nồi hơi và các vấn đề liên quan

Nồi hơi được dùng để đun nóng nước và tạo ra hơi cần thiết hay nước nóng. Có nhiều loại nồi hơi theo công năng sử dụng. Nồi hơi được phân loại theo cấu trúc của chúng, phương pháp tuần hoàn nước, loại nhiên liệu và loại vật liệu sử dụng. Thông thường, chúng được chia thành 2 loại: nồi hơi trụ và nồi hơi ống nước.

1 Giới thiệu xử lý nước (15 trang) Nước nguồn tài nguyên thiên nhiên quan trọng Trái đất yếu tổ thiết yếu với tất thực thể sống Mối quan hệ mật thiết xã hội lồi người với nước mang tính biểu tượng hầu hết cơng trình xây dựng cổ xưa nằm bên bờ dịng sơng lớn Hiện nay, nước nguồn tài nguyên thiên nhiên thiết yếu cho sức khỏe đời sống người, cho việc tạo sản phẩm tự nhiên nhân tạo giá trị Mặt khác, vấn đề liên quan đến nước, thiếu hụt nguồn nước ô nhiễm nguồn nước vấn đề quan trọng cần giải Những vấn đề diễn kết tăng dân số, mật độ đông dân thành phố lớn, phát triển công nghiệp… Thực tế cảnh tỉnh hòa hợp lối sống với môi trường tự nhiên nhận phát triển bền vững Để giải vấn đề hịa hợp xã hội người với mơi trường tự nhiên, hiểu biết khoa học chất nước phát triển công nghệ xử lý nước đóng vai trị quan trọng Nghiên cứu phát triển lĩnh vực không địi hỏi hiểu biết hóa học, vật lý, vi sinh, kim loại… kiến thức sâu rộng khoa học ứng dụng kỹ thuật hóa học, kỹ thuật khí, kĩ thuật điện điện tử Các phương pháp xử lý nước thường phân chia: hóa học, khí, vi sinh Cuốn sổ tay mơ tả chủ yếu phương pháp hóa học CHương giới thiệu phát triển xu hướng hóa chất xử lý nước, tính nước… 1.1 Sự cần thiết xử lý nước Nước tự nhiên bao gồm chất rắn lơ lửng, vi sinh vật, muối hịa tan khí hịa tan Những hợp chất gây nhiều vấn đề hệ thống sử dụng nước Với nước uống, chất rắn lơ lửng VSV ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người Với hệ thống nước làm mát nước nồi hơi, muối hòa tan Canxi cacbonat lắng đọng tạo cáu cặn tển bề mặt trao đổi nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt nồi Cáu cặn làm giảm hiệu trao đổi nhiệt Khí hịa tan gây ăn mịn kim loại làm giảm tuổi thọ thiết bị VSV phát triển tạo lớp màng nhầy bề mặt ống thiết bị trao đổi nhiệt Lớp màng nhầy làm giảm hiệu trao đổi nhiệt kết hợp với hợp chất lắng đọng gây ăn mịn cục kim loại Thậm chí, sử dụng nước có chất lượng, việc sử dụng nước hoạt động hệ thống khác gây vấn đề Do đó, ứng dụng chương trình xử lý nước phù hợp cần thiết để ngăn chặn vấn đề gây nước Việc lựa chọn chương trình phải cần thân dựa việc xem xét chất lượng nước, việc sử dụng nước, điều kiện hoạt động mục đích hệ thống… 1.2 Sự phát triển xu hướng Hóa chất xử lý nước Sự phát triển hóa chất xử lý nước từ sau năm 1945 Nhật chia thành giai đoạn Giai đoạn thứ (1945-1960), kỉ nguyên tái thiết chuẩn bị cho phát triển kinh tế Trong giai đoạn này, Kinh tế NB mở rộng chủ yếu lớn mạnh công nghiệp công nghiệp nhẹ Hóa chất xử lý nước chủ yếu phát triển cho xử lý nước nồi hóa chất làm nồi Ứng dụng chất chống ăn mòn biocide hệ thống nước làm mát polymer tạo bắt đầu kỉ nguyên Giai đoạn thứ hai (1960-1972), kỉ nguyên tăng trưởng kinh tế cao Ngành sắt thép NB, lọc hóa dầu, giấy phát triển vượt bậc Vì ngành địi hỏi mọt lương nước lớn cho trình sản xuất nhà máy phụ trợ, chúng gọi ngành công nghiệp tiêu thụ nước Nhiều nhà máy nhiệt điện lớn xây dựng nhu cầu sử dụng ngành công nghiệp người tăng nhanh Những nhà máy cần sử dụng lượng lớn nước Sự phát triển ngành công nghiệp gây thiếu hụt nước đề xướng tuần hồn nước Do đó, hóa chất xử lý nước phát triển vượt bậc hiệu chi phí đóng góp tăng lượng sử dụng nước tuần hồn Mặt khác, phát triển ngành cơng nghiệp gây vấn đề ô nhiễm nước không khí Theo đó, nửa sau kỉ ngun này, biện pháp đối phó với vấn đề áp dụng đạo luật kiểm sốt nhiễm nguồn nước vào năm 1970 Trong lĩnh vực hóa chất xử lý nước, chuyển đổi chất chống ăn mòn chromate sang chất chống ăn mịn khơng chứa chromate diễn Một chủ đề cho phát triển hóa chất xử lý nước kỉ nguyên phát triển ứng dụng polymer phân tán áp dụng cho cáu cặn canxi photphat hệ thống nước làm mát Giai đoạn thứ (1973- thập niên 1980) Năm 1973 năm khủng hoảng dầu mỏ Sau khủng hoảng dầu mỏ, kinh tế NB nỗ lực phát triển công nghệ tiết kiệm lượng Trong lĩnh vực hóa chất xử lý nước, hóa chất kiểm sốt ô nhiễm công nghệ liên quan phát triển đóng góp tiết kiệm lượng Giai đoạn thứ (sau thập niên 1980 đến nay) Kỉ nguyên sức khỏe an toàn Cho đến cuối giai đoạn thứ 3, hầu hết mục tiêu công nghệ cho phát triển hóa chất xử lý nước thực hiện: tối đa hóa hiệu chi phí, tối thiểu mức nhiễm nguồn nước, tiết kiệm lượng Trong giai đoạn thứ 4, quan niệm quan trọng thêm vào yêu cầu chức hóa chất xử lý nước Đó đảm bảo sức khỏe an tồn q trình sản xuất, vận chuyển, lưu trữ, sử dụng hóa chất xử lý nước Thậm chí cuối giai đoạn thứ 3, việc xem xét cẩn thận sử dụng háo chất xử lý nước đến sức khỏe an toàn diễn Tuy nhiên, nay, nhiều biện pháp đầy đủ yêu cầu đáp ứng vấn đề sức khỏe an toàn Xu hướng biểu tượng cho “Chăm sóc có trách nhiệm” “Quản lý hệ thống mơi trường” Các yêu cầu hóa chất xử lý nước tóm tắt đây: 1.2.1 Giảm tổng chi phí thực Thơng thường, chi phí thực (cost performance) nghĩa chi phí hóa chất để đạt hiệu xử lý (chi phí chất chống ăn mòn để giảm tốc độ ăn mòn thép carbon xuống 10mg/dm2.day (dưới 0.05 mm/y)) Hiện nay, tổng chi phí thực bao hàm nghĩa tồn diện Hóa chất xử lý nước người dùng yêu cầu cho làm giảm chi phí thực Ví dụ cho hệ thống nước tuần hồn làm mát hở, tổng chi phí hoạt động gồm thành phần: 1234567- Chi phí hóa chất Nước Điện Nhân công Kiểm tra bảo dưỡng Khấu hao giá thành hệ thống Khác Chương trình xử lý nước ảnh hưởng lớn đến chi phí Theo đó, hiệu q trình sản xuất bị ảnh hưởng hiệu trao đổi nhiệt thiết bị làm lạnh, thiết bị trao đổi nhiệt Theo đó, để đánh giá xác tổng chi phí thực chương trình hóa chất xử lý nước tất chi phí liên quan đến hoạt động hệ thống nước làm mát trình sản xuất phải phân tích Chi phí hóa chất thường chiếm phần nhỏ tổng chi phí liên quan đến hệ thống nước làm mát hoạt động sản xuất Do vậy, ứng dụng chương trình xử lý nước nâng cao làm giảm đáng kể chi phí hoạt động nhà máy, chí chi phí hóa chất cao chi phí cho chương trình thông thường 1.2.2 Giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường Tất hóa chất xử lý nước cuối qua phận xử lý nước thải hay không xả thải mơi trường Do đó, chất lượng nước xả thải phải đáp ứng điều luật liên quan đến nước thải Hiện tại, không xả thải hóa chất độc hại mơi trường quy định nghiêm khắc, mà hóa chất khơng độc hại photphat quy định để giữ gìn mơi trường Những xu hướng đẩy mạnh phát triển hóa chất xử lý nước an tồn sử dụng hợp chất nồi khơng phosphorus, hóa chất xử lý nước dạng hữu cơ… 1.2.3 Đánh giá an tồn hóa chất Sự an tồn hóa chất xử lý nước phải đảm bảo qua chu kì sử dụng, qua trình sản xuất, vận chuyển, lưu trữ, sử dụng Do đó, nhiều kiểm tra mức độ độc hại cho nguyên liệu thô sản phẩm thực để đảm bảo tính an tồn Bảng 1.1 tóm tắt phép kiểm tra độc hại thông thường áp dụng Bảng 1.1 Những phép kiểm tra độc hại hóa chất xử lý nước Nội dung Những hóa chất nhiễm Phương pháp kiểm tra Phân tích hóa chất As2O3, T-Hg, T-Cr, Cd, Pb, CN, Ngộ độc cấp Nuốt phải LD50 chuột Hít phải LD50 chuột Ngộ độc thơng Kích ứng da Draize test thường Kích ứng mắt Draize test Ngộ độc cá cấp tính LD50 cá Sự phân hủy sinh vật Phương pháp MITI (phép kiểm tra phân hủy sinh vật sử dụng chất nhờn hoạt động) Độ nhạy cảm Kiểm tra phần chuột guinea Sự đột biến Ames test Thí nghiệm đột biến tế bào động vật có vú Ngộ độc cấp NOAEL chuột 1.2.4 Đóng góp cho giữ gìn nguồn nước Kinh tế phát triển tập trung dân số đến thành phố lớn nguyên nhân gây thiếu hụt nguồn nước giới Rất nhiều phương pháp áp dụng để tiết kiệm nước Các phương pháp tiết kiệm thông thường: Sử dụng hệ thống tháp làm mát thay cho hệ thống làm mát lần Tăng COC hệ thống tháp làm mát Tuần hoàn nước ngưng nước ngưng cơng nghệ Tuần hồn nước thải qua xử lý nước thải công nghiệp Xả thải theo tầng với chất lượng nước tốt cho trình khác Sử dụng nước với chất lượng Những phương pháp tiết kiệm nước làm thay đổi chất lượng nước sử dụng theo mục đích định hệ thống, làm gia tăng trình gây hại xảy cho hệ thống Do đó, phổ biến phương pháp tiết kiệm nước đòi hỏi cải tiến hoạt động hóa chất xử lý nước để ngăn ngừa vấn đề Sự kết hợp xử lý hóa chất học thường áp dụng để tiết kiệm nước 1.2.5 Đóng góp giữ gìn lượng Bởi Nhật dựa chủ yếu vào dầu thô nhập khẩu, tiết kiệm lượng trở thành vấn đề quan trọng sau khủng hoảng dầu lửa vào năm 1973 Công nghệ hóa chất nước hóa chất phát triển tiến góp phần vào giữ gìn tiết kiệm lượng Trong hệ thống nồi hơi, phát triển polymer chất phân tán (chất chống cáu cặn) góp phần làm giảm nhiên liệu tiêu thụ cách giảm lượng cáu cặn hình thành ống truyền nhiệt Trong hệ thống nước làm mát, phát triển tác nhân kiểm sốt nhiễm chất chống cáu cặn, chất phân tan biocide tiết kiệm lượng hiệu hệ thống nước làm mát nhà máy sản xuất Trong lĩnh vực xử lý nước thải, tiến tác nhân khử nước cho chất nhờn hữu làm giảm đáng kể nhiên liệu tiêu thụ cho nhà máy đốt chất thải cách giảm độ ẩm vật liệu cần đốt 1.2.6 Quá trình hoạt động liên tục dài hạn nhà máy lọc hóa dầu Khi trước, nhà máy lọc hóa dầu dừng máy năm lần để kiểm tra bảo dưỡng Tuy nhiên, trình hoạt động liên tục từ 2-5 năm thực trở nên phổ biến cách phát triển chất chống ăn mịn tác nhân kiểm sốt chất nhiễm cho hệ thống nước làm mát dịng cơng nghệ Hoạt đông liên tục làm gia tăng sản phẩm giảm chi phí bảo dưỡng nhà máy 1.3 Khoa hoc nước 1.3.1 Lượng nước Một khối lượng nước cực lớn có mặt trái đất Tổng lượng nước khoảng 1.4 tỷ km3 (được bảng 1.2) Khoảng 96.5% lượng nước nước biển, nước chiếm khoảng 2.5% Khoảng 2/3 lượng nước băng Lượng nước sử dụng cho sống hàng ngày chúng ta, cho công nghiệp chiếm 0.8% tổng lượng nước, nước mặt, sơng ngịi, ao hồ,… Lượng mưa hàng năm Nhật khoảng 1700mm 650 tỷ khối nước bề mặt 378 nghìn km2 Tuy nhiên, lượng nước sử dụng khoảng 160 tỷ khối (25%) hầu hết dòng chảy biển, thấm vào lịng đất bay vào khơng khí Bảng 1.2 Lượng nước Trái đất Loại nước Nước biển Nước (Núi băng sông băng) (Nước mặt ẩm đất) (Độ ẩm khơng khí) (Hồ đầm lầy) Lượng (10^6 km3) 1338 35.03 (24.06) (10.85) (0.01) (0.108) Tỷ lệ phân bố (%) 96.53 2.53 (1.74) [68.7] (0.78) [31.0] (0.0007) [0.03] (0.08) [0.29] (Sông) (0.002) Khác 12.97 Tổng 1386 [ ] Tỷ lệ so với tổng lượng nước (0.00015) 0.94 100 [0.006] 1.3.2 Cấu trúc hóa học nước Công thức phân tử nước H2O Hình 1.1 (a) cấu trúc phân tử nước Khoảng cách nguyên tử H O 0.96 A, góc H-O-H 104o5’ Phân tử nước có điện cực, âm dương hình 1.1 (b) Vì điện cực chiếm vị trí đối xứng, phân tử nước giống nam châm có cực Phân tử nước có liên kết hydro Liên kết hydro loại liên kết phân tử H terposes, O-H…O, O-H…N, N-H…O, v.v Do phân tử nước liên kết với phân tử nước khác, rượu, amino acid… Hình 1.2 mơ tả liên kết phân tử nước liên kết hydro Momen lưỡng cực liên kết hydro làm cho nước có đặc tính riêng so sánh nước với hợp chất hữu vô khác 1.3.3 Đặc tính nước Nước khơng màu, khơng mùi, khơng vị, nhìn xun qua nhiệt độ mơi trường Bảng 1.3 đặc tính nước Bảng 1.4 so sánh đặc tính nhiệt động nước với ethylalcohol acetone Những giá trị nhiệt động phân tử khối lớn thường lớn Tuy nhiên, nước có phân tử khối nhỏ lại có giá trị nhiệt động lớn so sánh chất Lý giải thích lực liên kết hydro Nước có lực liên kết hydro mạnh kết hợp với phân tử nuowcsc khác tạo phân tử khối lớn Ethylalcohol có lực liên kết hydro nhỏ so với aceton Nước cần nhiều nhiệt để tăng nhiệt độ, để sôi bốc so sánh với hợp chất khác Nói cách khác, nước hấp thụ nhiều nhiệt môi trường truyền nhiệt tốt Ẩn nhiệt nóng chảy hay bay nước lớn Hình 1.3 độ nhạy nhiệt ẩn nhiệt nước thay đổi nhiệt độ chuyển pha Ẩn nhiệt nóng chảy 0oC ẩn nhiệt hóa 100oC xấp xỉ 80 kcal/kg 540 kcal/kg Ẩn nhiệt lớn nước sử dụng cho nhiều ngành cơng nghiệp cho q trình điều hịa khơng khí Một ví dụ thường gặp cho ứng dụng sử dụng làm mát tuần hoàn nước cách bốc phần tháp giải nhiệt Với 1% nước tuần hoàn bốc làm giảm 5.8oC cho 99% lượng nước lại điều kiện nhiệt độ mơi trường Vì nước có cấu trúc lưỡng cực, nước hịa tan hầu hết chất vơ vài chất hữu có phân cực ion cách phân ly hydrat chúng (Hình 1.4) Một số chất hữu không phân cực đường, hịa tan vào nước kích thước phân tử chúng vừa với phân tử nước 1.4 Hóa học xử lý nước 1.4.1 Đơn vị cấu thành hợp chất (1) Nguyên tử nguyên tố Nguyên tử đơn vị nhỏ cấu thành hợp chất cấu thành tâm nguyên tử electrons Tâm nguyên tử chứa protons neutrons Electron quay xung quanh tâm nguyên tử theo quỹ đạo với vận tốc lớn Tâm ngun tử có điện tích dương, electron có điện tích âm Cả ngn tử trung hịa điện Các ngun tử có đặc tính khác số proton electron khác Một nguyên tử có số proton xác định gọi nguyên tố Hiện 92 loại nguyên tố tự nhiên 11 nguyên tố nhân tạo biết đến Hình 1.5 mẫu nguyên tử hydro, nguyên tử nhỏ ĐƯờng kính nguyên tử 10^8cm đường kính tâm nguyên tử 10^-12 đến 10^-13 cm Electron chuyển động xung quanh tâm nguyên tử Vì quỹ đạo electron nhận số xác định electron, số quỹ đạo tăng lên số electron tăng lên Những quỹ đạo đặt tên K, L, M, N theo khoảng cách tới tâm Hình 1.6 quỹ đạo electron số lượng electron phép chấp nhận Bảng 1.5 bảng tuần hồn ngun tố, có 103 ngun tố xếp theo đặc tính tương tự chúng Nhóm nguyên tố góc phải heli, neon nguyên tố ổn định nhất, gọi khí trơ (2) Phân tử Phân tử đơn vị hạt nhỏ vật chất mà không đặc tính Phân tử tạo thành từ nguyên tố Khái niệm nguyên tử lần đầu đưua Avogadro để giải thích định luật phản ứng thể khí năm 1811 Avogadro dự đốn tất khí có thể tích điều nhiệt độ, áp suất số lượng phân tử Hiện tại, số Avogadro số lượng phân tử gam phân tử khí, có giá trị 6.02 x 10^23 phân tử 1.4.2 Phản ứng hóa học liên kết hóa học Một phản ứng hóa học tượng từ chất chuyển thành chất khác có tiếp xúc phân tử chất với phân tử chất khác Hầu hết phản ứng hóa học tạo sản phẩm có đặc tính ổn định Nguyên tử tạo thành phân tử liên kết với liên kết bị thay đổi phản ứng hóa học Kiểu liên kết hóa học nguyên tử ảnh hưởng lớn đến ổn định hóa học mõi chất Bảng 1.6 đưa cấu hình electron hóa trị ngun tố từ chu kì đến chu kì bảng tuần hồn Cấu hình electron hóa trị liên quan đến dạng liên kết hóa học nguyên tử Dạng liên kết hóa học phân chia thành loại sau đây: (1) Liên kết hóa trị Trong trường hợp phân tử hydro, H2, nguyên tử hydro kết hợp với cách dùng chung electron quỹ đạo electron chúng Loại liên kết hóa học học gọi liên kết hóa tri Giống khí trơ, ngun tử có lớp vỏ ngồi bị chiếm chỗ electron chúng tạo chất hóa học ổn định Do đó, nguyên tử nguyên tố khí trơ có xu hướng dùng chung electron lớp vỏ để tạo chất bền vững (2) Liên kết Ion Na có e lớp vỏ ngồi Vì số e chấp nhận lớp vỏ 8, có xu hướng cho e cho nguyên tố khác để tạo dạng bền vững cho Kết số proton dư so với số e, Na trở thành cation hóa trị Trong trường hợp Cl, có e lớp vỏ ngồi Vì có xu hướng nhận thêm 1e từ nguyên tố khác tạo anion hóa trị Na Cl kết hợp nhau, lực tĩnh điện liên kết tạo thành NaCl Loại liên kết hóa học nà gọi liên kết ion HÌnh 1.7 lực liên kết ion Na Cl để tạo NaCl Thêm nữa, tuần hoàn nước ngưng làm giảm lượng nước tiêu thụ từ 2778  1668 t/tháng tiết kiệm chi phí nước 444000 yên/tháng Mối quan hệ tỷ lệ nước ngưng tuần hồn tiết kiệm chi phí nhiên liệu nước Hình 2.81 2.8.2 Phịng tránh rò rỉ Sự ăn mòn đường ống đường ống nước gây rò rỉ điểm nối ống, ống nhánh với độ dày tường mỏng Cần có biện pháp đầy đủ chống lại ăn mịn rị rỉ dẫn đến thất thoát lượng lớn (1) Đơn giá Đơn giá nhiệt nước mô tả: Đơn giá nhiệt theo bảng 2.27: Đơn giá 2262 yên (2) Mất rò rỉ Lượng rò rỉ từ lỗ nhỏ đường ống tính cơng thức: Mối quan hệ áp suất lượng rị rỉ diễn tả hình 2.82 (3) Một ví dụ nhiệt rị rỉ Cơng ty B có hoạt động nồi kgf/cm2 có lỗ đường ống gây rị rỉ Lỗ hình thành ăn mịn đường kính 3mm Năng lượng bị rị rỉ tính theo cơng thức 2.90 Giá trị V lấy từ Phụ lục A-4 Khi nồi hoạt động 25 ngày/tháng, lượng nước bị hàng háng 17.3 tấn/tháng Giả định đơn giá nhiệt 2262 yên thiệt hại chi phí nhiên liệu 39000 yên/tháng Trong trường hợp công ty B, mối quan hệ đường kính lỗ ống chi phí nhiên liệu bị nêu hình 2.83 2.8.3 Phịng tránh hiệu trao đổi nhiệt nồi cáu cặn Độ cứng nước cấp nồi nhỏ trung áp thường loại bỏ thiết bị làm mềm Tuy nhiên, độ cứng rị rỉ đơi diễn trì khơng đầy đủ điều gây cáu cặn lắng đọng bề mặt trao đổi nhiệt nồi Thậm chí lượng lượng nhỏ cáu cặn gây giảm hiệu nhiệt đáng kể, cáu cặn có độ dẫn điện 1/20 – 1/100 so với vật liệu làm ống nồi (Bảng 2.3) Nhiệt cáu cặn lắng đọng gây ảnh hưởng lớn đến nhiên liệu tiêu thụ (1) Mất nhiệt cáu cặn lắng đọng (a) Nguyên lý trao đổi nhiệt nồi Điều kiện trao đổi nhiệt nồi ống lửa khói mơ tả Hình 2.84 Khoảng 50% lượng nhiệt dùng khu lực lò nung Nhiệt độ khí điểm lị nung khoảng 1200oC Trong khu vực khói, 40% lượng nhiệt sử dụng phần lại 10% bị xả bỏ Trao đổi nhiệt lò nung chủ yếu diễn xạ nhiệt độ cao khí, có mặt lửa phát sáng lớp khí dày Trong khu vực ống khói, nhiệt trao đổi q trình dẫn nhiệt khí ống, nhiệt độ khí trở nên thấp lớp khí giảm Trong khu vực trao đổi nhiệt xạ, cáu cặn gây ảnh hưởng đến trao đổi nhiêt, khu vực trao đổi nhiệt dẫn nhiệt, cặn làm giảm đáng kể hiệu trao đổi nhiệt (b) Cân nhiệt khu vực trao đổi nhiệt dẫn nhiệt Lượng trao đổi nhiệt từ việc đốt khí gas đến nước nồi khu vực dẫn nhiệt mô tả công thức: Hệ số trao đổi nhiệt tổng cộng tính cơng thức 2.93 Hình 2.85 minh họa điều kiện trao đổi nhiệt từ việc đốt khí gas đến nước nồi qua ống nồi cáu cặn Khi nhiệt độ khí thay đổi (Hình 2.86), logarithmic nghĩa chênh lệch nhiệt độ tính sau: Lượng nhiệt tỏa từ khí khu vực trao đổi nhiệt dẫn nhiệt: Q công thức 2.92 với Q công thức 2.97 Hình 2.87 minh hoạt mối quan hệ độ dày cáu cặn với độ dẫn nhiệt 0.5 kcal/m.h.oC tăng lượng nhiên liệu tiêu thụ tính từ cơng thức 2.92 2.97 Cáu cặn lắng đọng với độ dày 0.3mm làm tăng lượng tiêu thụ nhiên liệu khoảng 1% Cáu cặn lắng đọng không gây nhiệt mà gây nhiệt cục ống nồi điểm tích tụ, đơi dẫn đến vấn đề nghiêm trọng làm giòn ống nổ ống Cáu cặn lắng đọng gây mỏi vật liệu làm ống , làm làm giãn nở ống nhiều lần giới hạn cho phép (2) Tiết kiệm lượng cách phòng chống cáu cặn Tại cơng ty C, rị rỉ vào nước nồi đơi xảy cáu cặn với độ dày khoảng 0.5mm nhận thấy bề mặt trao đổi nhiệt kiểm tra nồi Sau làm acid, xử lý hóa chất với chất phân tán cáu cặn Khi nồi kiểm tra năm sau đó, bề mặt trao đổi nhiệt chi phí nhiên liệu tiết kiệm Điều kiệm hoạt động nồi công ty C mô tả bảng 2.28 Dữ liệu thể bảng 2.27 dùng để tính tốn chi phí nhiên liệu tiết kiệm công ty C Trong biện pháp xử lý trước đó, độ dày cáu cặn 0.05 mm lắng đọng ống nồi hơi, lượng nhiên liệu tiêu thụ tăng lên khoảng 1.7% so với hoạt động mà không xử lý hóa chất (Hình 2.87) Nghĩa là, độ tăng lượng nhiên liệu tiêu thụ chi phí nhiên liệu cáu cặn 1.3 tấn/tháng 39000 yên/tháng 2.8.4 Giảm nước xả đáy Xả đáy nước nồi cần thiết để trì nồng độ chất tan nước nồi khoảng giới hạn kiểm sốt phịng tránh nguy xảy Sự cải thiện hiệu suất nồi cỡ nhỏ đến từ tăng lưu lượng bay đơn vị bề mặt trao đổi nhiệt Hiệu suất cao gây vấn đề cáu cặn chí lượng nhỏ độ cứng bị rị rỉ vào nước nồi cấp Do đó, tăng lượng nước xả đáy để nồi hoạt động an toàn Tuy nhiên, lượng nước xả đáy giảm cách sử dụng hóa chất đầy đủ, chất phân tán hữu hiệu độ cứng cáu cặn sắt (1) Đơn giá nhiệt nước xả đáy Đơn giá nhiệt nước xả đáy diễn tả: Sử dụng công thức 2.99, đơn giá nhiệt cho nước xả đáy nồi hoạt động áp suất kgf/cm2 tính tốn Giả sử nước cấp có nhiệt độ 20oC, hiệu suất nồi 85%, sử dụng dầu nặng với nhiệt lượng riêng thấp 10000 kcal/kg giá 30 yên/kg, đơn giá nhiệt xấp xỉ 534 yen/t Sự giảm lượng nước xả đáy đóng góp vào tiết kiệm lượng tiết kiệm nước (2) Tiết kiệm lượng cách giảm lượng xả đáy Tại công ty D, nồi hoạt động mức xả đáy 12% đơi độ cứng rị rỉ Chương trình xử lý nước hóa chấ thay đổi từ phương pháp ban đầu sử dụng hóa chất nồi chất khử oxy sang chương trình gồm chất phân tán cáu cặn xuất sắc Chương trình làm giảm lượng xả đáy 7% Độ giảm chi phí nhiên liệu nước tính tốn dựa điều kiện hoạt động công ty D (bảng 2.29) Dữ liệu cần thiết để tính tốn có bảng 2.27 Tiết kiệm chi phí nhiên liệu hàng tháng cách giảm lượng nước xả đáy tính khoảng 40000 yên/tháng từ đơn giá nhiệt nước xả đáy chu kì hoạt động nồi Hàng tháng chi phí nước cấp tiết kiệm 30000 n/tháng Theo đó, cơng ty D tiết kiệm chi phí nhiên liệu nước tuần hồn khoảng 70000 yên/tháng cách giảm lưu lượng xả đáy Chi phí tiết kiệm nhiên liệu nước cách giảm lượng xả đáy mơ tả Hình 2.88 2.8.5 Thu hồi nhiệt từ nước xả đáy Trao đổi nhiệt nước cấp nước xả đáy liên tục sử dụng thiết bị xả đáy liên tục thu hồi nhiệt lượng từ nước xả đáy tiết kiệm chi phí nhiên liệu (1) Đơn giá nhiệt thu hồi từ nước xả đáy Nhiệt nước xả đáy thu hồi thiết bị xả đáy liên tục mơ tả Hình 2.89 Lượng nhiệt thu hồi tối đa theo lý thuyết từ nước xả đáy tính tốn: Lượng nhiệt thu hồi thực tế tính toán: Khi hiệu suất thu hồi nhiệt thiết bị xả đáy liên tục b, mối quan hệ Qmax Q: Do đó, chi phí thu hồi nhiệt tính: Khi thiết bị xả đáy liên tục với hiệu suất thu hồi nhiệt 60% lắp đặt điều kiện hoạt động nồi bảng 2.27, đơn giá chi phí thu hồi nhiệt từ nước xả đáy tính 320 yên (2) Một ví dụ thu hồi nhiệt từ nước xả đáy Công ty E, nồi hoạt động lưu lượng xả đáy 10% sử dụng thiết bị xả đáy liên tục để tiết kiệm lượng Điều kiện hoạt động nồi mô tả bảng 2.30 Dữ liệu để tính tốn chi phí tiết kiệm thu hồi nhiệt xả đáy từ bảng 2.27 Hiệu suất thu hồi nhiệt thiết bị 60% Hàng tháng, chi phí tiết kiệm nhiên liệu tính: HÌNH ẢNH ... Yếu tố liên quan đến kiểm soát chất lượng nước nồi hơi: Nồng độ vượt nước nồi hơi, nhiễm bẩn nước nồi dầu chất béo, hòa tan silica vào nước… - Yếu tố liên quan đến kiểm soát hoạt động nồi hơi: ... hành xử lý gây nhiều vấn đề nồi thiết bị phụ trợ cáu cặn, ăn mòn nhiễm bẩn nước nồi (carryover) Bảng 2.2 Những vấn đề vận hành hệ thống nồi nguyên nhân Phân loại vấn đề Vấn đề hệ thống hoạt động... nhỏ chất nhiễm gây vấn đề với nồi hơi, lắng cặn oxyt kim loại bề mặt gia nhiệt nồi hiw, ăn mòn thiết bị phụ trợ, bám dính cáu cặn nước nhiệt cánh tuabin Để phòng tránh vấn đề để nồi hoạt an toàn