Cáu cặn lò hơi: “lớp áo len” khiến nhà máy đốt thêm nhiên liệu

Vì sao cáu cặn lò hơi tốn nhiên liệu, tự tính thiệt hại và quy trình tẩy cáu

Tẩy cáu cặn lò hơi, xử lý nước cấp, Vương Long Boiler

Cáu cặn lò hơi: “lớp áo len” đốt tiền nhiên liệu nhà máy

cáu cặn lò hơi, tẩy cáu cặn lò hơi, vệ sinh lò hơi, cáu cặn tốn nhiên liệu, phồng ống lò hơi, xử lý nước lò hơi, Vương Long Boiler
Cáu cặn lò hơi dày 0,8 mm có thể làm tốn thêm 2–7% nhiên liệu, gây quá nhiệt ống. Tự tính thiệt hại, cách nhận biết và quy trình tẩy cáu của Vương Long Boiler.

1272, Nguyễn Chí Thanh, Tổ 2, Khu 1, Phường Hiệp An, TP. Thủ Dầu Một, Tỉnh Bình Dương

Hotline: 0967.960.906 - 0899.960.906 - 09.6789.1338

Cáu cặn lò hơi: “lớp áo len” khiến nhà máy đốt thêm nhiên liệu mỗi ngày
Vương Long Boiler · Tin kỹ thuật
Cáu cặn lò hơi: “lớp áo len” khiến nhà máy đốt thêm nhiên liệu mỗi ngày

Lò vẫn lên đủ áp, nhưng củi đốt mỗi tháng một nhiều hơn, khói thải ngày càng nóng. Thủ phạm thường nằm ở phía nước: một lớp cáu mỏng như tờ bìa bám quanh ống lò, cách nhiệt y như mặc áo len cho thép, và nhà máy trả tiền cho lớp áo đó mỗi ca.

2 – 7%nhiên liệu tốn thêm với lớp cáu dày 0,8 mm
≈ 84 tấncủi mỗi năm, lò 2 tấn hơi/giờ, cáu thường 0,8 mm
+50°Cthành ống nóng thêm mỗi 1 mm cáu (ước tính)
Đọc nhanh trong 30 giây
  • Cáu cặn là lớp khoáng (canxi, magie, silica, sắt) bám ở mặt tiếp xúc nước của ống lò, hình thành khi nước cấp chưa được xử lý đúng.
  • Cáu dẫn nhiệt kém hơn thép hàng chục lần, nên nhiệt không sang được nước mà theo khói thải ra ống khói.
  • Theo bảng tra của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, lớp cáu 0,8 mm có thể làm tốn thêm khoảng 2% nhiên liệu, cáu lẫn sắt và silica tới khoảng 7%.
  • Nguy hiểm hơn tiền củi: thép dưới lớp cáu bị quá nhiệt, dẫn tới phồng ống, nứt ống, xì ống.
  • Cách làm đúng: đo, xác định loại cáu, tẩy rửa đúng quy trình, rồi xử lý tận gốc ở nước cấp và chế độ xả đáy.

Vì sao một lớp cáu mỏng lại “ăn” nhiều nhiên liệu đến vậy?

Thép ống lò dẫn nhiệt khoảng 45–50 W/m.K. Cáu carbonat, sulfat thường chỉ dẫn nhiệt khoảng 0,5–2 W/m.K, còn cáu silicat có thể thấp tới 0,1–0,2 W/m.K. Nói cách khác, 1 mm cáu cản nhiệt tương đương vài chục milimét thép.

Khi nhiệt bị chặn lại, lò không truyền đủ nhiệt cho nước dù buồng đốt vẫn cháy như cũ. Phần nhiệt dư đi theo khói thải ra ngoài, nhiệt độ khói tăng dần, hiệu suất lò giảm dần. Người vận hành chỉ thấy lò “đuối”, phải châm củi nhiều hơn để giữ áp.

Điều đáng sợ hơn là phía thép. Bình thường nước lạnh hơn ở mặt kia giữ cho thành ống mát. Có lớp cáu, nước không làm mát được nữa, thép nóng lên vượt mức thiết kế, mất bền, phồng hoặc nứt. Rất nhiều ca xì ống, phồng mặt sàng mà đội kỹ thuật gặp ngoài hiện trường đều có cáu cặn đứng phía sau.

Ảnh thực tếVệ sinh ống lửa lò hơi khi bảo trì – kiểm tra cáu cặn và muội bám
Lò hơi được mở mặt sàng để vệ sinh ống lửa trong đợt bảo trì. Đây là lúc tốt nhất để kiểm tra cáu cặn cả phía khói lẫn phía nước.

6 nguồn gốc khiến lò hơi “mặc áo len”

1. Nước cấp chưa làm mềm

Canxi và magie trong nước giếng, nước máy (độ cứng) kết tủa khi bị đun sôi và bám lên bề mặt truyền nhiệt. Đây là nguồn cáu phổ biến nhất.

2. Cột làm mềm “hết hạt”

Có thiết bị làm mềm nhưng hoàn nguyên muối không đúng lượng, đúng chu kỳ, hạt nhựa đã già. Nước ra vẫn còn độ cứng mà không ai đo để biết.

3. Silica trong nước giếng

Silica không bị cột làm mềm giữ lại. Cáu silicat cứng như men sứ, dẫn nhiệt rất kém và khó tẩy hơn nhiều so với cáu carbonat.

4. Xả đáy thiếu hoặc theo cảm tính

Muối khoáng cô đặc dần trong nước lò. Không xả đáy theo TDS hay độ dẫn điện thì đến lúc nào đó nước lò quá đậm đặc và bắt đầu đóng cặn.

5. Nước ngưng hồi mang theo sắt

Đường ống hơi, ống nước ngưng bị ăn mòn trả gỉ sắt về bồn cấp. Cáu lẫn sắt làm tổn thất nhiên liệu cao hơn hẳn cáu thông thường cùng độ dày.

Và một nguyên nhân gốc

Không có sổ nhật ký nước: không đo độ cứng sau làm mềm, không đo TDS nước lò mỗi ca. Cáu chỉ lộ ra khi lò đã đuối hoặc đã xì ống.

Bên trong ống lò gợn sóng của lò hơi ống lửa – nơi cáu cặn dễ bám
Bên trong ống lò gợn sóng, bề mặt nhận nhiệt mạnh nhất của lò
Kỹ thuật Vương Long bảo trì lò tại phòng lò nhà máy
Kỹ thuật viên Vương Long kiểm tra, bảo trì tại phòng lò

Ảnh hiện trường do đội kỹ thuật Vương Long Group thực hiện

Các phương pháp làm sạch cáu theo từng loại cặn đã được tổng hợp trong bài phương pháp xử lý cáu cặn lò hơi. Bài này đi sâu vào câu hỏi chủ nhà máy quan tâm nhất: cáu đang làm mất bao nhiêu tiền và bao giờ phải xử lý.

Tự ước tính: cáu dày bao nhiêu thì mất bao nhiêu nhiên liệu?

Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) có một bảng tra tổn thất nhiên liệu theo độ dày và loại cáu, thường được dùng để ước lượng nhanh. Nhân tỷ lệ đó với lượng nhiên liệu nhà máy đang đốt sẽ ra con số thiệt hại:

Nhiên liệu mất thêm (tấn/năm) = Nhiên liệu tiêu thụ (tấn/năm) × % tổn thất
Ví dụ lò 2 tấn hơi/giờ, 8 bar, nước cấp 30°C, hiệu suất 80%, củi giả định 3.000 kcal/kg, chạy 8.000 giờ/năm: đốt khoảng 527 kg củi/giờ, tức khoảng 4.216 tấn củi/năm.
Độ dày cáu Tổn thất nhiên liệu
(thường · nhiều sắt · sắt + silica)
Củi mất thêm/năm
(cáu thường, lò 2 t/h)
So sánh
0,4 mm 1,0% · 1,6% · 3,5% ≈ 42 tấn
 
0,8 mm 2,0% · 3,1% · 7,0% ≈ 84 tấn
 
1,2 mm 3,0% · 4,7% · – ≈ 126 tấn
 
1,6 mm 3,9% · 6,2% · – ≈ 164 tấn
 

Tỷ lệ tổn thất lấy theo bảng của DOE Steam Tip Sheet #7 (quy đổi 1/64, 1/32, 3/64, 1/16 inch sang mm). Số tấn củi là ước tính lý thuyết theo giả định ở trên, không thay cho đo đạc hiệu suất thực tế tại nhà máy.

Nếu cáu có lẫn sắt và silica, cùng lớp 0,8 mm có thể làm mất khoảng 7%, tức gần 295 tấn củi mỗi năm cho chính lò 2 tấn hơi/giờ ở ví dụ trên. Để quy ra tiền, nhà máy lấy số tấn này nhân với giá nhiên liệu đang mua.

Thành ống nóng thêm bao nhiêu khi có cáu?

Có thể ước tính độ chênh nhiệt qua lớp cáu bằng công thức dẫn nhiệt đơn giản: ΔT ≈ q × δ / k, trong đó q là mật độ dòng nhiệt, δ là độ dày cáu, k là hệ số dẫn nhiệt của cáu. Giả định vùng gần buồng đốt có q khoảng 50 kW/m²:

  • Cáu carbonat 1 mm, k ≈ 1 W/m.K: thành ống nóng thêm khoảng 50°C.
  • Cáu silicat 1 mm, k ≈ 0,2 W/m.K: thành ống nóng thêm khoảng 250°C.

Thép carbon làm ống lò bắt đầu giảm bền rõ rệt khi nhiệt độ vượt khoảng 400°C. Vì vậy cáu silicat chỉ cần mỏng cũng đã đủ đẩy thép vào vùng nguy hiểm. Đây là phép tính minh họa theo giả định, không thay cho đánh giá kỹ thuật thực tế.

Nghĩa Lò Hơi tại nhà xưởngNghĩa Lò Hơi lưu ý từ hiện trường

Không cần mở lò vẫn có thể nghi ngờ cáu cặn. Hãy cho vận hành ghi nhiệt độ khói thải mỗi ca ở cùng mức tải. Nếu nhiệt độ khói cứ nhích dần lên so với lúc lò mới vệ sinh, trong khi buồng đốt và gió không đổi, khả năng cao phía nước đang đóng cáu.

Dấu hiệu thứ hai là thời gian lên áp lâu hơn và lượng củi cho mỗi ca tăng dần. Khi đã thấy vết phồng, vết rịn nước ở mặt sàng hay ống lò thì không còn là chuyện tiết kiệm nữa, phải dừng lò kiểm tra ngay.

Cảnh báo an toàn: không tự đục, gõ cáu khi lò còn áp hoặc còn nóng. Tẩy cáu bằng hóa chất axit phải có chất ức chế ăn mòn, kiểm soát nồng độ, nhiệt độ, trung hòa và súc rửa đúng quy trình, nếu không sẽ ăn mòn chính thép lò. Không vào bên trong lò khi chưa cô lập hơi, nước, nhiên liệu và chưa thông gió, vì đây là không gian hạn chế.

Quy trình xử lý cáu cặn của Vương Long Boiler

Tẩy cáu xong mà nước cấp vẫn như cũ thì vài tháng sau cáu lại quay về. Vì vậy đội kỹ thuật Vương Long Boiler đi theo hướng làm sạch kèm sửa tận gốc:

  1. Khảo sát khi lò đang chạyGhi nhận nhiệt độ khói thải, áp suất, suất tiêu hao nhiên liệu, chế độ xả đáy và tình trạng thiết bị xử lý nước cấp.
  2. Dừng lò, mở kiểm tra phía nướcCô lập an toàn, mở cửa người chui, cửa vệ sinh, đánh giá độ dày và loại cáu để chọn phương án làm sạch phù hợp.
  3. Vệ sinh cơ khí và tẩy rửa hóa chấtLàm sạch cơ học phần cáu bám dày, tẩy rửa hóa chất có chất ức chế ăn mòn, tuần hoàn và theo dõi trong suốt quá trình.
  4. Trung hòa, súc rửa, kiểm tra lạiTrung hòa hóa chất, súc rửa sạch, kiểm tra bề mặt ống, mặt sàng và các mối hàn trước khi đóng lò, cấp nước, chạy lại.
  5. Sửa tận gốc ở nước cấp và xả đáyHiệu chỉnh thiết bị làm mềm, hướng dẫn đo độ cứng và TDS mỗi ca, lập chế độ xả đáy và lịch kiểm tra định kỳ.
Giám sát thi công lò hơi cùng thợ Vương Long tại nhà máy
Giám sát kỹ thuật cùng thợ Vương Long tại công trình
Thợ Vương Long lắp đặt đường ống lò hơi
Thợ Vương Long thi công đường ống quanh lò
Nghiệm thu lò hơi cùng khách hàng sau khi hoàn thành
Nghiệm thu lò cùng khách hàng sau khi hoàn thành

Đội kỹ thuật Vương Long Boiler thi công, kiểm tra thực tế tại nhà máy khách hàng

Tẩy cáu nên gắn với lịch bảo trì lò hơi định kỳ. Lò sạch phía nước cộng với hệ thống hơi kín, không xì rò như phân tích trong bài hơi thất thoát, lợi nhuận “bốc hơi” mới là bài toán tiết kiệm trọn vẹn.

Checklist cho trưởng ca vận hành lò hơi

  • Đo độ cứng nước sau làm mềm ít nhất mỗi ca, có ghi sổ
  • Hoàn nguyên cột làm mềm đúng chu kỳ, đúng lượng muối
  • Đo TDS hoặc độ dẫn điện nước lò hằng ngày
  • Xả đáy theo chỉ tiêu nước lò, không theo thói quen
  • Ghi nhiệt độ khói thải mỗi ca ở cùng mức tải
  • Theo dõi lượng nhiên liệu cho mỗi tấn hơi hoặc mỗi ca
  • Kiểm tra phía nước mỗi lần dừng lò bảo trì
  • Lò còn hạn kiểm định an toàn thiết bị áp lực

Nếu nhiều mục trên đang bỏ trống, khả năng lò của nhà máy đã có một lớp “áo len” là rất cao. Những sự cố khác bắt nguồn từ vận hành và nước cấp được tổng hợp trong bài nguyên nhân dẫn đến các sự cố lò hơi.

Câu hỏi thường gặp

Bao lâu nên kiểm tra và tẩy cáu cặn lò hơi một lần?

Không có con số chung cho mọi lò. Tần suất phụ thuộc chất lượng nước cấp, áp suất, số giờ chạy và cách xả đáy. Cách chắc chắn nhất là kiểm tra phía nước mỗi lần dừng lò bảo trì và theo dõi nhiệt độ khói thải để phát hiện sớm.

Tẩy cáu bằng hóa chất có làm hại lò không?

Làm đúng quy trình thì không. Hóa chất phải chọn theo loại cáu, có chất ức chế ăn mòn, kiểm soát nồng độ, nhiệt độ, thời gian và trung hòa, súc rửa kỹ sau khi tẩy. Tự pha axit đậm đặc đổ vào lò là cách làm rủi ro cao.

Đã có thiết bị làm mềm nước thì còn bị cáu không?

Vẫn có thể bị nếu làm mềm hoàn nguyên sai, hạt nhựa đã già, nước có nhiều silica hoặc xả đáy không đủ. Thiết bị chỉ hiệu quả khi được đo và theo dõi đều đặn.

Không mở lò thì làm sao biết có cáu?

Dựa vào xu hướng: nhiệt độ khói thải tăng dần ở cùng mức tải, thời gian lên áp dài hơn, lượng nhiên liệu mỗi ca tăng. Kết luận chắc chắn vẫn phải mở cửa kiểm tra khi dừng lò.

Vương Long Boiler có nhận tẩy cáu cặn lò hơi tại nhà máy không?

Có. Vương Long Boiler nhận khảo sát, vệ sinh, tẩy rửa cáu cặn bằng hóa chất, cung cấp thiết bị xử lý nước và bảo trì lò hơi tại nhà máy. Liên hệ hotline 09 6789 1338 để đặt lịch.

Nghĩa Lò Hơi – chuyên gia thiết bị áp lực Vương Long Group tại nhà xưởng
Tác giả bài viết
Nghĩa Lò Hơi
Chuyên gia thiết bị áp lực, Vương Long Group
Hơn 10 năm thực chiếnLò hơi công nghiệpAn toàn thiết bị áp lực

Trực tiếp khảo sát, lắp đặt và xử lý sự cố lò hơi tại nhà máy. Tư vấn kỹ thuật miễn phí qua Hotline/Zalo 09 6789 1338 (Mr. Nghĩa).

Vệ sinh – tẩy cáu cặn lò hơi

Lò hơi của nhà máy anh chị đang “mặc áo len” dày bao nhiêu?

Vương Long Boiler, đơn vị thuộc Vương Long Group với gần 20 năm trong ngành nhiệt năng lượng, nhận kiểm tra, tẩy cáu cặn, xử lý nước cấp và bảo trì lò hơi công nghiệp tại TP.HCM, Bình Dương, Đồng Nai, Tây Ninh và các tỉnh lân cận.

Công ty TNHH Khí Nhiệt Điện Vương Long1272 Nguyễn Chí Thanh, P. Phú An, TP. Hồ Chí Minh
congnghelohoi@gmail.com · Xem bản đồ →

Xem thêm trên hệ thống Vương Long Group

Tham khảo: U.S. Department of Energy, Steam Tip Sheet #7 “Clean Boiler Waterside Heat Transfer Surfaces”; bảng hơi nước bão hòa (steam tables); quy chuẩn kỹ thuật quốc gia hiện hành về an toàn nồi hơi và bình chịu áp lực. Xem thêm: quá trình kiểm định kỹ thuật an toàn nồi hơi.

Dịch vụ tiêu biểu

Những dịch vụ tiêu biểu nhất của Khí Nhiệt Điện Vương Long

Tin tức - sự kiện
Video - clips