Ch−ơng 5: CHấT LƯợNG NƯớC Và HƠI CủA Lò
5.1.1. Mục đích của việc xử lí n−ớc
Sự làm việc chắc chắn và ổn định của lò hơi phụ thuộc rất nhiều vào chất l−ợng n−ớc cấp cho lò để sinh hơi.
Trong các nhà máy điện, n−ớc cung cấp cho lò hơi chủ yếu là n−ớc do hơi ng−ng tụ từ bình ng−ng về. Tuy nhiên, trong quá trình làm việc của nhà máy điện luôn luôn có tổn thất hơi và n−ớc ng−ng. Về mặt lí thuyết, chu trình nhiệt của nhà máy nhiệt điện là một chu trình kín, l−ợng môi chất làm việc trong chu trình là không đổi. Trên thực tế thì có một l−ợng n−ớc bị thải ra khỏi lò do xả đáy lò, một l−ợng dùng cho sinh hoạt trong nhà máy; một l−ợng hơi hơi thoát ra do xả van an toàn hoặc để thổi bụi hoặc để sấy dầu; một l−ợng bì rò rỉ qua các khe hở của các chỗ nối, khe hở do van bị rò hoặc dùng vào các mục đích khác mà không đ−ợc thu hồi n−ớc ng−ng. Khi đó, l−ợng n−ớc ng−ng từ bình ng−ng trở về sẽ nhỏ hơn l−ợng n−ớc cấp cấp cho lò, do đó cần có một l−ợng n−ớc bổ sung cho lò để bù lại các tổn thất đó, l−ợng n−ớc này đ−ợc lấy từ ao, hồ gọi là n−ớc thiên nhiên.
Trong n−ớc thiên nhiên có hòa tan những tạp chất, mà đặc biệt là các loại muối can xi và magiê và một số muối cứng khác. Trong quá trình làm việc của lò, khi n−ớc sôi và bốc hơi, các muối này sẽ tách ra ở pha cứng d−ới dạng bùn hoặc cáu tinh thể bám vào vách ống của lò hơi. Các cáu và bùn này có hệ số dẫn nhiệt rất thấp, thấp hơn so với kim loại hàng trăm lần, do đó khi bám vào vách ống sẽ làm giảm khả năng truyền nhiệt từ khói đến mỗi chất trong ống, làm cho môi chất nhận nhiệt ít hơn và tổn thất nhiệt do khói thải tăng lên, hiệu suất của lò giảm xuống, l−ợng tiêu hao nhiên liệu của lò tăng lên.
Khi cáu bám trên các ống sinh hơi, các ống của bộ quá nhiệt sẽ làm tăng nhiệt độ của vách ống lên, do đó làm tuổi thọ của ống giảm xuống, có những tr−ờng hợp nhiệt độ của vách ống tăng lên quá mức cho phép, có thể làm nổ ống.
Khi cáu bám lên vách ống sẽ tăng tốc độ ăn mòn kim loại ống, gây ra hiện t−ợng ăn mòn cục bộ.
Khi cáu bám vào các cánh tuốc bin sẽ làm tăng độ nhám bề mặt cánh, gây cản trở chuyển động của hơi sẽ làm giảm hiệu suất và làm giảm tiết diện hơi qua sẽ làm giảm công suất của tuốc bin, có thể gây sự cố cho tuốc bin.
Ngoài những chất sinh cáu, trong n−ớc còn có những chất khí hòa tan nh− oxi và cacbonic, các loại khí này gây ăn mòn mạnh các bề mặt ống kim loại của lò, nhất là ở bộ hâm n−ớc.
Vì những nguyên nhân trên, đòi hỏi phải có những biện pháp đặc biệt để bảo vệ lò hơi khỏi bị cáu bám và ăn mòn, đảm bảo cho lò làm việc an toàn.
Để giảm c−ờng độ ăn mòn và đảm bảo cho lò làm việc an toàn cần thực hiện 3 nhiệm vụ sau đây:
- Ngăn ngừa hiện t−ợng bám cáu trên tất cả các bề mặt đốt. - Duy trì độ sạch của hơi ở mức độ cần thiết.
- Ngăn ngừa quá trình ăn mòn của đ−ờng n−ớc- đ−ờng hơi:
ngay cho lò đ−ợc mà cần phải xử lý n−ớc để loại bỏ các tạp chất có thể sinh ra cáu. Việc chọn ph−ơng pháp xử lý n−ớc và sơ đồ xử lí không chỉ dựa vào thành phần của n−ớc thiên nhiên, mà còn phải dựa vào thông số của lò hơi. Lò có thông số hơi càng cao thì yêu cầu chất l−ợng n−ớc càng cao, nghĩa là nồng độ các tạp chất trong n−ớc cấp vào lò càng phải thấp.
Để đánh giá chất l−ợng của n−ớc, ng−ời ta đ−a ra các khái niệm về đặc tính của n−ớc thiên nhiên nh− sau:
Độ cứng, độ kiềm, độ khô kết của n−ớc.
Độ cứng của n−ớc thể hiện tổng nồng độ các ion Ca+ và Mg+ có trong n−ớc, đ−ợc ký hiệu là 0H. Tuy hiện nay một số n−ớc có định nghĩa độ cứng khác nhau.