7 tác hại của việc sử dụng nước giếng khoan trực tiếp cho nồi hơi
1. Gây cáu cặn trên bề mặt truyền nhiệt
Đây là một trong những tác hại của việc sử dụng nước giếng khoan trực tiếp cho nồi hơi thường gặp nhất.
Quá trình có thể hiểu đơn giản:
Ca²⁺ + Mg²⁺ → kết tủa → cáu cặn → giảm truyền nhiệt.
Lớp cáu cặn hoạt động giống một lớp cách nhiệt không mong muốn. Nó làm giảm khả năng truyền nhiệt từ buồng đốt hoặc khí nóng sang nước.
Đáng lưu ý, nước nhìn bằng mắt thường trong và sạch không có nghĩa là nước phù hợp để cấp trực tiếp cho nồi hơi.
2. Làm tăng tiêu hao nhiên liệu
Khi cáu cặn phủ lên bề mặt truyền nhiệt, nhiệt lượng không truyền vào nước hiệu quả như thiết kế ban đầu. Nồi hơi phải tiêu thụ thêm nhiên liệu để tạo cùng một lượng hơi.
Mối liên hệ có thể hình dung như sau:
Cáu cặn tăng → truyền nhiệt giảm → thời gian tạo hơi tăng → nhiên liệu tiêu thụ tăng → chi phí sản xuất tăng.
Ví dụ, một nhà máy nhận thấy nồi hơi vẫn đạt áp suất làm việc nhưng thời gian lên áp chậm hơn trước. Nếu đồng thời lượng nhiên liệu tiêu thụ tăng, một trong những nguyên nhân cần kiểm tra là tình trạng cáu cặn ở các bề mặt truyền nhiệt.
Đây là lý do tác hại của việc sử dụng nước giếng khoan trực tiếp cho nồi hơi không chỉ thể hiện ở bên trong thiết bị. Nó còn có thể xuất hiện trong bảng chi phí nhiên liệu hàng tháng.
3. Gây quá nhiệt và làm giảm tuổi thọ ống nồi hơi
Cáu cặn không chỉ làm giảm hiệu suất. Khi lớp cặn quá dày, nhiệt từ phía đốt khó truyền qua lớp cặn để đến nước. Phần kim loại tiếp xúc với nguồn nhiệt có thể phải chịu nhiệt độ cao hơn.
Tình trạng này có thể tạo ra các vùng quá nhiệt cục bộ. Nếu kéo dài, ứng suất nhiệt và nhiệt độ kim loại tăng có thể làm giảm độ bền của ống, đặc biệt tại những vị trí chịu tải nhiệt lớn.
Tài liệu kỹ thuật về nước nồi hơi cũng cảnh báo rằng cáu cặn nghiêm trọng có thể tạo điểm nóng và dẫn đến hư hỏng cơ khí hoặc thậm chí sự cố ống.
Do đó, tác hại của việc sử dụng nước giếng khoan trực tiếp cho nồi hơi có thể phát triển theo chuỗi: nước chưa xử lý → hình thành cáu cặn → truyền nhiệt kém → nhiệt độ kim loại tăng → giảm tuổi thọ thiết bị.
4. Tăng nguy cơ ăn mòn nồi hơi và đường ống
Nước giếng khoan có thể chứa oxy hòa tan, chloride và các thành phần hóa học khác. Nếu pH và hóa học nước không được kiểm soát phù hợp, các yếu tố này có thể làm tăng nguy cơ ăn mòn bên trong nồi hơi, đường ống và thiết bị phụ trợ.
Oxy hòa tan đặc biệt đáng chú ý vì có thể gây ăn mòn dạng rỗ trên kim loại. Các tài liệu kỹ thuật về xử lý nước nồi hơi xác định oxy hòa tan là một nguy cơ thường trực đối với đường nước cấp, bộ hâm nước và ống nồi hơi.
Bên cạnh đó, pH quá thấp có thể thúc đẩy ăn mòn axit. Chloride cũng là một chỉ tiêu cần kiểm soát trong hệ thống nước vì có thể góp phần làm tăng nguy cơ ăn mòn trong những điều kiện thích hợp. Việc kiểm soát pH và hóa học nước là một phần quan trọng của chương trình kiểm soát ăn mòn.
Vì vậy, một trong những tác hại của việc sử dụng nước giếng khoan trực tiếp cho nồi hơi là làm tăng nguy cơ rỉ sét, ăn mòn và suy giảm độ bền của các bộ phận tiếp xúc với nước.
5. Làm tăng TDS và gây hiện tượng tạo bọt
TDS là tổng lượng chất rắn hòa tan trong nước. Khi nồi hơi tạo hơi, nước bay hơi nhưng phần lớn chất rắn hòa tan không đi theo hơi mà tiếp tục ở lại trong nước lò. Nếu không được kiểm soát, nồng độ TDS sẽ tăng dần.
Có thể hình dung quá trình:
Nước bay hơi → chất hòa tan tích tụ → TDS tăng → bọt ổn định hơn → nguy cơ carryover tăng.
Khi TDS quá cao, bọt trong nước lò có thể khó vỡ và bị cuốn theo dòng hơi. Hiện tượng này được gọi là foaming và carryover. Khi đó, nước lò cùng chất rắn hòa tan có thể đi vào đường ống hơi.
Đây là một tác hại của việc sử dụng nước giếng khoan trực tiếp cho nồi hơi dễ bị bỏ qua vì người vận hành thường chỉ chú ý đến áp suất và mực nước.
6. Làm giảm chất lượng hơi
Khi nước lò chứa nhiều chất hòa tan và xảy ra foaming hoặc carryover, hơi tạo ra có thể chứa các giọt nước và tạp chất từ nước lò.
Hậu quả có thể bao gồm:
- Hơi có độ ẩm cao.
- Nước lò bị cuốn theo đường hơi.
- Chất rắn hòa tan đi vào hệ thống sử dụng hơi.
- Van, bẫy hơi và thiết bị trao đổi nhiệt có nguy cơ bị bám cặn.
- Chất lượng hơi không ổn định đối với những quy trình yêu cầu hơi sạch.
Vì vậy, tác hại của việc sử dụng nước giếng khoan trực tiếp cho nồi hơi không dừng lại ở thân nồi. Nó có thể lan sang toàn bộ hệ thống sử dụng hơi phía sau.
7. Tăng chi phí bảo trì và nguy cơ dừng máy
Đây là hậu quả tổng hợp của các vấn đề trên.
Có thể hình dung chuỗi ảnh hưởng:
Nước giếng khoan chưa xử lý → cáu cặn/ăn mòn → truyền nhiệt giảm → nhiên liệu tăng → thiết bị xuống cấp → vệ sinh, sửa chữa thường xuyên → nguy cơ dừng máy → tăng chi phí vận hành.
Khi cáu cặn phát triển, doanh nghiệp có thể phải tăng tần suất vệ sinh nồi hơi. Khi ăn mòn tiến triển, các bộ phận như đường ống, van hoặc ống truyền nhiệt có thể cần kiểm tra và thay thế.
IBC – Công ty Cổ phần Nồi hơi Công nghiệp Đông Anh có thể tư vấn giải pháp xử lý nước cấp phù hợp với từng hệ thống nồi hơi. Thay vì chỉ lựa chọn thiết bị xử lý nước theo kinh nghiệm, IBC khuyến nghị đánh giá nguồn nước thực tế, thông số nồi hơi và yêu cầu vận hành để xác định phương án phù hợp. Việc xử lý nước đúng ngay từ đầu giúp hạn chế cáu cặn, kiểm soát ăn mòn, duy trì hiệu suất truyền nhiệt và giảm các sự cố phát sinh trong quá trình vận hành.
CÔNG TY CỔ PHẦN NỒI HƠI CÔNG NGHIỆP ĐÔNG ANH Hotline: 0947.093.783 (Mr Thắng – TPKD) – Zalo: 0986.822.393 Địa chỉ: Tổ 19, Thị trấn Đông Anh – Hà Nội Email: ibckinhdoanh@gmail.com>>Xem thêm: Nồi hơi công nghiệp (boiler) là gì?