Cáu cặn là lớp cách nhiệt âm thầm khiến lò đốt thêm nhiên liệu và làm ống quá nhiệt. Nhưng tẩy sai cách lại làm mỏng ống nhanh hơn cả cặn. Bài này giúp nhận biết lúc cần tẩy và quy trình tẩy có kiểm soát.
- Cáu cặn là lớp cách nhiệt bám mặt nước của ống lò: nhiệt từ lửa khó truyền vào nước, khói ra nóng hơn, lò tốn nhiên liệu hơn.
- Ba dấu hiệu cần kiểm tra cặn: nhiệt độ khói thải tăng dần, nhiên liệu cho mỗi tấn hơi tăng, ống lò có dấu hiệu quá nhiệt, phồng, xì.
- Ví dụ lý thuyết: lò 1 tấn hơi/giờ tụt hiệu suất từ 80% xuống 77% vì cặn có thể tốn thêm khoảng 49 tấn củi mỗi năm.
- Tẩy cặn đúng phải có phân tích mẫu cặn, chất ức chế ăn mòn, kiểm soát nồng độ, nhiệt độ, thời gian, rồi trung hòa, thụ động hóa và xử lý nước thải.
- Tẩy sai, ngâm axit quá lâu hoặc không có chất ức chế sẽ ăn mòn kim loại, làm mỏng ống – hỏng nhanh hơn cả để cặn.
Vì sao một lớp cáu cặn mỏng lại làm lò tốn nhiên liệu và hại ống
Nước cấp lò hơi luôn mang theo muối canxi, magie, silic và sắt. Khi nước bốc hơi, các chất này ở lại, kết tủa và bám lên bề mặt trao đổi nhiệt. Theo thời gian chúng thành lớp cặn cứng, màu trắng ngà, nâu hoặc đen tùy thành phần. Nếu xử lý nước không tốt hoặc xả đáy không đủ, lớp này dày lên rất nhanh.
Cáu cặn dẫn nhiệt kém hơn thép rất nhiều lần. Nhiệt từ ngọn lửa phải đi qua thành ống, rồi qua lớp cặn mới tới nước. Lớp cặn càng dày, nhiệt truyền vào nước càng ít, phần nhiệt không truyền được theo khói ra ống khói. Lò vẫn chạy, vẫn ra hơi, nhưng phải đốt nhiều nhiên liệu hơn cho cùng lượng hơi.
Nguy hiểm hơn là kim loại. Bình thường nước làm mát thành ống, giữ thép ở nhiệt độ an toàn. Khi có cặn, thành ống phía lửa nóng lên cao hơn nhiều so với thiết kế. Thép quá nhiệt lâu ngày sẽ mềm, phồng, nứt, có thể xì ống hoặc biến dạng ống lò. Vì vậy tẩy cặn đúng lúc là bảo vệ cả hóa đơn nhiên liệu lẫn an toàn thiết bị áp lực.
6 dấu hiệu cho thấy lò hơi đã đến lúc cần kiểm tra và tẩy cặn
Nhiệt độ khói thải tăng
Cùng mức tải, cùng nhiên liệu mà nhiệt độ khói ra cao dần theo tuần, theo tháng là dấu hiệu bề mặt trao đổi nhiệt đang kém đi, phía nước hoặc phía khói.
Tốn nhiên liệu mỗi tấn hơi
Sổ vận hành cho thấy lượng củi, than hay dầu cho mỗi tấn hơi tăng dù chất lượng nhiên liệu không đổi. Đây là con số nên theo dõi hằng ngày.
Ống quá nhiệt, phồng, xì
Vết đổi màu, phồng cục bộ trên ống lửa hoặc ống lò, xì ống lặp lại ở cùng khu vực là cảnh báo nghiêm trọng, phải dừng lò kiểm tra ngay.
Lên áp chậm
Lò mất nhiều thời gian hơn để lên áp từ lúc nhóm lửa, hoặc khó giữ áp giờ cao điểm dù đã tăng đốt.
Cặn thấy khi mở cửa vệ sinh
Khi dừng lò kiểm tra định kỳ, mở cửa người chui, lỗ vệ sinh mà thấy cặn bám dày ở mặt sàng, ống lửa, đáy lò thì cần lên kế hoạch tẩy.
Nguyên nhân gốc: xử lý nước
Cặn chỉ là hệ quả. Nguyên nhân thường là làm mềm nước không đạt, không đo độ cứng, xả đáy thiếu. Tẩy xong mà không sửa xử lý nước thì cặn quay lại.
Ảnh hiện trường của đội kỹ thuật Vương Long.
Nhiệt độ khói thải tăng không chỉ do cặn phía nước, mà còn do muội, tro bám phía khói và do gió cấp không hợp lý. Cách nhìn tổng thể các điểm hao nhiệt có trong bài tối ưu lò hơi: canh gió, vô củi, bảo ôn.
Tự tính: cặn làm tụt vài điểm hiệu suất thì mất bao nhiêu củi
Củi (kg/tấn hơi) = 1.000 × (i hơi − i nước cấp) ÷ (Nhiệt trị củi × η)i hơi 8 bar ≈ 2.773 kJ/kg · nước cấp 30°C ≈ 126 kJ/kg · củi giả định 3.000 kcal/kg ≈ 12.560 kJ/kg · η: hiệu suất lò.
Ví dụ: lò 1 tấn hơi/giờ, 8 bar, nước cấp 30°C, lúc sạch hiệu suất 80% cần khoảng 264 kg củi mỗi tấn hơi. Giả định cặn làm nhiệt độ khói tăng khoảng 60°C và hiệu suất tụt 3 điểm còn 77%: lượng củi tăng lên khoảng 274 kg mỗi tấn hơi, tức thêm khoảng 10 kg củi cho mỗi tấn hơi.
Lò chạy 16 giờ mỗi ngày, 300 ngày mỗi năm, tức khoảng 4.800 tấn hơi. Phần củi đốt thêm vì cặn: 10,3 × 4.800 ≈ 49 tấn củi mỗi năm. Nhân với đơn giá củi của nhà máy sẽ ra số tiền mất mỗi năm chỉ vì một lớp cặn.
| Tình trạng giả định | Hiệu suất ≈ | Củi/tấn hơi ≈ | Mức hao thêm |
|---|---|---|---|
| Bề mặt sạch | 80% | 264 kg | |
| Cặn mỏng, khói tăng ~30°C | 78,5% | 269 kg | |
| Cặn vừa, khói tăng ~60°C | 77% | 274 kg | |
| Cặn dày, khói tăng ~90°C | 75,5% | 279 kg |
Số liệu là ước tính lý thuyết theo giả định, không thay cho khảo sát, đo đạc thực tế của nhà máy.
Mức hao theo độ dày cặn chỉ là số tham khảo
Bảng trên dùng giả định quen thuộc trong vận hành: nhiệt độ khói tăng khoảng 20°C thì hiệu suất giảm khoảng 1 điểm. Mối quan hệ giữa độ dày cặn và phần trăm hao nhiên liệu phụ thuộc thành phần cặn (cặn silic dẫn nhiệt kém hơn cặn canxi cacbonat), kiểu lò và tải, nên các con số kiểu “1 mm cặn tốn thêm vài phần trăm nhiên liệu” chỉ nên xem là số tham khảo, không phải số đo của lò cụ thể.
Cách đáng tin nhất là tự theo dõi: ghi nhiệt độ khói và lượng nhiên liệu mỗi tấn hơi trước và sau khi tẩy cặn. Chênh lệch thực tế của chính lò sẽ cho biết chu kỳ tẩy hợp lý và giá trị của việc cải thiện xử lý nước.
Tôi gặp không ít lò bị hỏng không phải vì cặn mà vì tẩy cặn sai cách: ngâm axit đậm đặc qua đêm, không có chất ức chế, không đo nồng độ, xả thẳng ra cống. Cặn thì sạch, nhưng thành ống mỏng đi, mối hàn bị ăn mòn, lò phải sửa lớn.
Lời khuyên của tôi: trước khi tẩy, hãy lấy mẫu cặn đi phân tích để biết cặn gì mà chọn hóa chất; trong lúc tẩy, phải đo nồng độ và sắt hòa tan theo giờ; tẩy xong, phải sửa ngay khâu xử lý nước. Bỏ một trong ba bước này thì tiền tẩy cặn coi như bỏ đi một nửa.
Cảnh báo an toàn: tẩy rửa hóa chất chỉ thực hiện khi lò đã dừng, xả hết áp, để nguội, cô lập hoàn toàn đường hơi, nước cấp và nhiên liệu. Phản ứng axit với cặn và kim loại có thể sinh khí, phải thông gió, cấm lửa gần lỗ thoát khí. Người thực hiện phải có bảo hộ hóa chất đầy đủ. Không tự pha axit đổ vào lò khi không có quy trình và người có chuyên môn giám sát.
Quy trình tẩy rửa cáu cặn lò hơi an toàn, không hại ống
Tẩy cặn đúng là một quy trình có kiểm soát, không phải đổ hóa chất rồi chờ. Đội kỹ thuật Vương Long thường đi theo 5 bước sau, điều chỉnh theo kiểu lò và kết quả phân tích cặn.
- Khảo sát, lấy mẫu cặnDừng lò, mở cửa kiểm tra, đo độ dày cặn ở nhiều vị trí, lấy mẫu cặn phân tích thành phần để biết cặn canxi, silic, sắt hay hỗn hợp.
- Chọn hóa chất và chất ức chếChọn loại hóa chất tẩy phù hợp thành phần cặn và vật liệu lò, luôn có chất ức chế ăn mòn để bảo vệ kim loại; tính thể tích dung dịch theo dung tích nước của lò.
- Tuần hoàn có kiểm soátTuần hoàn dung dịch bằng bơm ngoài, kiểm soát nồng độ, nhiệt độ và thời gian; lấy mẫu định kỳ đo nồng độ axit còn lại và sắt hòa tan để dừng đúng lúc cặn đã tan, không để axit ăn vào thép.
- Trung hòa, thụ động hóa, súc rửaXả dung dịch, súc rửa bằng nước, trung hòa phần axit còn lại, thụ động hóa để tạo lớp bảo vệ bề mặt kim loại vừa được làm sạch, súc lại đến khi nước ra đạt yêu cầu.
- Xử lý nước thải, kiểm tra, bàn giaoThu gom và trung hòa nước thải trước khi xả theo quy định môi trường, kiểm tra lại bề mặt, đo độ dày thành ống ở vị trí nghi ngờ, rồi khuyến nghị chỉnh khâu xử lý nước.
Ảnh hiện trường của đội kỹ thuật Vương Long.
Cặn trong lò thường đi kèm thất thoát nhiệt ở nhiều nơi khác trong hệ hơi. Khi đã dừng lò để tẩy, nên tận dụng để rà soát luôn các điểm thất thoát như trong bài hơi thất thoát, lợi nhuận bốc hơi.
Checklist trước và sau khi tẩy rửa cáu cặn lò hơi
- Đã ghi nhiệt độ khói và nhiên liệu mỗi tấn hơi trước khi tẩy để so sánh.
- Đã lấy mẫu cặn và có kết quả phân tích thành phần.
- Hóa chất tẩy có chất ức chế ăn mòn phù hợp vật liệu lò.
- Có kế hoạch đo nồng độ, nhiệt độ và sắt hòa tan trong lúc tẩy.
- Lò đã cô lập hoàn toàn, xả áp, thông gió, cấm lửa khu vực.
- Có bước trung hòa, thụ động hóa và súc rửa sau tẩy.
- Nước thải được thu gom, trung hòa trước khi xả.
- Đã chỉnh lại khâu làm mềm nước, đo độ cứng và chế độ xả đáy.
Xả đáy đúng cách là một trong những cách rẻ nhất để làm chậm quá trình đóng cặn. Chi tiết về xả đáy, bẫy hơi và các điểm hao nhiệt âm thầm có trong bài bẫy hơi hỏng lọt hơi âm thầm đốt tiền nhiên liệu.
Câu hỏi thường gặp về tẩy rửa cáu cặn lò hơi
Bao lâu nên tẩy cáu cặn lò hơi một lần?
Không có mốc chung. Chu kỳ phụ thuộc chất lượng nước cấp và xử lý nước. Nên quyết định theo kết quả kiểm tra định kỳ, nhiệt độ khói và lượng nhiên liệu mỗi tấn hơi, không tẩy theo lịch cố định khi không cần.
Cặn làm lò tốn thêm bao nhiêu nhiên liệu?
Tùy độ dày và thành phần cặn. Theo ví dụ lý thuyết, hiệu suất tụt từ 80% xuống 77% ở lò 1 tấn hơi/giờ tốn thêm khoảng 49 tấn củi mỗi năm. Các con số phần trăm theo độ dày cặn chỉ là tham khảo.
Tẩy cặn bằng axit có làm mỏng ống lò không?
Có, nếu tẩy sai: không có chất ức chế, nồng độ quá cao, nhiệt độ cao hoặc ngâm quá lâu. Tẩy đúng quy trình có kiểm soát và dừng đúng lúc thì phần kim loại bị ảnh hưởng là rất nhỏ.
Thụ động hóa sau tẩy cặn để làm gì?
Sau khi tẩy, bề mặt thép rất sạch và dễ gỉ. Thụ động hóa tạo lớp màng bảo vệ, hạn chế ăn mòn khi lò được đưa vào chạy lại.
Nước thải sau tẩy cặn xử lý thế nào?
Nước thải có tính axit và chứa kim loại hòa tan, phải được thu gom, trung hòa và xử lý trước khi xả, theo quy định môi trường của địa phương, không xả thẳng ra cống.
Cần kiểm tra và tẩy rửa cáu cặn lò hơi
Gửi thông tin kiểu lò, công suất, nhiệt độ khói hiện tại và tình trạng xử lý nước, đội kỹ thuật Vương Long sẽ khảo sát và đề xuất phương án tẩy rửa phù hợp.
congnghelohoi@gmail.com · Xem bản đồ →












