Tin tức

Tiêu chuẩn nước đầu vào lò hơi mới nhất theo quy định pháp luật

Thứ 6, 23/08/2024, 07:58 GMT+7

Nước đưa vào hệ thống lò hơi không chỉ là một phần không thể thiếu trong quá trình sản xuất nước hơi mà còn đảm bảo hiệu suất và độ bền của lò hơi. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn về chất lượng nước đầu vào là yếu tố then chốt để tránh các vấn đề nghiêm trọng như sự tích tụ cặn, ăn mòn kim loại và nguy cơ gây nổ. Điều này đặt ra câu hỏi về việc kiểm soát tiêu chuẩn nước đầu vào lò hơi để đảm bảo quá trình sản xuất diễn ra một cách an toàn và hiệu quả.

Tại sao phải kiểm soát chất lượng hơi nước lò hơi

Tiêu chuẩn về nước sử dụng trong lò hơi được xác định để đảm bảo chất lượng trước khi được áp dụng vào quá trình sản xuất. Loại nước này đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong hoạt động của lò hơi, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cuối cùng, sự ổn định, an toàn và hiệu suất của hệ thống.

Nếu nước không đạt chất lượng, lò hơi có thể bị tắc nghẽn bởi cặn bám trên bề mặt trao đổi nhiệt, dẫn đến giảm hiệu suất hoạt động và có thể gây ra những vấn đề không mong muốn như lãng phí nhiên liệu, tăng chi phí và nguy cơ nổ ống. Sự ăn mòn cũng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và khả năng cách nhiệt. Bên cạnh đó, nước bị ô nhiễm có thể ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của các sản phẩm tiếp xúc với hơi nước được tạo ra.

Những lý do nên kiểm soát chất lượng hơi nước lò hơi

Những tiêu chuẩn nước cấp lò hơi theo quy định ban hành

TCVN 12728:2019 do chính phủ ban hành đã quy định các tiêu chuẩn cần tuân thủ đối với nước cấp, nhằm đảm bảo sự an toàn khi tiếp xúc với hệ thống lò hơi và chất lượng của sản phẩm đầu ra:

Chỉ tiêu	Đơn vị	Trị số
Hàm lượng Oxy hòa tan (đo lường khi bổ sung hóa chất khử Oxy)	ppm (mg/l)	˂ 0,007
Tổng hàm lượng các hợp chất sắt	ppm (mg/l)	˂ 0,1
Tổng hàm lượng các hợp chất đồng	ppm (mg/l)	˂ 0,05
Độ cứng toàn phần (tính theo CaCO3)	ppm (mg/l)	˂ 1,0
pH ở 25oC		8,3 - 10,5
Tổng Cacbon hữu cơ không bay hơi	ppm (mg/l)	˂ 10
Hàm lượng các sản phẩm có nguồn gốc dầu lửa	ppm (mg/l)	˂ 1
Chú ý: Yêu cầu các trị này áp dụng cụ thể cho những loại nồi hơi hoạt động trong điều kiện áp suất ≤ 2,0 Mpa; không có bộ quá nhiệt, không dùng hơi tuabin, không có yêu cầu nghiêm ngặt về độ sạch của hơi; áp dụng yêu cầu về độ sạch của hơi có TDS trong nước ngưng nằm trong khoảng ≤ 1,0 ppm (mg/l). Quy đổi TDS 1 ppm (mg/l) có độ dẫn điện bằng 2µS/cm.

Những chỉ tiêu kiểm soát chất lượng nước cấp lò hơi

Chỉ tiêu chất lượng nước cấp vào lò hơi

Thêm vào đó, quy chuẩn này cũng minh chứng rõ ràng các tiêu chí chất lượng áp dụng cho nước sử dụng trong các hệ thống nồi hơi - lò lửa.

Chỉ tiêu	Đơn vị	Trị số ứng với áp suất làm việc p (Mpa)
Chỉ tiêu	Đơn vị	p ≤ 2,0	2,0 ˂ p ≤ 4,0
Hàm lượng Oxy hòa tan (đo lường khi bổ sung hóa chất khử Oxy)	ppm (mg/l)	˂ 0,007	˂ 0,007
Tổng hàm lượng các hợp chất sắt	ppm (mg/l)	˂ 0,1	˂ 0,05
Tổng hàm lượng các hợp chất đồng	ppm (mg/l)	˂ 0,05	˂ 0,0025
Độ cứng toàn phần (tính theo CaCO3)	ppm (mg/l)	˂ 1,0	˂ 0,3
pH ở 25oC		8,3 - 10,5	8,3 - 10,5
Tổng Cacbon hữu cơ không bay hơi	ppm (mg/l)	˂ 1	˂ 1
Hàm lượng các sản phẩm có nguồn gốc dầu lửa	ppm (mg/l)	˂ 1	˂ 1
Chú ý: Các trị số này áp dụng cho các nồi hơi không có bộ quá nhiệt, không yêu cầu nghiêm ngặt về độ sạch của hơi, không dùng hơi cho tuabin và yêu cầu độ sạch với mức TDS trong nước ngưng từ ≤ 1,0 ppm (mg/l). Quy đổi chất rắn hòa tan 1ppm (mg/l) có độ dẫn điện bằng 2µS/cm.

Chỉ tiêu chất lượng nước lò

Để đảm bảo chất lượng theo quy định của cơ quan chức năng, tiêu chuẩn về nước cấp cho nồi hơi không được vượt quá mức nhiệt quy định trong bảng dưới đây. Sự vượt quá các ngưỡng giá trị này có thể dẫn đến tác động tiêu cực đến sản phẩm cuối cùng, độ bền của lò hơi, tăng thêm chi phí và gây ra những rủi ro không mong muốn.

Chỉ tiêu	Đơn vị	Trị số ứng với áp suất làm việc p (Mpa)
Chỉ tiêu	Đơn vị	p ≤ 2,0	2,0 ˂p ≤ 3,1	3,1 ˂p ≤ 4,1	4,1 ˂p ≤ 5,2	5,2 ˂p ≤ 6,2	6,2 ˂p ≤ 6,9	6,9 ˂p ≤ 10,3
Hàm lượng ôxy hòa lan (đo trước khi bồ sung hóa chất khử ôxy)	ppm (mg/l)	˂0,007	˂0,007	˂0,007	˂0,007	˂0,007	˂0,007	˂0,007
Tổng hàm lượng các hợp chất sắt	ppm (mg/l)	≤0,1	≤0,05	≤ 0,03	≤ 0,025	≤ 0,02	≤ 0,02	≤ 0,01
Tổng hàm lượng các hợp chất đồng	ppm (mg/l)	≤ 0,05	≤ 0,025	≤ 0,02	≤ 0,02	≤ 0,015	≤ 0,01	≤ 0,01
Độ cứng toàn phần (tính theo CaCO3)	ppm (mg/l)	≤ 0,3	≤ 0,3	≤ 0,2	≤ 0,2	≤ 0,1	≤ 0,05	0
pH ở 25oC		-	8,3 -10	8,3 -10	8,3 -10	8,3 -10	8,8 – 9,6	8,8 – 9,6
Tổng Cacbon hữu cơ không bay hơi	ppm (mg/l)	< 1	< 1	≤ 0,05	≤ 0,05	≤ 0,05	≤ 0,2	≤ 0,2
Hàm lượng các sản phẩm có nguồn gốc dầu lửa	ppm (mg/l)	<1	<1	≤ 0,05	≤ 0,05	≤ 0,05	≤ 0,2
Chú ý: Các trị số này áp dụng cho các nồi hơi có bộ quá nhiệt, sử dụng hơi cho tuabin, hoặc công nghệ yêu cầu nghiêm ngặt về độ sạch của hơi. Yêu cầu TDS trong nước ngưng từ hơi bão hòa quy định trong bảng trên. Độ kiềm hydroxit, natri hoặc Kali tự do không được phép tồn tại. Độ dẫn điện thể hiện giá trị khuyến nghị. Để để xác định giá trị cụ thể cần căn cứ vào yêu cầu về độ sạch của hơi theo mục đích sử dụng. Đối với các loại nồi hơi ống nước có quá nhiệt thì cần áp dụng các tiêu chuẩn cụ thể như độ dẫn điện ≤ 600; độ pH lý từ 9-11; tổng chất rắn hòa tan ≤ 1.500 và tổng hàm lượng sắt ≤ 1 ppm.

Quy trình xử lý nước cấp lò hơi

Xử lý sơ bộ đối với nguồn nước cấp đầu vào

Nguồn nước cấp cho lò hơi thường là nước sông hoặc nước ngầm, được đưa vào một bể chứa để lưu trữ.

Bể chứa này tại trạm xử lý nước có chức năng cung cấp nước cho hệ thống xử lý sau này. Trong quá trình này, rác thải và các chất ô nhiễm được xử lý hóa lý, kết tủa hoặc khử phèn để loại bỏ khỏi nước, chuẩn bị cho giai đoạn tiếp theo của quy trình xử lý nước trước khi nước đi vào bể chứa trung gian.

Xử lý nước cấp lò hơi

Các phương pháp xử lý nước cấp cho nồi hơi được thực hiện trong giai đoạn này như sau:

Phương pháp lắng cặn

Nước từ bể chứa trung gian được bơm qua cột lọc composite, nơi mà cặn trong nước được tách ra dưới áp lực của cột lọc và loại bỏ C12 tự do sau khi đi qua lớp than hoạt tính, nhằm loại bỏ triệt để các chất hữu cơ hòa tan.

Phương pháp trao đổi cation

Nước sau đó được dẫn qua cột trao đổi cation bậc 1 để giao đổi với các ion dương (Mg2+, Ca2+, Na+,...) trong nhựa R-H, giải phóng H+ khi chúng chiếm vị trí của H trong nhựa.

Vì nồng độ ion dương vẫn cao sau khi đi qua cation bậc 1, nước tiếp tục qua cột trao đổi cation bậc 2 theo nguyên tắc tương tự như cation bậc 1.

Phương pháp trao đổi anion

Nước tiếp tục được đưa qua cột trao đổi anion chứa nhựa R-OH. Các ion âm (SO42-, Cl-, HSiO3-...) sẽ thay thế OH và tạo ra OH-, ion OH- này sẽ kết hợp với H+ từ cột trao đổi cation bậc 1 và bậc 2 để tạo nước (H2O).

Nước sau khi qua cột anion bậc 1 được đưa vào cột trao đổi anion bậc 2 (nước sau khi ra khỏi cột trao đổi anion bậc 2 có pH tăng gần đến trung tính).

Nước tiếp tục qua cột trao đổi hỗn hợp chứa nhựa RH và nhựa ROH, được kết hợp với nhau theo tỷ lệ phù hợp (1:2) để tạo ra nước.

Từ bể chứa, nước đi qua hệ thống lọc tinh 0,5µm và sau đó qua hệ thống lọc RO để loại bỏ hoàn toàn kim loại và các tạp chất, cung cấp nước sạch cho hệ thống nồi hơi.

Phương pháp xử lý nước cấp lò hơi

Kiểm soát chất lượng nước lò hơi

Dưới đây là quy trình kiểm soát quan trọng giúp đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng nước cho hệ thống lò hơi theo quy định:

Kiểm soát hàng ngày

Để đảm bảo hiệu suất hoạt động, cần thực hiện kiểm soát hàng ngày theo ca làm việc. Việc kiểm tra nước cấp cần tập trung vào chỉ số pH và độ cứng. Trong quá trình kiểm tra nước lò, sự chú ý được đặt vào việc đánh giá pH và TDS.

Kiểm soát hàng tháng

Ngoài việc thực hiện kiểm soát hàng ngày, cần thực hiện kiểm soát định kỳ hàng tháng bằng việc lấy mẫu nước để kiểm tra. Đối với tổng độ cứng vượt quá mức quy định, cần kiểm tra chất lượng nước cấp để đảm bảo độ cứng không vượt quá 5mg/l.

Trong trường hợp pH thấp hơn yêu cầu, cần sử dụng hóa chất tăng pH để điều chỉnh đến mức phù hợp. Nếu pH cao hơn mức cho phép, cần lập kế hoạch tăng cường xả đáy để ổn định.

Đối với lượng Photphat dưới mức tiêu chuẩn, hóa chất BW 9001 được sử dụng để kiểm soát tại mức 30-60 mg/l. Trái lại, nếu lượng Photphat cao hơn, việc điều chỉnh hóa chất là cần thiết.

Sunfit dưới mức tiêu chuẩn yêu cầu sử dụng hóa chất BW 9002 để duy trì trong khoảng 30-70 mg/l. Ngược lại, cần điều chỉnh hóa chất nếu nồng độ Sunfit vượt quá.

Bằng cách phân tích kết quả, việc lập kế hoạch kiểm soát sẽ đảm bảo các chỉ tiêu theo đúng tiêu chuẩn được quy định. Sự linh hoạt kết hợp với việc xả đáy đúng cách sẽ giúp hệ thống hoạt động hiệu quả và tối ưu nhất.

Các kiểm soát hàng tháng chất lượng nước lò hơi

Tẩy rửa lò hơi mới

Trong quá trình sử dụng, lò hơi tích tụ dầu mỡ từ quá trình bôi trơn và gỉ kim loại như Fe2O3, Al2O3, FeO, CuO do oxi hóa và quá trình thi công. Quy trình tẩy rửa lò hơi mới là bước quan trọng để duy trì hiệu suất và độ bền của hệ thống.

Tiêu chuẩn nước đầu vào lò hơi chỉ là một khía cạnh trong việc đảm bảo vận hành an toàn và hiệu quả của hệ thống sản xuất. Để nâng cao tính cạnh tranh và bền vững, các doanh nghiệp cần có một chiến lược toàn diện về quản lý chất lượng, bao cả công việc kiểm soát chất lượng nước cấp, nhiên liệu và các yếu tố khác ảnh hưởng đến quá trình sản phẩm xuất. Trong tương lai, việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo và internet vạn vật (IoT) sẽ giúp chúng ta quản lý chất lượng nước cấp một cách hiệu quả hơn, góp phần xây dựng một môi trường sản xuất xanh và vững chắc.