mg/L |
|
Silica (SiO₂) |
< 150 ppm |
< 20 ppm |
|
TDS trong lò |
3.500 – 5.000 ppm |
1.500 – 3.000 ppm |
|
Phosphate (PO₄³⁻) |
30 – 60 mg/L |
20 – 40 mg/L |
|
Sulphite (Na₂SO₃) |
30 – 60 mg/L |
20 – 40 mg/L |
|
Sắt tổng |
< 0.5 ppm |
< 0,1 ppm |
|
FOAM / dầu mỡ |
Tuyệt đối không |
Tuyệt đối không |
2. Bảng kiểm soát chất lượng nước PTECHCOR đang áp dụng
Dựa trên dữ liệu nguồn nước thực tế và kinh nghiệm nhiều dự án, PTECHCOR sử dụng bảng kiểm soát sau cho các hệ thống xử lý nước lò hơi:
|
STT |
Chỉ tiêu kiểm soát chất lượng nước |
Đơn vị |
Giới hạn nước cấp |
Giới hạn nước lò hơi |
|
1 |
Cảm quan |
- |
Trong, không màu, không mùi |
– |
|
2 |
pH |
- |
6,5 – 8,5 |
10,5 – 12 |
|
3 |
TDS (as NaCl) – Chất rắn hòa tan |
ppm |
Theo thiết kế (< 100) |
Theo áp suất lò |
|
4 |
Độ kiềm Phenol Alkalinity (as CaCO₃) |
ppm |
– |
200 – 500 |
|
5 |
Độ cứng tổng (as CaCO₃) |
ppm |
< 3 |
Kiểm soát ở mức rất thấp |
|
6 |
Total Iron – Sắt tổng |
ppm |
Theo tiêu chuẩn nước cấp |
Giám sát phát hiện ăn mòn |
|
7 |
Sulphite (as Na₂SO₃) |
ppm |
– |
30 – 60 |
|
8 |
Phosphate (as PO₄³⁻) |
ppm |
– |
30 – 60 |
Một hệ thống xử lý nước lò hơi tốt phải duy trì các chỉ tiêu trên trong giới hạn cho phép.
3. Ý nghĩa các chỉ tiêu trong xử lý nước lò hơi
3.1. Nước mềm – nước cấp vào lò
- pH quyết định độ ăn mòn vật liệu.
- TDS quá cao → tạo cáu cặn, giảm truyền nhiệt.
- Độ cứng tổng (Ca²⁺, Mg²⁺) là nguyên nhân chính gây cáu cặn, tắc nghẽn ống lò.
3.2. Nước trong lò hơi
- Độ kiềm (Phenol Alkalinity) tạo môi trường ngăn cáu cặn.
- Total Hardness kết hợp với CO₃²⁻, SO₄²⁻, OH⁻ hình thành cáu.
- Total Iron cho biết mức độ ăn mòn thân lò.
- Sulphite & Phosphate được châm vào để khử O₂ và “bắt” độ cứng, chống ăn mòn và cáu cặn.
4. Các vấn đề thường gặp nếu không xử lý nước lò hơi đúng cách
4.1. Ăn mòn do khí O₂, CO₂
Oxy hòa tan thúc đẩy ăn mòn điện hóa, tạo Fe(OH)₃ rồi Fe₂O₃ (gỉ sắt), làm mỏng ống lò, hư van, kẹt phao.
CO₂ hòa tan tạo H₂CO₃ làm giảm pH và ăn mòn kim loại.
4.2. Ăn mòn do pH không được kiểm soát
- pH ≥ 10,5: Fe₂O₃ ổn định, lò được bảo vệ.
- pH thấp hơn: lớp oxit hòa tan, ăn mòn phát triển mạnh.
-
Ăn mòn do môi trường pH thấp
Ăn mòn do môi trường pH
4.3. Cáu cặn trong lò hơi
Các ion Ca²⁺, Mg²⁺ tạo nên nhiều dạng cáu: CaCO₃, CaSO₄, Mg(OH)₂, hydroxyapatite…
Hậu quả:
- Giảm hệ số truyền nhiệt.
- Tăng tiêu hao nhiên liệu.
- Gây quá nhiệt cục bộ, nứt ống, mất an toàn.
5. Giải pháp xử lý nước lò hơi & bảo vệ hệ thống của PTECHCOR
Cốt lõi của xử lý nước lò hơi:
Loại bỏ khí O₂, CO₂ và khử độ cứng Ca²⁺, Mg²⁺.
Bước 1: Xử lý nước cấp đầu vào
Tùy nguồn nước:
- Nước sông, nước giếng: lọc khử sắt – mangan, làm mềm.
Hệ thống làm mềm nước Nước nhiễm mặn: RO + khử khoáng DI, đảm bảo chất lượng theo bảng tiêu chuẩn.
- Nước thành phố / nước đạt QCVN: làm mềm để độ cứng → gần 0.
Bước 2: Loại bỏ tác nhân gây ăn mòn và cáu cặn bằng hóa chất PT-01
PT-01 là hóa chất bảo trì lò hơi do PTECHCOR cung cấp, có các chức năng chính:
- Khử O₂ hòa tan:
SO₃²⁻ + O₂ → SO₄²⁻ (chuyển thành bùn lơ lửng, xả đáy). - Điều chỉnh pH nước lò về 10,5 – 12:
Giữ ổn định lớp màng Fe₂O₃ bảo vệ bề mặt kim loại. - Ngăn cáu cặn:
Ca²⁺, Mg²⁺ được chuyển thành dạng bùn lơ lửng, không bám thành lò và được loại bỏ qua xả đáy.
Để PT-01 phát huy tối đa hiệu quả cần kết hợp xả đáy đều đặn và liên tục (thủ công hoặc tự động).
6. Lưu ý vận hành hệ thống xử lý nước lò hơi
- Kiểm tra định kỳ pH, TDS, độ kiềm, sulphite, phosphate.
- Ghi nhận và điều chỉnh liều hóa chất dựa auf kết quả phân tích.
- Thực hiện xả đáy theo đúng quy trình xả đáy của Ptechcor.
Kết luận
Một hệ thống xử lý nước lò hơi được thiết kế và vận hành đúng giúp:
- Bảo vệ thiết bị, kéo dài tuổi thọ lò.
- Giảm đáng kể chi phí nhiên liệu.
- Nâng cao độ an toàn vận hành.
PTECHCOR cung cấp trọn gói: giải pháp xử lý nước, hóa chất bảo trì, tư vấn vận hành và dịch vụ kỹ thuật cho các hệ thống lò hơi công nghiệp.