Cáu cặn lò hơi : Khái niệm,nguyên nhân và cách xử lí

Sau khi hoạt động một thời gian, lò hơi trong công nghiệp thường hay gặp tình trạng cáu cặn. Nếu kéo dài tình trạng này có thể gây tắc đường ống, làm giảm hiệu suất hoạt động của lò hơi. Chính vì vậy việc kịp thời xử lí các vấn đề gặp phải này sẽ giúp tiết kiệm chi phí vận hành, nâng cao hiệu suất làm việc của lò. Cùng Đình Hải tìm hiểu cách xử lý cáu cặn lò hơi qua bài viết này bạn nhé.

1. Cáu cặn lò hơi là gì?

Cáu cặn lò hơi công nghiệp là hiện tượng xuất hiện các chất kết tủa trong nước và đọng lại trong lò hơi qua quá trình hoạt động. Các chất kết tủa này chính là muối của canxi và magie. Nếu diễn ra trong thời gian dài không khắc phục sẽ hình thành lớp cặn cứng. 

Lò hơi hay bị cáu cặn ở các vị trí sau đây:

• Bụng nồi hơi ( đáy nồi), bao hơi, ống góp.
• Ở khu vực tiếp xúc giữa phần chứa hơi và nước có khe trắng mờ nhưng bị bột xốp dính lại tạo nên sự ăn mòn kim loại ở khu vực này.

2. Nguyên nhân gây cáu cặn lò hơi

Có nhiều nguyên nhân gây ra cáu cặn lò hơi. Yếu tố đầu tiên đó chính là hàm lượng chất kết tủa đã vượt quá khả năng hòa tan của nước làm cho chúng tạo thành các dạng hạt nhỏ  không tan trong nước và lắng xuống bề mặt lò, cứng và bám chặt vào bề mặt. Sự bay hơi nước diễn ra càng khiến lớp đóng cặn càng dày và chắc hơn.

Thành phần trong cáu cặn lò hơi là CaSO4, CaCO3, MgCO3, Mg(OH)2, MgSiO3…, phổ biến nhất à các muối cacbonat hình thành từ các cation trong nước cứng, kết hợp với các ion cacbonat bởi sự hòa tan CO2 vào trong nước. Các cặn cacbonat thường có kích thước nhỏ, xốp. Trong khi đó cặn từ sulfat cứng và đặc hơn, còn cặn từ silicat thì cứng như sứ và có đặc tính rất khó loại bỏ. 

Bên cạnh đó một số yếu tố tác động đến tình trạng cáu cặn trong lò như là:

• Nhiệt độ trong lò, độ pH, các yếu tố thủy động lực học, hoạt động của vi sinh vật…
• Trong nước có nhiều các chất CO2 và O2 hòa tan dễ dàng xảy ra hiện tượng oxy hóa kim loại trong nhiệt độ cao. Điều này khiến kim loại bị ăn mòn, làm giảm tính bền chắc.
• Đồng thời việc vệ sinh lò hơi không diễn ra thường xuyên, không xử lý cáu cặn cũng là nguyên nhân dẫn đến tình trạng cáu cặn ngày càng nghiêm trọng. 

3. Cáu cặn lò hơi gây tác hại gì?

Cáu cặn lò hơi là 1 tổ hợp chất vô cơ nên chúng khá dày và liên kết chắc chắn, bám chặt vào các bề mặt. Nếu như không xử lý cáu cặn kịp thời chúng sẽ gây ra các tác hại như sau:

• Khi lớp cặn quá dày sẽ làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt. Do đó cần tiêu tốn nhiều năng lượng hơn để đun nóng nước. Gây ra chi phí nhiên liệu tăng cao và gây tổn thất về kinh tế.
• Lớp cáu cặn quá dày khiến lượng nước sử dụng tăng lên, làm tăng thêm chi phí vận hành.
• Dễ hình thành tình trạng tắc nghẽn trong hệ thống. Có thể làm hỏng hóc thủng đường ống; làm tăng chi phí bảo trì sửa chữa đồng thời giảm tuổi thọ của máy móc…
• Gây ra các rủi ro khác trong quá trình vận hành, thậm chí có thể gây cháy nổ thiết bị, nguy hiểm đến tính mạng của người vận hành lò, ảnh hưởng đến toàn bộ quá trình sản xuất và thiệt hại lớn cho doanh nghiệp. 

4. Biện pháp xử lý cáu cặn lò hơi

Cáu cặn lò hơi gây nhiều tác hại là thế, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động, giảm tuổi thọ của lò hơi, gây tốn kém chi phí vận hành cho doanh nghiệp… Đây là hiện tượng xảy ra phổ biến khi quá trình vận hành lò hơi nên cần kịp thời thực hiện các biện pháp xử lý cáu cặn để hệ thống luôn hoạt động hiệu quả,  được vận hành không bị ngưng trệ. 

4.1 Xử lý nước cấp vào lò hơi

Cần xử lý, nâng cao chất lượng nước cấp, tuyệt đối không sử dụng nước chưa được xử lý để cấp vào lò hơi. Đối với nước cứng điều cần thiết nhất là làm mềm nước, loại bỏ ion Ca2+ và Mg2+ và các chất khác gây lắng đọng để giảm thiểu tối đa khả năng lắng cặn khi môi trường có nhiệt độ cao.

Đồng thời cần lưu ý trong quá trình vận hành lò hơi:

• Xả đáy nồi hơi theo định kỳ, xả van vào thời điểm thích hợp để đạt hiệu quả xả đáy và xả van nước cao.
• Thay nước lò hơi thường xuyên nhằm giảm nồng độ muối trong nước.
• Kiểm tra mẫu nước định kỳ, đánh giá chất lượng nước đầu vào để nhanh chóng điều chỉnh kịp thời. 

4.2 Sử dụng hóa chất tẩy cáu cặn lò hơi

Cần vệ sinh lò hơi theo lịch định kỳ khoảng 2 lần/năm để loại bỏ cáu cặn, hạn chế thiệt hại do cáu cặn. Để giúp làm sạch chúng, ta cần sử dụng các hóa chất tẩy rửa cáu cặn. Phương pháp này dễ thực hiện tuy nhiên cũng có các nhược điểm sau:

• Hóa chất độc hại tới sức khoẻ, tốn kém chi phí vì phải sử dụng thường xuyên.
• Hóa chất cũng có thể gây ảnh hưởng đến chất lượng của lò hơi.
• Không thể xử lý việc đóng cặn được tạo thành là do nước cứng.

4.3 Sử dụng thiết bị khử cặn điện từ

Đây đang là phương pháp phổ biến được nhiều nhà máy lò hơi sử dụng để xử lý cáu cặn trong lò. Thiết bị này dựa trên phương pháp điều biến tần số sử dụng 1 cuộn dây quấn quanh 1 đoạn ống của hệ thống nước. Nguồn điện kích hoạt cuộn dây làm cho nó thay đổi tần số, cực tính. Khi nước đi qua đoạn ống có cuộn dây sẽ bị ức chế làm mất khả năng bám dính vào thiết bị đồng thời làm tan các cặn cũ. 

Ưu điểm sử dụng thiết bị khử cặn điện từ mang lại:

• Khử được cáu cặn đã có và phòng chống đóng cặn trở lại.
• Giúp tối ưu hiệu quả trao đổi nhiệt, tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm cả chi phí vận hành.
• Đảm bảo tuổi thọ của thiết bị, giảm chi phí sửa chữa, bảo dưỡng
• Chi phí đầu tư ban đầu thấp, dễ dàng lắp đặt và sử dụng, thích hợp với nhiều điều kiện nhà máy.
• Thân thiện với môi trường.

Cáu cặn lò hơi là tình trạng không thể tránh được trong khi vận hành lò hơi. Tuy nhiên nếu không được xử lý kịp thời chúng gây giảm hiệu suất của lò, thiệt hại lớn cho doanh nghiệp. Hy vọng qua bài viết dưới đây của Đình Hải, người đọc có thể ứng dụng các phương pháp xử lý cáu cặn lò hơi vào thực tế.

Xem thêm :
>>> Hướng dẫn vận hành lò hơi đúng chuẩn
>>> Hướng dẫn chọn nhiên liệu lò đốt hơi và công nghệ đốt