GIẢI PHÁP QUAN TRẮC TRONG HỆ THỐNG GIA NHIỆT VÀ BƠM CẤP CỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN

Trong các nhà máy nhiệt điện, nước cấp trước khi đưa vào lò hơi cần được xử lý và kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo chất lượng phù hợp với yêu cầu vận hành. Việc giám sát liên tục các thông số hóa lý trong giai đoạn gia nhiệt và bơm cấp giúp hạn chế nguy cơ ăn mòn, cáu cặn, đồng thời duy trì hiệu suất truyền nhiệt và tuổi thọ thiết bị.

Bài viết này trình bày các thành phần cơ bản của hệ thống gia nhiệt và bơm cấp trong nhà máy nhiệt điện, các chỉ tiêu thường được quan trắc, cũng như giải pháp ứng dụng thiết bị đo lường từ HACH nhằm đáp ứng yêu cầu kiểm soát chất lượng nước cấp theo thực tiễn vận hành.

1. Các thành phần chính, nguyên lý hoạt động và vai trò của hệ thống gia nhiệt và bơm cấp trong nhà máy nhiệt điện 

Trong chu trình nhiệt điện, hệ thống gia nhiệt và bơm cấp đóng vai trò trung gian giữa giai đoạn xử lý nước cấp và quá trình sinh hơi trong lò hơi. Cấu trúc hệ thống này thường bao gồm ba thành phần chính: thiết bị khử khí (deaerator), bộ gia nhiệt (heaters) và bơm cấp (feed pump). Mỗi thành phần đóng vai trò riêng biệt trong việc xử lý và chuẩn bị nước cấp cho quá trình sinh hơi. 

Tham khảo bài viết: Chu trình nước trong nhà máy điện: Nguyên lý và các thông số quan trọng

1.1. Thiết bị khử khí (Deaerator) 

  • Chức năng: Khử khí hòa tan, đặc biệt là oxy (O₂) và carbon dioxide (CO₂) - các tác nhân gây ăn mòn nghiêm trọng trong hệ thống đường ống, bộ trao đổi nhiệt và bề mặt kim loại của lò hơi. 

  • Nguyên lý hoạt động: Kết hợp quá trình gia nhiệt nước và giảm áp suất từng phần để loại bỏ khí hòa tan. Quá trình này thường được thực hiện trong môi trường áp suất thấp, nơi hơi bão hòa được sử dụng để đẩy các khí ra khỏi nước. 

  • Thông số vận hành: Tùy thuộc vào thiết kế hệ thống, nước cấp được gia nhiệt đến gần nhiệt độ sôi tại áp suất làm việc của thiết bị khử khí. Trong nhiều hệ thống công nghiệp, nhiệt độ này thường dao động quanh mức 105–110°C. 

1.2. Bộ gia nhiệt (Heaters) 

  • Chức năng: Tăng nhiệt độ nước cấp sau quá trình khử khí nhằm tiệm cận điều kiện đầu vào yêu cầu của lò hơi. 

  • Nguyên lý hoạt động: Nhiệt được truyền từ hơi trích của tua-bin qua các bộ trao đổi nhiệt kiểu ống chùm. Quá trình này giúp tăng nhiệt độ nước mà không làm thay đổi áp suất lớn, đảm bảo ổn định hệ thống cấp nước. 

  • Mục tiêu: Giảm sự chênh lệch nhiệt giữa nước cấp và nhiệt độ lò hơi, từ đó hạn chế hiện tượng sốc nhiệt và tăng hiệu quả trao đổi nhiệt trong quá trình bay hơi. 

1.3. Bơm cấp (Feed Pump) 

  • Chức năng: Bơm nước đã qua xử lý và gia nhiệt vào lò hơi với áp suất phù hợp với yêu cầu thiết kế (có thể lên tới hàng chục bar). 

  • Nguyên lý hoạt động: Bơm ly tâm nhiều tầng cánh hoặc bơm pit-tông sử dụng năng lượng cơ học để tạo áp suất cao cho dòng nước. Cấu trúc nhiều tầng cho phép nâng áp một cách ổn định và tiết kiệm năng lượng. 

  • Yêu cầu: Bơm cần đảm bảo áp suất đầu ra cao, vận hành ổn định và lưu lượng đủ để duy trì chu trình cấp nước liên tục. 

2. Các chỉ tiêu quan trắc cần thiết trong nước cấp 

Việc kiểm soát chất lượng nước cấp trước khi đưa vào lò hơi có ý nghĩa đặc biệt quan trọng nhằm hạn chế ăn mòn, hình thành cáu cặn và đảm bảo hiệu suất truyền nhiệt ổn định. Các thông số thường được quan trắc trong hệ thống gia nhiệt và bơm cấp của nhà máy nhiệt điện, theo hướng dẫn kỹ thuật và thông lệ vận hành trong ngành năng lượng bao gồm: 

Thông số 

Mục đích quan trắc 

Phosphate (PO₄³⁻) 

Giúp kiểm soát chính xác độ kiềm thích hợp trong nước lò hơi, đảm bảo ngăn chặn được cáu cặn, duy trì độ pH ổn định, hạn chế ăn mòn và tăng tuổi thọ của thiết bị sinh hơi. 

Amoniac (NH₃) 

Dùng để điều chỉnh pH trong nước cấp, trong một số hệ xử lý, amoniac được dùng phối hợp với phosphate để đảm bảo cân bằng hóa học, chống cáu cặn và ăn mòn do axit. 

pH 

Là chỉ số cơ bản để duy trì điều kiện hóa học ổn định trong nước cấp. Giá trị pH được kiểm soát nhằm hạn chế ăn mòn kim loại và duy trì hiệu quả của các chất xử lý. 

Sắt (Fe) và Đồng (Cu) 

Là các chỉ tiêu phản ánh tình trạng ăn mòn của thiết bị và đường ống. Sự xuất hiện của Fe hoặc Cu trong nước cấp có thể chỉ ra hiện tượng mài mòn hoặc bong tróc lớp bảo vệ. 

Oxy hòa tan (DO) 

Là nguyên nhân chính gây ăn mòn điện hóa. Nồng độ DO thường được duy trì ở mức cực thấp (thường < 10 µg/L) bằng thiết bị khử khí và hóa chất khử oxy. 

Thế oxy hóa khử (ORP) 

Cho biết môi trường nước đang có xu hướng oxy hóa hay khử, từ đó đánh giá hiệu quả của các chất khử oxy hoặc khả năng hình thành cặn/hợp chất ăn mòn. 

Độ dẫn điện (Conductivity) 

Là chỉ số tổng thể phản ánh lượng ion hòa tan trong nước. Biến động độ dẫn điện có thể chỉ ra sự xâm nhập của tạp chất hoặc sai lệch trong liều lượng hóa chất. 

Silic Dioxit (SiO₂) 

Silica nếu tồn tại ở mức cao có thể bay hơi và gây kết tinh trên bề mặt bộ trao đổi nhiệt hoặc cánh tua-bin hơi, làm giảm hiệu suất và gây sự cố cơ học trong hệ thống. 

Tùy theo cấp áp suất và thiết kế của hệ thống hơi – nước, nhà máy sẽ có quy trình giám sát và ngưỡng kiểm soát riêng cho từng chỉ tiêu. Các thiết bị quan trắc liên tục hiện nay cho phép giám sát theo thời gian thực, giúp cảnh báo sớm các nguy cơ vận hành và hỗ trợ tối ưu hóa sử dụng hóa chất xử lý. 

3. Giải pháp thiết bị quan trắc và giám sát từ HACH  

Đối với hệ thống gia nhiệt và bơm cấp, HACH - thương hiệu hàng đầu trong lĩnh vực phân tích nước, cung cấp các thiết bị đo online có khả năng giám sát liên tục các chỉ tiêu hóa lý quan trọng, giúp phát hiện sớm sự cố và tối ưu hiệu suất vận hành. 

Tương ứng với các chỉ tiêu: 

  • Máy phân tích Silica model 5500sc: thiết bị phân tích Silica tự động, liên tục được thiết kế chuyên biệt cho các ứng dụng nước cấp lò hơi, nước ngưng tụ và nước khử khoáng – nơi yêu cầu kiểm soát Silica ở nồng độ cực thấp để tránh đóng cặn trên bề mặt ống lò và tuabin. 

  • Máy phân tích Phosphate model 5500sc: Tương tự với máy phân tích Silica, đây cũng là thiết bị phân tích phosphate tự động ứng dụng chuyên biệt cho nước cấp lò hơi nhằm kiểm soát phosphate trong hệ thống để ngăn ngừa ăn mòn và cáu cặn. 

  • Thiết bị đo Oxy hòa tan HACH Orbisphere 410/ K1100: Dòng thiết bị chuyên dùng cho ngành nhiệt điện, có thể đo nồng độ DO ở mức ppb. Đây là hệ thống đo oxy hòa tan (DO) chất lượng cao, sử dụng công nghệ cảm biến quang học tiên tiến, được thiết kế đặc biệt để giám sát oxy trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác và độ ổn định cao. 

  • Cảm biến độ dẫn điện 831x (Conductivity): HACH cung cấp các đầu đo độ dẫn với nhiều dải đo, thiết kế độ dẫn tiếp xúc cho độ chính xác cao ứng dụng cho nước siêu tinh khiết, CIP, lò hơi/ nước ngưng. 

  • Cảm biến pH và ORP HACH 9523 sc: pH thường được duy trì ở mức kiềm nhẹ để bảo vệ bề mặt kim loại, được ứng dụng trong việc giám sát pH và thế oxy hóa khử tại nhiều điểm trong chu trình nước – hơi. 

Tất cả các thiết bị nêu trên đều được thiết kế để vận hành ổn định trong môi trường công nghiệp khắt khe, đồng thời hỗ trợ chuẩn đoán tình trạng cảm biến, lên lịch bảo trì và ghi lại dữ liệu phục vụ cho mục đích kiểm soát chất lượng.

Thiết bị phân tích Silica tự động, liên tục

Tham khảo thêm bài viết: Phân tích chỉ tiêu Sodium (Natri) trong nhà máy nhiệt điện

4. Lợi ích của việc quan trắc tự động các chỉ tiêu trong hệ thống gia nhiệt và bơm cấp của nhà máy nhiệt điện 

Việc triển khai quan trắc tự động trong hệ thống gia nhiệt và bơm cấp mang lại nhiều lợi ích rõ ràng trong quá trình vận hành nhà máy nhiệt điện như: 

  • Giám sát liên tục các thông số quan trọng giúp nhân sự vận hành phát hiện sớm các biến động bất thường trong chất lượng nước cấp. 

  • Dữ liệu liên tục từ cảm biến giúp tối ưu liều lượng hóa chất xử lý làm giảm nguy cơ thiếu hoặc thừa hóa chất dễ gây nên cáu cặn hoặc ăn mòn. 

  • Các thiết bị đo online có thể hoạt động 24/7, giảm số lần lấy mẫu, đặc biệt hữu ích tại các điểm khó tiếp cận hoặc trong thời gian vận hành cao tải. 

  • Bộ điều khiển và phần mềm thu thập dữ liệu (SCADA/DCS) cho phép lưu trữ, thống kê và phân tích dữ liệu lịch sử – phục vụ công tác kiểm toán nội bộ, truy vết nguyên nhân sự cố hoặc tối ưu quy trình vận hành. 

Việc tích hợp hệ thống quan trắc tự động không chỉ nâng cao độ tin cậy của hệ thống cấp nước, mà còn đáp ứng yêu cầu kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt trong các nhà máy hiện đại, đặc biệt trong bối cảnh tiêu chuẩn vận hành ngày càng cao. 

Trong hệ thống nhà máy nhiệt điện, chất lượng nước cấp ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ thiết bị, hiệu suất vận hành và độ an toàn của toàn bộ nhà máy. Việc áp dụng giải pháp quan trắc tự động với các thiết bị phân tích chuyên dụng từ HACH cho phép kiểm soát chặt chẽ các thông số như độ dẫn điện, pH, silica, phosphate... tại các điểm quan trọng trong dây chuyền xử lý. Đây là công cụ hỗ trợ đắc lực để nhà máy chủ động ứng phó với các biến động chất lượng nước, tối ưu hóa quá trình xử lý hóa chất, đồng thời đáp ứng các yêu cầu giám sát nghiêm ngặt trong các tiêu chuẩn vận hành hiện nay. 

Liên hệ với chúng tôi:

Công ty cổ phần thiết bị công nghệ AQUA  

Văn phòng đại diện:  23 Đường Số 4, Cư Xá Chu Văn An, Phường Bình Thạnh, TP.HCM. 

Văn phòng giao dịch: Số 2 đường 5, Khu phố 67, Phường Hiệp Bình, TP HCM.

Hotline:  0909 246 726  

Tel: 028 6276 4726  

Email: info@aquaco.vn


Tin tức liên quan

QUAN TRẮC KHÍ THẢI TỰ ĐỘNG
QUAN TRẮC KHÍ THẢI TỰ ĐỘNG

1911 Lượt xem

Trong quá trình sản xuất công nghiệp, khí thải phát sinh từ lò hơi, lò đốt, dây chuyền sản xuất và nhiều nguồn khác có thể chứa các thành phần gây ảnh hưởng đến chất lượng không khí. Việc theo dõi các thông số trong dòng khí thải giúp doanh nghiệp kiểm soát tình trạng vận hành của nguồn phát thải và đánh giá hiệu quả của các công trình xử lý khí thải. 

NHỮNG LỖI THƯỜNG GẶP KHI VẬN HÀNH TRẠM QUAN TRẮC KHÔNG KHÍ VÀ CÁCH KIỂM SOÁT
NHỮNG LỖI THƯỜNG GẶP KHI VẬN HÀNH TRẠM QUAN TRẮC KHÔNG KHÍ VÀ CÁCH KIỂM SOÁT

81 Lượt xem

Một trạm quan trắc không khí có thể được trang bị thiết bị phân tích, hệ thống lấy mẫu, bộ truyền dữ liệu và phần mềm giám sát trực tuyến. Tuy nhiên, việc thiết bị vẫn hoạt động và dữ liệu vẫn được truyền về hệ thống chưa đồng nghĩa với việc kết quả quan trắc luôn chính xác và đáng tin cậy. 

Trong quá trình vận hành, nhiều vấn đề có thể phát sinh từ hệ thống lấy mẫu, thiết bị phân tích, điều kiện môi trường, nguồn điện, kết nối truyền dữ liệu hoặc công tác bảo trì.

VÌ SAO CẦN KHẢO SÁT NGUỒN NƯỚC TRƯỚC KHI LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHÂN TÍCH?
VÌ SAO CẦN KHẢO SÁT NGUỒN NƯỚC TRƯỚC KHI LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHÂN TÍCH?

145 Lượt xem

Trong phân tích chất lượng nước, việc xác định thông số cần đo mới chỉ là bước đầu. Để lựa chọn được thiết bị phù hợp, cần hiểu rõ nguồn nước cần phân tích có đặc tính như thế nào, nồng độ thông số nằm trong khoảng nào và điều kiện lấy mẫu, vận hành ra sao. Hai nguồn nước cùng cần đo một thông số nhưng có thể có thành phần khác nhau, mức độ nhiễu khác nhau và yêu cầu xử lý mẫu khác nhau.

GIẢI PHÁP PHÂN TÍCH NƯỚC CHO NGÀNH SẢN XUẤT ĐIỆN TỬ
GIẢI PHÁP PHÂN TÍCH NƯỚC CHO NGÀNH SẢN XUẤT ĐIỆN TỬ

165 Lượt xem

Trong ngành sản xuất điện tử, nước được sử dụng cho nhiều mục đích như làm sạch linh kiện, rửa bề mặt, làm mát thiết bị và phục vụ các công đoạn sản xuất. Tùy loại hình nhà máy, chất lượng nước có thể ảnh hưởng đến hiệu quả làm sạch, độ ổn định của quy trình và chất lượng sản phẩm. Đồng thời, nước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất cũng cần được phân tích để phục vụ kiểm soát ô nhiễm và vận hành hệ thống xử lý. 

GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRONG NHÀ MÁY SẢN XUẤT GIẤY VÀ BỘT GIẤY
GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRONG NHÀ MÁY SẢN XUẤT GIẤY VÀ BỘT GIẤY

149 Lượt xem

Trong sản xuất giấy và bột giấy, nước được sử dụng ở nhiều công đoạn như rửa nguyên liệu, nấu và rửa bột, tẩy, nghiền, xeo giấy và vệ sinh thiết bị. Do tiếp xúc với nguyên liệu, hóa chất, xơ sợi và các chất phụ gia, đặc tính của nước có thể thay đổi đáng kể giữa các công đoạn. Nguồn nước thải từ nhà máy vì vậy không phải là một dòng đồng nhất mà có thể bao gồm nhiều dòng với thành phần và mức độ ô nhiễm khác nhau.

TÍN HIỆU 4-20 mA LÀ GÌ VÀ ĐƯỢC SỬ DỤNG NHƯ THẾ NÀO TRONG QUAN TRẮC?
TÍN HIỆU 4-20 mA LÀ GÌ VÀ ĐƯỢC SỬ DỤNG NHƯ THẾ NÀO TRONG QUAN TRẮC?

165 Lượt xem

Trong các hệ thống quan trắc tự động, dữ liệu từ cảm biến và thiết bị phân tích cần được truyền về bộ điều khiển hoặc hệ thống thu thập dữ liệu để xử lý, lưu trữ và giám sát. Bên cạnh các phương thức truyền thông số, tín hiệu 4-20 mA là một dạng tín hiệu analog được sử dụng phổ biến để truyền giá trị đo từ thiết bị hiện trường đến hệ thống tiếp nhận.

MODBUS RTU VÀ RS-485: TỔNG QUAN VỀ KẾT NỐI VÀ TRUYỀN DỮ LIỆU TRONG HỆ THỐNG QUAN TRẮC
MODBUS RTU VÀ RS-485: TỔNG QUAN VỀ KẾT NỐI VÀ TRUYỀN DỮ LIỆU TRONG HỆ THỐNG QUAN TRẮC

177 Lượt xem

Trong hệ thống quan trắc tự động, dữ liệu từ cảm biến và thiết bị phân tích cần được truyền đến PLC, RTU hoặc bộ điều khiển để xử lý, lưu trữ và chuyển lên hệ thống giám sát. Một phương thức kết nối thường gặp trong các hệ thống công nghiệp là Modbus RTU sử dụng giao diện RS-485.

CÁC LOẠI TÍN HIỆU VÀ PHƯƠNG THỨC TRUYỀN DỮ LIỆU TRONG HỆ THỐNG QUAN TRẮC
CÁC LOẠI TÍN HIỆU VÀ PHƯƠNG THỨC TRUYỀN DỮ LIỆU TRONG HỆ THỐNG QUAN TRẮC

178 Lượt xem

Trong một hệ thống quan trắc tự động, thiết bị đo sau khi xác định các thông số như pH, nhiệt độ, TSS, COD, NH₄⁺ hoặc lưu lượng cần truyền kết quả đến bộ thu thập dữ liệu. Từ đây, dữ liệu tiếp tục được truyền về máy chủ và phần mềm để lưu trữ, hiển thị và quản lý. Quá trình này có thể sử dụng nhiều phương thức khác nhau. 4-20 mA, tín hiệu điện áp, tín hiệu xung, RS-485 hay Ethernet có thể đảm nhiệm những vai trò khác nhau trong hệ thống.

KHI DỮ LIỆU QUAN TRẮC THAY ĐỔI ĐỘT NGỘT, KỸ THUẬT VIÊN NÊN TIẾN HÀNH KIỂM TRA NHỮNG GÌ?
KHI DỮ LIỆU QUAN TRẮC THAY ĐỔI ĐỘT NGỘT, KỸ THUẬT VIÊN NÊN TIẾN HÀNH KIỂM TRA NHỮNG GÌ?

173 Lượt xem

Trong quá trình vận hành hệ thống quan trắc, dữ liệu có thể xuất hiện những thay đổi đột ngột so với xu hướng thông thường. Đây có thể là phản ánh của sự thay đổi thực tế trong chất lượng nước, nhưng cũng có thể liên quan đến hệ thống lấy mẫu, tình trạng cảm biến hoặc thiết bị phân tích. Vì vậy, khi phát hiện dữ liệu bất thường, kỹ thuật viên cần kiểm tra theo từng bước để xác định đúng nguyên nhân trước khi đưa ra biện pháp xử lý. 

NHỮNG THÔNG TIN DOANH NGHIỆP CẦN CUNG CẤP KHI YÊU CẦU TƯ VẤN TRẠM QUAN TRẮC NƯỚC THẢI TỰ ĐỘNG
NHỮNG THÔNG TIN DOANH NGHIỆP CẦN CUNG CẤP KHI YÊU CẦU TƯ VẤN TRẠM QUAN TRẮC NƯỚC THẢI TỰ ĐỘNG

169 Lượt xem

Khi có nhu cầu lắp đặt trạm quan trắc nước thải tự động, doanh nghiệp thường bắt đầu bằng việc cung cấp danh sách các thông số cần đo và yêu cầu báo giá thiết bị. Tuy nhiên, để xây dựng được một phương án phù hợp, đơn vị tư vấn còn cần biết nhiều thông tin khác về nguồn nước thải, lưu lượng, vị trí lấy mẫu, điều kiện hạ tầng và hệ thống quản lý dữ liệu. Đây là những yếu tố trực tiếp ảnh hưởng đến cấu hình thiết bị, phương án lấy mẫu và chi phí đầu tư.

NHỮNG YẾU TỐ LÀM TĂNG CHI PHÍ VẬN HÀNH HỆ THỐNG QUAN TRẮC ONLINE
NHỮNG YẾU TỐ LÀM TĂNG CHI PHÍ VẬN HÀNH HỆ THỐNG QUAN TRẮC ONLINE

208 Lượt xem

Khi đầu tư hệ thống quan trắc, doanh nghiệp thường tập trung vào giá thiết bị, chi phí lắp đặt và các vật tư tiêu hao cơ bản. Tuy nhiên, tổng chi phí thực tế còn chịu ảnh hưởng bởi cấu hình hệ thống, đặc tính nguồn nước, phương án lấy mẫu, điều kiện nhà trạm, cách quản lý dữ liệu và khả năng xử lý sự cố. Nếu những yếu tố này không được đánh giá ngay từ đầu, doanh nghiệp có thể phải tăng tần suất bảo trì, bổ sung nhân sự hoặc phát sinh nhiều lần can thiệp tại hiện trường trong quá trình vận hành.

VÌ SAO DOANH NGHIỆP CẦN THEO DÕI XU HƯỚNG BIẾN ĐỘNG THAY VÌ CHỈ NHÌN GIÁ TRỊ CUỐI CÙNG?
VÌ SAO DOANH NGHIỆP CẦN THEO DÕI XU HƯỚNG BIẾN ĐỘNG THAY VÌ CHỈ NHÌN GIÁ TRỊ CUỐI CÙNG?

184 Lượt xem

Trong quan trắc môi trường, một giá trị đo nằm trong giới hạn cho phép thường được xem là dấu hiệu hệ thống đang vận hành ổn định. Tuy nhiên, một kết quả tại một thời điểm chưa phản ánh đầy đủ diễn biến của quá trình và không đủ để đánh giá chính xác xu hướng vận hành trong dài hạn. Vì vậy, doanh nghiệp không nên chỉ tập trung vào giá trị đo tại từng thời điểm mà cần theo dõi sự biến động của dữ liệu theo thời gian.


Bình luận
  • Đánh giá của bạn
Đã thêm vào giỏ hàng