Ngoaøi ra, ngöôøi ta coøn söû duïng caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc baèng vaät lyù nhö phöông phaùp ñieän tröôøng, töø tröôøng vaø sieâu aâm v.v… Cô cheá caùc quaù trình xöû lyù naøy t[r]
(1)1
Chương 6
CHẾ ĐỘ NƯỚC CỦA LÒ HƠI & CÁC PHƯƠNG PHÁP THU NHẬN
HƠI SẠCH
2 6.1 Đặc tính nước
Sơ đồ nguyên lý hệ thống nước nồi hơi
1 Các tạp chất nước:
- Những chất không tan (cả vô hữu cơ) làm cho nước bị đục Những hạt có kích thước 0,0001 mm khơng lắng đọng lại mà lơ lửng nước gọi hạt keo (huyền phù)
- Những chất hòa tan nước: thường bị phân hủy thành ion, chủ yếu Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO
3-, SO42-, Cl-,…
- Khí hồ tan
-> Tạp chất dạng có ảnh hưởng xấu đến hiệu vận hành tuổi thọ nồi
Nước ngưng
Hơi sử dụng
Xả đáy Nồi
Nước cấp
Bôm
Nước bổ sung
Bồn chứa Nguồn nước Hệ thống xử lý nước
3
2 Các tiêu chất lượng nước:
Trong cơng nghệ lị hơi, thường ý tiêu sau:
A Độ pH: (chỉ tiêu nồng độ H+trong nước)
Là tiêu quan trọng, biểu thị tính chất acid tính chất kiềm nước
Trong nước nguyên chất 22 oC, nồng độ ion H+= OH-= 10-7
g/lit Ta định nghĩa độ pH: pH = -lg[H]
Như nước trung hịa có độ pH = -lg[10-7] = +7
Dựa theo độ pH, thường phân nước loại:
Độ pH < 5,5 nước có tính acid mạnh, pH = 5,5 ÷ 6,5 có acid yếu, pH = 6,5 ÷ 7,5 nước trung tính, pH = 7,5 ÷ 8,5 có tính kiềm yếu, pH > 8,5 có tính kiềm mạnh
Tùy thuộc vào độ pH nước mà acid lẫn nước có cấp phân ly khác Thí dụ nước có độ kiềm yếu, pH = 8,3 ÷8,4, nước chứa chủ yếu ion HCO3-mà liên kết với như
canxi magiê bicacbonat liên kết dễ hồ tan nước, khó đóng cáu Cịn nước có độ kiềm mạnh, pH > 12, chứa chủ yếu ion cacbonat CO32-mà liên kết với canxi magiê cacbonat
lại khó hồ tan, dễ tách tạo thành cáu cặn
4 B Độ cứng:
Là tiêu quan trọng, biểu thị tổng nồng độ ion Ca+ Mg+ có nước khả bám cáu cặn bề mặt truyền nhiệt, thường đo độ cứng Đức độ cứng miligam đương lượng
Độ cứng Đức: oH = 10 mg CaO/lit
Độ cứng miligam đương lượng: mgdl/lit tương đương với 20,04 mg Ca2+/lit 12,16 Mg+2/lit.
Ở nhiều nước, dùng đơn vị cứng khác nhau, thí dụ Pháp, Anh, Mỹ
Dựa theo độ cứng, chia nước thành loại: - Nước mềm có độ cứng ÷ oH;
- Nước bình thường có độ cứng ÷ 16 oH;
- Nước cứng có độ cứng 16 ÷ 30 oH.
Độ cứng tạm thời + độ cứng vĩnh cữu = độ cứng toàn phần
Độ cứng tạm thời độ cứng gồm Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, v.v…,
(2)5 0,0702 0,1 0,560 0,01898 Độ Mỹ 14,285 1,4285 0,7984 0,28483 Độ Anh 10,0 0,7015 0,5603 0,19982 Độ Pháp 17,847 1,2521 1,7843 0,35663 Độ Đức 50,045 3,511 5,005 2,804 mgđl/l Độ Mỹ Độ Anh Độ pháp Độ Đức Mgđl/l Đơn vị Độ cứng
Tính đổi đơn vị độ cứng
Độ Đức: độ tương đương 10 mg caO/ lít nước Độ pháp: độ tương đương 10 mgCaCO3/ lít nước Độ Anh: độ tương đương 10 mgCaCO3/ 0,7 lít nước Độ Mỹ: độ tương đương mg CaCO3/ lít nước
6 C Độ kiềm:
Biểu thị tổng hàm lượng (chủ yếu nước thiên nhiên) HCO3-,
CO32-, OH-(hydrat) gốc muối acid yếu khác Tùy theo thành
phần, chia thành phần độ kiềm bicacbonat, cacbonat, hydrat, phosphat, silicat, v.v… Độ kiềm có ảnh hưởng xấu đến chất lượng tuổi thọ bề mặt truyền nhiệt
D Độ khô kết:
Là tổng hàm lượng vật chất lại sau cho nước bay hết, đơn vị mg/lit
Ký hiệu: TDS (Total Dissolved Solids)
7 6.2 Sự nguy hại cáu cặn
Cáu cặn bám bên nồi làm giảm hệ số truyền nhiệt > nhiệt độ khói thải tăng -> hiệu suất giảm > tiêu hao nhiên liệu lớn hơn, công suất nồi giảm
+ Hệ số dẫn nhiệt :
thép >> cáu
Đối với nồi ống lò ống lửa: + Mức tiêu hao nhiên liệu tăng khi bề dày lớp cáu tăng: (xem đồ thị)
+ Công suất nồi giảm bề dày cáu tăng:
Bề dày lớp cáu: cáu= 0.2 ÷ mm -> Cơng suất giảm : D = 1,5 ÷ %
cáu = ÷ 1,5 mm -> D = ÷ %
cáu= 1,5 ÷ mm -> D = 10 ÷ 16 %
8 Do đóng cáu nên hệ số truyền giảm -> làm nhiệt độ thành kim loại bề mặt tiếp xúc với ống lửa khói nóng tăng sức chịu đựng kim loại gây nên nứt, phồng, vỡ -> hư hỏng
(3)9 6.3 Ăn mòn kim loại
Là QT phá hủy vật liệu tác dụng môi trường Trong nồi xảy chủ yếu ăn mịn điện hóa học (phản ứng có kèm theo việc sinh dịng điện)
* Ăn mòn điện hóa học:
Trên bề mặt kim loại có pin điện cực nhỏ Những pin sinh thành phần hóa học kim loại khác nhau, nồng độ, nhiệt độ chất điện phân khác Thực tế, bề mặt đốt nồi có vơ số pin điện cực nhỏ Trong điều kiện cụ thể lị hơi, ăn mịn điện hóa học thường thể dạng sau
Ăn mòn kiềmlà dạng ăn mịn nước lị có nồng độ xút cao Khi nồng độ xút nhỏ ( – g/l), bề mặt kim loại tạo màng oxyt mỏng chắc, có tác dụng làm tăng khả chống ăn mòn kim loại Khi nồng độ xút cao nhiệt độ thấp ăn mịn xảy Nhiệt độ nồng độ kiềm lớn ăn mịn xảy mạnh
Ăn mòn mỏilà dạng hư hỏng đặc biệt kim loại bề mặt đốt Nó sinh tác dụng đồng thời ăn mịn điện hố học ứng suất nhiệt thay đổi nhiệt độ Thường xảy ống sinh chế độ phân lớp không ổn định chỗ nối đường nước cấp với bao Dạng ăn mòn thường gây nên kẽ nứt có tính xun ngang tinh thể
Biện pháp: dùng nước lị có tồn độ kiềm photphat Làm giảm khả
xảy q trình ăn mịn giúp chống đóng cáu nồi 10
* Ăn mòn nghỉ
Khi lị ngừng làm việc khơng khí lọt vào làm tăng nồng độ ôxy Ngay thải bề mặt kim loại có màng ẩm Những màng ẩm hồ tan oxy KK Những nguyên nhân gây nên ăn mịn điện hố học oxy
Một điều nguy hiểm sản phẩm QT ăn mòn nghỉ có tác dụng làm tăng nhanh QT ăn mịn làm việc Đó nghỉ có nhiều oxy nên sản phẩm ăn mòn sắt ba oxyt Fe2O3 Khi làm việc, lị có hay khơng có oxy nên sắt ba oxyt chuyển thành sắt bốn oxyt theo phản ứng:
4Fe2O3+ Fe = 3Fe3O4
Phòng mòn biện pháp bảo vệ lò khỏi ăn mòn nghỉ Nhiệm vụ: ngăn ngừa việc lọt KK vào lò, giữ cho lò khơ hay hạn chế độ hịa tan oxy màng ẩm Các phương pháp phòng mòn hay dùng PP khơ, ướt, khí
Phịng mịn khơ: sấy khơ lị sau tháo Đặt vào lò những chất hút ẩm CaCl2, CaO Tất van nắp cửa đóng kín
Phịng mịn ướt: đổ đầy nước có độ kiềm vào lị xút với nồng độ 1500 – 2000 mg/l hay Na3PO4với nồng độ 5000 mg/l Chúng tạo nên màng oxyt bề mặt kim loại để ngăn ngừa việc oxy hóa
Phịng mịn khí: đưa khí (ví dụ Nitơ) vào lò Khi phần áp suất oxy giảm đi, giảm độ hịa tan oxy màng ẩm
11 6.4 Những phương pháp xử lý nước 1 Tầm quan trọng xử lý nước
• Mục đích:
- Ngăn ngừa việc bám cáu tất bề mặt đốt - Duy trì độ mức cần thiết
- Ngăn ngừa q trình ăn mịn kim loại bên nồi hơi, thiết bị sử dụng đường ống dẫn
B) Ý nghóa:
- Bảo đảm tuổi thọ nồi hơi, an toàn cho người sử dụng nồi - Giảm tiêu hao nhiên liệu, giữ công suất nồi
- Giảm chi phí cho việc phải dừng nồi để làm vệ sinh phá cáu -> Tùy theo chất lượng nước ban đầu yêu cầu nước cấp mà chọn biện pháp mức độ xử lý khác
12
C) Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp
Để tránh tác hại tạp chất nước gây nên nồi hơi, người ta thường quy định chất lượng nước độ dày lớp cáu cặn cho phép.
Đối với nồi nhỏ khỏng T/h, áp suất 16 bar, chiều dày lớp cáu cặn không mm, áp suất từ 16 ÷ 22 bar khơng được 0,5 mm.
Đối với nồi lớn hơn, nước cấp phải đạt tiêu chuẩn sau: - Độ cứng:
Với nồi ống lò ống lửa Ho≤0,5 mgdl/l. Với nồi ống nước:
p < 16 bar, Ho< 0,3 mgdl/l. p = 16 ÷ 32 bar, Ho≤0,2 mgdl/l.
- Lượng ôxy nước không vượt 0,03 mg/l p ≤32 bar.
(4)13
2 Các biện pháp chống đóng cáu nồi hơi
- Xử lý ngồi nồi hơi: hạn chế đến mức tối thiểu tạp chất nước cấp cho lò hơi, tức xử lý trước đưa vào lò
- Xử lý nồi hơi: biện pháp biến tạp chất có nhiều khả đóng cáu thành chất rắn tách dạng bùn dễ dàng thải
Làm cáu cặn bám bề mặt truyền nhiệt
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC:
1 Phương pháp lắng lọc: có tác dụng khử trực tiếp hạt bùn có
đường kính 10-3mm hạt keo sau cho chúng
kết hợp lại với
2 Phương pháp xử lý hoá chất kết hợp với lắng lọc
* Dùng vôi Ca(OH)2để thực phản ứng kết tủa Ví dụ:
Ca(OH)2+ Ca(HCO3)2-> CaCO3 + 2H2O
2Ca(OH)2+ Mg(HCO3)2-> Mg(OH)2 + 2CaCO3 + 2H2O
Ta thấy, dùng vôi khử độ cứng cacbonat cách lắng lọc kết tủa
14
* Dùng xút NaOH trình phản ứng xảy ra:
2NaOH + Ca(HCO3)2-> CaCO3 + Na2CO3+ 2H2O 2NaOH + Mg(HCO3)2-> MgCO3+ Na2CO3+ 2H2O Sơđa NaCO3sinh tiến hành phản ứng sau:
Na2CO3+ CaCl2-> CaCO3 + 2NaCl Na2CO3 + CaSO4-> CaCO3 + Na2SO4
Đặc điểm phương pháp dùng xút có sinh sơđa, có thể làm mềm độ cứng canxi Lượng sơđa sinh vừa đủ tốt nhất; nếu thiếu bổ sung thêm thành phương pháp xút + sơđa; thừa ion CO32-thì đưa thêm vơi tạo thành phương pháp xút + vơi.
Ngồi hố chất trên, người ta cịn dùng số hóa chất khác Na3PO4, BaCO3, Ba(OH)2, BaAl2O4, v.v…
15 3 Phương pháp trao đổi cation
Dùng để làm mềm nước, thường áp dụng Đây trình trao đổi cation hợp chất hoà tan nước có khả sinh cáu lị với cation vật chất khơng hồ tan nước để tạo nên chất tan nước khơng có khả sinh cáu
Chất cung cấp cation để trao đổi gọi cationit (hay gọi hạt nhựa cationit), ký hiệu R (resine) Loại thường dùng NaR
Phản ứng trao đổi ion:
2NaR + Ca+2-> CaR 2+ Na+
Giữ lại thiết bị hoà tan nước
(khơng có khả sinh cáu) Sau thời gian làm việc Resine tác dụng cation Na -> phải khôi phục trở lại, gọi hoàn nguyên cationit (regeneration)
Phản ứng hoàn nguyên:
CaR2+ 2NaCl -> 2NaR + CaCl2
(dd NaCl ÷ 15 %)
tan nước xả 16
(5)17
Chu kỳ hoàn nguyên
Giai đoạn (rửa ngược): Nước vào qua ống trung tâm xuống dưới, sau ngược lên xả ngồi Mục đích giai đoạn để xới hạt lên tạo điều kiện tiếp xúc bề mặt tốt cho giai đoạn phản ứng hoàn nguyên (giai đoạn 2)
Giai đoạn (hoàn nguyên): Ở giai đoạn nước vào từ xuống đồng thời hút nước muối từ bình chứa nước muối vào bình để trao đổi ion theo phản ứng hoàn nguyên
2NaCl + CaR2-> 2NaR + CaCl2
Các ion Ca2+, Mg2+tạo thành muối Clorua tan nước xả
ngoài hoàn nguyên Nồng độ dung dịch NaCl từ ÷ 15 % tùy thuộc vào thời gian hoàn nguyên
Giai đoạn (rửa xi): Ở giai đoạn nước vào bình từ xuống xuyên qua hạt nhựa -> vào ống trung tâm -> xả Đồng thời phần nước điền đầy vào bồn chứa nước muối Mục đích giai đoạn để đưa muối NaCl cịn thừa giai đoạn hồn ngun thải ngồi
Sau kết thúc giai đoạn rửa xuôi, bình trao đổi ion trở trạng thái làm việc bình thường
18 Thay đổi độ cứng nước
một chu kỳ làm việc
19
Sơ đồ lắp hai bình song song
20
Các loại cationit
Ngồi NaR cịn dùng HR, NH4R
Khi dùng cationit natri tồn độ cứng khử, đạt đến số nhỏ, cịn khoảng 0,01 ÷0,015 mgdl/l, song độ kiềm thành phần anion khác có nước khơng thay đổi
Khi dùng cationit hydro độ cứng độ kiềm khử anion muối tạo thành acid không lợi cho nồi hơi, người ta thường dùng phối hợp hai phương pháp trao đổi cation natri hydro
Còn trao đổi cation amôn, độ cứng giảm nhiều, muối amôn tạo thành bị phân hủy nhiệt đưa vào nồi tạo NH3
Việc tạo NH3cùng với có mặt ôxy nước ăn mòn hợp
kim đồng, thường dùng phối hợp cationit amôn với cationit natri Để hoàn nguyên cationit Na thường dùng dung dịch muối NaCl nồng độ ÷8 %
Với cationit hydro dùng dung dịch H2SO4nồng độ ÷1,5 % HCl
(6)21
Sơ đồ hệ thống xử lý nước nồi hơi
22
4 Phương pháp xử lý nước trao đổi anion
Cũng tương tự phương pháp trao đổi cation, cho nước cấp qua anionit RaOH có phản ứng:
2RaOH + H2SO4-> Ra2SO4+ H2O RaOH + HCl -> RaCl + H2O
Bằng phương pháp này, khử acid có nước nên thường dùng phối hợp với bình trao đổi cation nêu ở trên.
Ngồi ra, người ta sử dụng phương pháp xử lý nước bằng vật lý phương pháp điện trường, từ trường siêu âm v.v… Cơ chế trình xử lý chưa lý giải thật rõ ràng, hiệu tạp chất rắn qua các thiết bị xử lý vật lý vào lị khơng đóng thành cáu cặn cứng bề mặt truyền nhiệt mà tách dưới dạng keo bùn xả ngồi được.
23 5 Phương pháp xử lý nước nồi hơi
Dùng phương pháp hóa học vật lý làm cho tạp chất rắn tách dạng bùn xả ngoài, đưa vào chất tạo thành lớp màng bao phủ bảo vệ bề mặt truyền nhiệt
Phương pháp xử lý nước nồi hóa học: đưa vào nồi số hố chất NaOH, Na2CO3, Na3PO4.12H2O
Na2HPO4.12H2O, v.v…, natri phosphat dùng rộng rãi
nên gọi chế độ phosphat hố nước nồi hơi.
Chế độ phosphat hoá nước nồi hơi, chủ yếu có tác dụng Ca, điều kiện định có tác dụng với cáu Mg
Để thực phosphat hoá nước nồi hơi, dùng sơ đồ tập trung hay phân tán
Ở sơ đồ tập trung, dung dịch đưa vào điểm đường nước cấp chung chho nồi
Trong sơ đồ phân tán dung dịch phosphat đưa trực tiếp vào balơng nồi Sơ đồ phân tán dùng nhiều tránh tượng đóng cáu cứng Ca(PO4)2trên đường nước cấp,
khi nước cấp có độ cứng lớn
Thường dùng bơm định lượng để đưa hoá chất vào nồi
(7)25 6 Phương pháp xử lý nhiệt:
Đây phương pháp xử lý bên nồi nguyên tắc khử độ cứng cách gia nhiệt
Nước cấp đưa vào gia nhiệt đến xấp xỉ nhiệt độ bão hoà Ở nhiệt độ này, độ cứng bicacbonat Ca(HCO3)2và Mg(HCO3)2sẽ bị
nhiệt phân thành CaCO3, Mg(OH)2kết tủa dạng bùn xả
ngoài, mặt khác CaSO4và số liên kết tách phần
trong phận làm mềm trước nước cấp hỗn hợp với nước nồi Độ cứng bicacbonat lớn hiệu xử lý nhiệt cao, kết hợp với xử lý hố học để khử độ cứng khơng cacbonat
Ưu điểm:
Cấu tạo vận hành đơn giản, thiết bị làm việc trạng thái cân áp suất nên khơng địi hỏi mặt sức bền, vận hành tự động không cần hiệu chỉnh mà khơng tốn thêm nhiệt
Nhược điểm:
Địi hỏi chế độ xả cặn nghiêm ngặt có lợi độ cứng bicacbonat, tức độ cứng tạm thời lớn
26 7 Các phương pháp khác
a) Xử lý nước điện trường
27
Dòng điện cuộn dây đổi chiều vài ngàn lần/giây tạo từ trường Dưới tác dụng từ trường ion mang điện kết hợp với lòng chất lỏng:
Ca+++ HCO
3 -> Ca(HCO3)2 (1)
Ca(HCO3)2 -> CaCO3 + CO2 + H2O (2)
[Tinh thể lơ lửng nước, khơng mang điện tích, khơng bám vào thành thiết bị ]
Bọt khí CO2hồ tan nước QT chảy theo dòng nước tiếp
xúc với lớp cáu cặn cũ CaCO3và làm cho chúng tan theo phản ứng:
CO2+ H2O + CaCO3 -> Ca(HCO3)2
(Các ứng dụng thực tế cho thấy sau tháng sử dụng thiết bị, lớp cáu cặn cũ bị mềm, phần bong phần cịn lại vệ sinh dễ dàng)
Nguyên lý hoạt động thiết bị chóng đóng cáu bằng điện
28
Nhằm mục đích ngăn ngừa loại trừ cặn bám nước Hoạt động dựa nam châm vĩnh cữu có từ tính cao Ảnh hưởng từ trường làm thay đổi tính chất vật lý nước, từ ngăn cản kết tủa lắng đọng muối canxi, magiê đổi tính chất vật lý nước Thêm vào tương tác nước nhiễm từ chất lắng đọng dẫn đến việc hình thành dung dịch muối khơng bám cứng (và xả ngồi)
* Các ưu điểm HMS:
- Gọn nhẹ, dễ lắp ráp, sử dụng bảo dưỡng - Tăng hiệu q trình trao đổi nhiệt - Khơng dùng điện, khơng dùng hố chất - Khơng gây nhiễm mơi trường - Thời gian sử dụng lâu
(8)29 Nguyên tắc làm việc: Máy phát tạo
ra xung điện truyền qua dây cáp đến biến đổi để kích hoạt dao động học biến đổi, sau dao động truyền sang nồi có tác dụng ngăn cản q trình bám cáu
c) Thiết bị chống bám cáu cặn siêu âm
Sơ đồ lắp đặt thiết bị “Worker Bee” lên lò hơi 30
6.5 Chế độ xả nước lò 1 Ý nghĩa:
- Không cho cáu thứ cấp trở thành cáu sơ cấp (bám cứng) - Kịp thời xả cáu thứ cấp bùn lắng đáy nồi - Giảm nồng độ chất (muối) hoà tan nước lò
(TDS: Total dissolved solids)
2 Một số vấn đề liên quan đến hàm lượng TDS:
- Nước nồi bốc liên tục làm tăng TDS theo thời gian - Khi TDS cao bọt bẩn sinh bề mặt nước (sôi bồng/Foaming) Hơi nước bốc xuyên qua bọt mang theo chất bẩn (Carry Over)
- Gây ăn mòn ranh giới nước /
31 3 Cần thiếp phải xả đáy nồi để giảm lượng TDS:
Một số nồi có xả bề mặt để thải bọt bẩn - Nếu xả ít: TDS cao gây tác hại;
- Xả nhiều: nhiệt, tiêu hao nhiên liệu tăng, tốn nước cấp * Lượng nước xả cần thiết
Gxả= D*(TDSc) / (TDSL– TDSc)
Ví dụ: D = t/h; (TDS)c= 100 ppm; (TDS)L= 3000 ppm
-> Gxaû= 178 kg/h
p = bar; t = 165 oC
Qxaû= 124.000 kJ/h = 34,5 kW
Lượng dầu tiêu hao thêm khoảng 3,5 l/h
4 Hai phương pháp xả lò:
Xả tay: định kỳ
Xả tự động: lấy tín hiệu TDS hay pH
32
(9)33 CHỈ TIÊU NƯỚC CHO NỒI HƠI(THAM KHẢO)
Kiểu nồi : Ống lị - ống lửa - hộp khói ướt Nhà chế tạo : RECTERE – ĐH Bách Khoa
A NƯỚC CẤP :
1 Độ cứng toàn phần 50 g đlg/l hay 2,5mg CaCO3/l (Tính trung bình hàng tháng)
2 Chỉ tiêu độ pH 7,5 8,5 Hàm lượng dầu mg/l
4 NH3 mg/l
B NƯỚC LÒ :
1 Chỉ tiêu pH 12 Phosphate ( PO43-) 10 20 mg/l
3 Cl- 500 mg/l.
4 Tổng chất rắn hòa tan 3000 mg/l
5 Natri sulphit (Na2SO3) 10 30 mg/l 34
6.6 Kết luận
1 Nước cấp khơng xử lý: gây cáu cặn, ăn mịn, làm bẩn nước
2 Các tiêu nước cấp cho NH cơng nghiệp cần kiểm sốt: pH, độ cứng Phương pháp xử lý nước thường dùng: trao đổi cation + nạp hoá chất vào nồi Nếu nguồn nước tạp chất khơng hồ tan (nước giếng khoan): cần lắng lọc khí trước làm mềm nước
5 Xả lò cách đầy đủ công việc quan trọng Các phương pháp xử lý nước chia theo hai nhóm:
- Xử lý nước trước đưa vào lò
- Xử lý nước lò -> tăng lượng nước xả lị Hoặc: dùng hố chất, hay khơng dùng hoá chất
7 Vận hành thiết bị làm mềm nước kỹ thuật giảm chi phí vận hành, tiết kiệm lượng
8 Kịp thời phá cáu cặn lớp cáu đóng dày 9 Triệt để thu hồi nước ngưng nhà lò.
35
6.7. Độ sạch của hơi
1 Yêu cầu về độsạch của hơi
Độsạch của là số lượng thành phần của tạp chất các muối khí (CO2) chứa hơi.
Khí CO2 ở sẽ thúc đẩy q trình ăn mịn ở đường hơi.
Các tạp chất rắn có thể đóng lại ống bộquá nhiệt, ống dẫn và cánh tuabin hơi
Thông số cao yêu cầu đối với độ sạch của hơi tăng lên.
Yêu cầu đối với chất lượng là trì tạp chất không bay ở mức độ đảm bảo sự làm việc của tuabin một thời gian dài.
36
(10)37 2 Nguyên nhân làm bẩn bão hòa
Nguyên nhân bản giọt nước lò bịcuốn theo hơi.
Nguyên nhân thứ hai có một số muối (muối silic, sắt, đồng…) hòa tan hơi bão hòa cao áp.
Để đảm bảo độsạch của thì phải làm thu được hơi bão hịa có độkhô tối đa và giảm tối thiếu nồng độmuối trong hơi.
38 Độ ẩm của bão hòa phụthuộc vào yếu tốsau: - Phụtải lò hơi
- Chiều cao khoang hơi - Hàm lượng muối của nước lò
- Điều kiện cấp hỗn hợp nước vào bao của lò hơi.
Sự cuốn học giọt ẩm
theo bão hòa
39
Quan hệgiữa độ ẩm của và phụtải lò hơi
40
Quan hệgiữa độ ẩm của hơi và chiều cao khoang hơi
Quan hệgiữa độ ẩm của hơi và hàm lượng muối của
(11)41 Độhòa tan của chất có đặc điểm sau: - Các chất được hịa tan có chọn lọc hơi.
- Khả cho hòa tan của tăng lên tăng áp suất Độhòa tan của chất bão hòa được đặc trưng bởi hệsốphân bốKp:
trong đó:
Ch: hàm lượng của chất hòa tan hơi Cn: hàm lượng của chất ấy nước.
Độ hòa tan của chất hơi
% , 100 n h p
C C K
42 Độ hòa tan của một số muối và hydroxit
trong quá nhiệt ở30MPa
43
6.8 Các phương pháp thu sạch
Để thu được sạch lị hơi có bao ta phải: - Giảm số lượng giọt nước lò hơi: phân ly hơi. - Giảm hàm lượng vật chất hòa tan hơi: rửa hơi, bốc theo cấp xảlò.
44
1 Phân ly ẩm khỏi hơi
Mục đích đểtách đến mức tối thiểu những hạt nước bay theo hơi, thường dựa nguyên tắc sau:
- Giảm động của dòng hơi ẩm đểnhờtrọng lượng bản thân, hạt nước có thểtách rơi trởlại.
- Thay đổi chiều hướng của dòng hơi ẩm, tạo thành lực quán tính, lực ly tâm đểtách những hạt nước khỏi dòng hơi.
Dựa nguyên tắc trên, người ta thường sửdụng các thiết bịphân ly sau:
- Tấm chắn
- Tấm chắn có đục lỗ - Cửa chớp
(12)45
Tấm chắn đặt ởchỗ
hỗn hợp nước
vào bao hơi
Cửa chớp a uốn trịn; b uốn có
góc nhọn
46 Xyclon đặt bao hơi
a Sơ đồxyclon; b bốtrí xyclon bao hơi
47 Xyclon đặt ngoài bao hơi
1 Ống góp
2 Hỗn hợp nước vào xyclon Bộtạo xốy
4 Tấm có khoan lỗ Ống lấy Ống thải khơng khí Đường xả Ống nước xuống Nước từ bao đến 10 Chạc chữthập
48
2 Rửa hơi
Rửa là làm giảm hàm lượng muối tổng đặc biệt là giảm SiO2 hơi.
Bản chất của việc rửa là cho cần làm sạch tiếp xúc với lớp nước cấp hay lớp nước của khoang sạch.
Các phương pháp cho tiếp xúc với nước sạch như: - Phun nước cấp vào khoang bao hơi. - Cho dòng hơi nhỏ qua bề mặt được rửa bằng nước cấp.
(13)49
Biện pháp rửa kiểu khuếch tán qua
lớp nước cấp
Hiệu quả rửa khuếch tán phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố:
- Hàm lượng tạp chất nước rửa; - Hệsốbay tạp chất theo được rửa.
Hàm lượng tạp chất nước rửa phụthuộc vào: - Số lượng chất lượng nước đưa vào thiết bịrửa; - Hệsốbay chất theo trước rửa;
- Hàm lượng tạp chất nước lò
50
Sơ đồthiết bịrửa kiểu khuếch tán qua lớp nước cấp
a Bốtrí thiết bị; b có khoan lỗ đặt nằm ngang; c có khoan lỗvà có máng đặt
51
Bản chất của phương pháp bốc theo cấp tạo trong lò 2, hay nhiều vịng tuần hồn độc lập có nồng độ nước lò khác
Việc bốc theo cấp sẽ làm giảm hàm lượng muối trong nước lò tức làm giảm hàm lượng muối hơi, đó làm tăng chất lượng hơi.
Bốc theo cấp cũng biện pháp xử lý hiệu chỉnh nước lò.
3 Bốc theo cấp
52
1 Bao hơi; ống dẫn ra; ống góp vịng tuần hồn; ống sinh hơi; ống nước xuống; đường nước cấp; đường
nước xảliên tục từ bao hơi; vách ngăn bao
Sơ đồ bốc hai cấp có khoang muối
(14)53 Bao hơi; xyclon đặt ngoài; ống góp vịng tuần hồn; ống sinh hơi;
ống nước xuống; đường nước cấp; đường nước xảliên tục từxyclon ngoài; ống dẫn
nước từ bao vào xyclon ngoài; đường dẫn từxyclon vào bao hơi; 10 đường lấy ra; 11 vách ngăn bao
Sơ đồ bốc ba cấp có xyclon đặt ngồi
bao hơi
54
Trong trình vận hành, nồng độmuối nước tăng dần một giới hạn nào đó tách ra, vậy phải xả bớt đểgiữcho nồng độ tạp chất nước lò không được quá cao
Cáu bẩn thường tập trung ởnhững nơi thấp nhất gần mặt thoáng bốc hơi, nên thường dùng phương pháp:
- Xảliên tục - Xả định kỳ
4 Xả liên tục xả định kỳcủa lò hơi
55
Mỗi ca vận hành phải xả định kỳ đến lần, thời gian xả kéo dài khoảng đến phút.
Xả cặn làm cho chất lượng tăng lên lại gây nhiều tổn thất nước nhiệt, vậy phải chọn một tỷ lệxả cặn thích hợp.
Độxả lị p: trong đó:
Dx : lượng nước xả, kg/s
D : sản lượng định mức, kg/s.
% , 100 . D D