Tkc q3 chuong 08 he thong cham hoa chat (rev 3)

Chương

8

HỆ THỐNG CHÂM HĨA CHẤT

Tháng 10/2017
Thực hiện:

Tống Trí Trung

Kiểm tra:

Đồn Trung Tín

Ngày

Ký tên


MỤC LỤC
1.
2.
2.1.
2.2.
3.
3.1.
3.2.
4.
4.1.
4.2.

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHÂM HĨA CHẤT................................................1
TIÊU CHÍ THIẾT KẾ..................................................................................................2
Thông số đầu vào, yêu cầu đầu ra ................................................................................2
Tiêu chuẩn áp dụng ......................................................................................................2
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ ..................................................................3
Lựa chọn cơng nghệ .....................................................................................................3
Lựa chọn cấu hình ........................................................................................................9
PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................10
Phụ lục ........................................................................................................................10
Tài liệu tham khảo ......................................................................................................10


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

1.

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHÂM HÓA CHẤT

Hệ thống châm hóa chất có chức năng bổ sung một lượng chính xác các loại hóa chất
cần thiết vào trong chu trình nước tuần hồn để duy trì nồng độ hóa chất trong giới hạn
phù hợp. Khi nồng độ các hóa chất khơng được đảm bảo có thể dẫn tới kết tủa, ăn mòn
trong lò hơi, turbine làm giảm khả năng truyền nhiệt, tăng chi phí vận hành bảo dưỡng.
Loại hóa chất được dùng để bổ sung và vị trí bổ sung tùy thuộc vào phương pháp sử
dụng và chế độ vận hành (sẽ được phân tích kỹ ở phần lựa chọn cơng nghệ), thơng
thường vị trí bổ sung hóa chất là sau hệ thống xử lý nước ngưng và đầu vào của bơm
cấp nước cho lị hơi. Hình 8.1 là một ví dụ về việc bổ sung amonia và hydrazin cho hệ

thống.

Hình 8.1: Ví dụ về hệ thống châm hóa chất
Mục đích chính của việc châm hóa chất là để giảm thiểu sự kết tủa, ăn mịn. Khi châm
hóa chất sẽ giảm thiểu được lượng chất nhiễm bẩn (do vật liệu bị ăn mòn hòa tan vào
nước) đi vào chu trình nước tuần hồn. Các nhiễm bẩn xâm nhập vào chủ yếu do sự rò
rỉ của thiết bị ngưng tụ (cả khí và nước) và nước bổ sung có chất lượng thấp. Những
chất nhiễm bẩn khác có thể từ hoạt động bảo dưỡng (sơn, hịa tan, q trình rửa…) và
từ chính hoạt động châm hóa chất.
Trong các chu trình nhiệt hiện đại, turbine hơi là phần nhạy cảm nhất với các chất
nhiễm bẩn. Nhìn chung, các chất nhiễm bẩn sẽ tập trung lại những khu vực nhất định
của turbine do độ tan của các chất giảm khi nhiệt độ và áp suất hơi giảm. Nếu độ tinh

Quyển 3, Chương 8 – Hệ thống châm hóa chất
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 1 / 11


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

khiết của hóa chất và nước tuần hồn đạt yêu cầu thì các thiết bị trong chu trình sẽ
được bảo vệ.
Có rất nhiều dạng phá hủy xảy ra đối với các thiết bị trong chu trình hơi do việc sử
dụng hóa chất khơng phù hợp. Đối với lị hơi, các phá hủy này bao gồm sự ăn mòn của
kiềm, sự phá hủy bởi hydrogen và nứt do ăn mịn ứng suất (stress corossion cracking).
Hóa chất cũng có thể tấn công trong hệ thống nước cấp bao gồm nứt do ăn mòn ứng

suất và ăn mòn mài mòn (erosion corossion).
2.
2.1.

TIÊU CHÍ THIẾT KẾ
Thơng số đầu vào, u cầu đầu ra

Nồng độ hóa chất (ppm) theo “Hướng dẫn xử lý hóa chất chu trình cho nhà máy sử
dụng nhiên liệu hóa thạch của EPRI: OT, 2005”
Hóa chất

Nồng độ yêu cầu

Đơn vị

Ghi chú
pH 9,5 khi AVT

1,52

mg/l (ppm)

(Khoảng điều
chỉnh: 9,2 – 9,6)

Amonia
pH 8,5 khi OT

Oxygen

0,07

mg/l (ppm)

(Khoảng điều
chỉnh: 8,0 – 8,5)

0,15

mg/l (ppm)

Chỉ dùng khi OT

AVT: All volatile treatment
OT: Oxygenated treatment
Dựa vào nồng độ hóa chất và lưu lượng nước cấp cho lị hơi ta dễ dàng tính được
lượng hóa chất bổ sung cho nước đầu vào.
2.2.

Tiêu chuẩn áp dụng

Hệ thống bổ sung hóa chất sẽ được thiết kế theo các tiêu chuẩn sau:
 ASME B36.10
 ASME B16.5
 ASME B16.11
 ASME B 16.34
 API 675

Quyển 3, Chương 8 – Hệ thống châm hóa chất
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 2 / 11


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

3.

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ

3.1.

Lựa chọn cơng nghệ

Xử lý bằng hóa chất được chia làm hai khu vực khác nhau: xử lý cho lò hơi và xử lý
cho chu trình. Xử lý hóa chất cho lị hơi được thực hiện bằng cách châm những hóa
chất khơng bay hơi. Xử lý hóa chất cho tồn chu trình bao gồm turbine, hệ thống nước
ngưng, hệ thống nước cấp cho lị hơi, thơng thường địi hỏi sử dụng các hóa chất bay
hơi.
3.1.1.

Xử lý hóa chất cho lị hơi

Hơi nước tạo thành trong lò hơi và đi vào turbine. Độ tinh khiết của hơi phụ thuộc vào
q trình châm hóa cho nước lò hơi và chất lượng nước đầu vào. Nước đầu vào được
bơm vào lò hơi và được gia nhiệt đến trạng thái hơi quá nhiệt trước khi đi vào turbine.
Phương pháp xử lý hóa chất cho lị hơi phụ thuộc vào loại lị hơi sử dụng trong chu

trình. Phương pháp xử lý phải đảm bảo được yêu cầu giảm thiểu ăn mòn đối với vật
liệu lò hơi, giảm thiểu sự lắng đọng của các chất nhiễm bẩn và cung cấp hơi có chất
lượng phù hợp với turbine.
Tất cả các chất rắn hịa tan trong nước đều bị cơ đặc (tăng nồng độ) khi được gia nhiệt
trong lò hơi. Khi nồng độ vượt quá độ tan của các chất rắn hòa tan sẽ gây ra sự lắng
đọng tại các khu vực có dịng nhiệt cao của lị hơi. Chất lắng đọng phổ biến nhất là
những sản phẩm của quá trình ăn mòn từ hệ thống nước ngưng và nước cấp. Các thành
phần gây ra độ cứng (Ca2+ và Mg2+), nếu có mặt trong nước cấp, sẽ làm tăng sự lắng
đọng chất rắn vì khả năng hóa tan ngược, có nghĩa là những vật liệu này sẽ ít tan hơn ở
nhiệt độ cao so với nhiệt độ thấp. Ngoài ra, calcium cịn có thể tạo nên những cáu cặn
cứng rắn. Cáu cặn hình thành từ những vật liệu này tạo nên một lớp cách nhiệt bên
trong lò hơi. Nhưng lớp cáu cặn này sẽ làm giảm khả năng truyền nhiệt và có thể gây
ra quá nhiệt và phá hủy ống bên trong lò hơi.
Sự ăn mòn vật liệu lò hơi là khơng mong muốn vì gây ra các mất mát vật liệu cấu trúc
và cản trở quá trình truyền nhiệt do tạo ra các oxide kim loại dẫn nhiệt kém. Sự cách
nhiệt của các sản phẩm ăn mịn có thể phá hủy ống do quá nhiệt. Ngoài việc gây ra sự
cách nhiệt, những chất lắng đọng này cũng tham gia vào q trình ăn mịn kiềm và các
dạng ăn mịn khác dưới dạng hiện tượng lắng đọng, tất cả các quá trình này đều gây
hại trong một thời gian dài sử dụng.
Việc duy trì độ tinh khiết hơi ảnh hưởng đến lượng hóa chất cho phép thêm vào lị hơi
và chất lượng nước cấp yêu cầu cho lò hơi. Xử lý hóa chất lị hơi cho lị hơi sử dụng
bao hơi và lị hơi trực lưu (khơng sử dụng bao hơi) sẽ được thảo luận ở phần sau.
1. Lò hơi sử dụng bao hơi (Drum-type boiler)
Chức năng cơ bản của bao hơi là tách hơi ra khỏi pha lỏng. Nước cấp đi vào lị
hơi được gia nhiệt đến điểm sơi trong lò hơi. Đối với lò hơi sừ dụng bao hơi, hỗn
hợp lỏng và hơi được tạo ra bên trong ống, tập trung lại trong bao hơi và tách pha
tại đây, hơi sau khi tách sẽ được gia nhiệt đến trạng thái quá nhiệt và đi vào
turbine. Việc tách pha làm tăng nồng độ các chất nhiễm bẩn hòa tan trong phần
nước còn lại trong bao hơi.
Quyển 3, Chương 8 – Hệ thống châm hóa chất

Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 3 / 11


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Phương pháp xả đáy từ lò hơi được sử dụng để kiểm soát và loại bỏ các chất rắn
hòa tan khi nồng độ cao. Với chất lượng nước cấp phù hợp, lượng xả đáy có thể
giới hạn ít hơn 1% lưu lượng nước cấp. Lưu lượng xả đáy cần được giảm thiểu để
giảm tổn thất nhiệt và lượng nước tinh khiết bổ sung cho lò hơi.
Một chức năng khác của bao hơi là cung cấp hơi có chất lượng phù hợp cho
turbine. Sự tinh khiết của hơi bị ảnh hưởng bởi sự lôi cuốn lỏng và lôi cuốn hơi.
Sự lôi cuốn lỏng là sự lôi cuốn vật lý khi hơi bay khỏi bao hơi cuốn theo các giọt
nước nhỏ. Điều này dẫn đến sự nhiễm bẩn của hơi do nước trong bao hơi có nồng
độ cao các chất hịa tan.
Sự lơi cuốn hơi là kết quả của việc bay hơi các loại hóa chất trong nước bao hơi
làm nhiễm bẩn hơi vào turbine. Mức độ bay hơi phụ thuộc loại hóa chất bổ sung,
áp suất bao hơi và nồng độ các chất nhiễm bẩn trong nước bao hơi. Sự bay hơi
silica là vấn đề khó khăn phổ biến vì độ tan khá cao của silica trong hơi tại áp
suất lị hơi trung gian. Do đó, các nhà sản xuất turbine đã đưa ra những giới hạn
chặt chẽ về nồng độ silica trong hơi khoảng 10ug/L hoặc ít hơn. Hình 8.2 cung
cấp các hướng dẫn về nồng độ silica cho phép trong nước

Hình 8.2: Nồng độ tối đa silica (SiO2) cho phép trong nước lò hơi
tại các giá trị pH khác nhau

Quyển 3, Chương 8 – Hệ thống châm hóa chất
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 4 / 11


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Nồng độ chất rắn trong hơi từ quá trình bay hơi và q trình lơi cuốn lỏng phải
được giới hạn để đảm bảo yêu cầu của nhà sản xuất turbine. Vì cả hai quá trình
trên đều bị ảnh hưởng bởi nước trong bao hơi lị hơi, do đó nồng độ trong nước
bao hơi phải được kiểm soát.
Để giảm thiểu sự ăn mòn, mội trường bên trong lò hơi cần dược giám sát chặt
chẽ. Điều này được thực hiện bằng cách duy trì pH tối thiểu bằng 9 cho lò hơi
cao áp hoặc giá trị cao hơn cho lò hơi có áp suất thấp hơn. Đối với lị hơi có bao
hơi, người ta thường nâng pH bằng cách bổ sung muối natri photphat. Muối natri
photphat thêm vào sẽ thực hiện hai mục tiêu chính là: dung dịch natri photphat
được lựa chọn phù hợp tạo ra một môi trường kiềm giúp nâng pH trong nước lò
hơi, và gốc photphat ức chế hoặc kết hợp với canxi làm giảm khà năng lắng đọng
của canxi trên bề mặt truyền nhiệt.
Có ba loại muối natri photphat được sử dụng cho nước lò hơi là: mononatri
photphat (tỷ lệ Na/PO4 là 1), dinatri photphat (tỷ lệ Na/PO4 là 2), trinatri photphat
(tỷ lệ Na/PO4 là 3). Các loại muối này được sử dụng kết hợp với nhau để duy trì
tỷ lệ natri và photphat trong khoảng 2,4 đến 2,7.
Trong một số trường hợp, kiềm đuọc sử dụng thay cho muối photphat để duy trì
mơi trường base trong lị hơi. Tuy nhiên như đã trình bày, chất kiềm có khả năng
gây ra sự đục kht, ăn mịn trên bề mặt vật liệu.

Đề khắc phục nhược điểm của các loại hóa chất trên cũng như đưa ra quá trình xử
lý thích hợp cho loại lị hơi hiện đại hơn – lò hơi trực lưu, phương pháp xử lý bay
hơi hoàn toàn (all volatile treatment) sẽ được thảo luận trong phần sau.
2. Lò hơi trực lưu (Once-through boiler)
Lò hơi trực lưu là loại lị hơi khơng sử dụng bao hơi. Hơi được tạo ra trong các
ống lò hơi và thu lại trong một ống góp trước quá nhiệt và đi vào turbine. Vì
khơng có bộ phận thu gom hỗn hợp lỏng và hơi nên sẽ khơng có việc làm tăng
nồng độ các chất rắn, chất nhiễm bẩn trong lỏng, từ đó khơng có q trình xả đáy
như lị hơi có bao hơi. Lị hơi trực lưu thường được vận hành ở điều kiện siêu tới
hạn. Dù là lò hơi dưới tới hạn hay siêu tới hạn thì các chất nhiễm bẩn đi vào lị
hơi cũng có thể lắng đọng trong lò hơi hoặc đi qua lò hơi vào turbine. Vì khơng
có sự tách pha trong lị hơi trực lưu nên nước đầu vào lị hơi phải có độ tinh khiết
rất cao để đáp ứng yêu cầu của turbine.
Để bảo vệ lị hơi khơng bị ăn mịn khi tiếp xúc với nước có độ tinh khiết cao, giá
trị pH cao được yêu cầu để giảm thiểu sự ăn mòn. Lò hơi trực lưu khơng sử dung
bao hơi và khơng có q trình xả đáy nên khơng thể sử dụng hóa chất không bay
hơi như muối photphat để làm tăng pH. Các hóa chất rắn khơng được loại bỏ sẽ
lắng đọng bên trong ống, tạo ra những vùng quá nhiệt làm hư hỏng ống lò hơi.
Với yêu cầu làm tăng pH và khơng phải là chất rắn, lựa chọn thích hợp nhất là
các hợp chất amine (thường là amonia NH3). Phương pháp này được gọi là xử lý
bay hơi hoàn toàn (all volatile treatment – AVT).
Do nhu cầu sử dụng nước cấp có độ tinh khiết cao nên lị hơi trực lưu cần có hệ
thống xử lý nước ngưng để loại bỏ các chất nhiễm bẩn cũng như hóa chất thêm
vào. Hệ thống xử lý nước sẽ được trình bày ở một chương khác trong tài liệu này.
Quyển 3, Chương 8 – Hệ thống châm hóa chất
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 5 / 11

Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Xử lý bay hơi hồn tồn cũng có thể sử dụng cho lị hơi có bao hơi. Khi đó,
tương tự như lị hơi trực lưu, chu trình nhiệt cũng cần lắp đặt hệ thống xử lý nước
ngưng.
3.1.2.

Xử lý hóa chất cho chu trình

1. Phương pháp xử lý truyền thống
Phương pháp điển hình giảm thiểu sự ăn mịn là nâng cao pH tạo mơi trường có
tính khử. Để duy trì được mơi trường khử, khí oxygen là tác nhân oxy hóa chính
cần loại bỏ. Việc loại bỏ oxygen cũng như các khí khơng ngưng khác được thực
hiện trong thiết bị ngưng tụ và bộ xả khí. Ngồi ra, tác nhân khử như hydrazine
(NH2-NH2) được thêm vào để loại bỏ oxygen mà cả thiết bị ngưng tụ và bộ xả khí
khơng loại bỏ được. Mơi trường có tính khử tạo nên một lớp oxide sắt từ bao phủ
bề mặt thép.
Để giảm thiểu sự ăn mòn mài mòn cần làm giảm độ tan của oxide sắt từ trong
nước. Hình 8.3 cho thấy độ tan của oxide sắt từ là hàm của pH. Từ hình này có
thể thấy rõ ràng độ tan nhỏ nhất của oxide sắt từ làm ít nhiễm bẩn sắt vào trong
chu trình hơi khi pH của chu trình được duy trì trong khoảng 9,5. Điều này cũng
có thể đạt được bằng cách thêm amine như amonia. Những loại amine như
morpholine hoặc cyclohexylamine có thể sử dụng trong chu trình áp suất thấp
hơn. Tuy nhiên, nhữngloại amine này sẽ bị phân hủy trong chu trình vận hành ở
áp suất trên 1500 psig (10 340 kPa) và do đó khơng được sử dụng ở chu trình áp
suất cao hơn. Thơng thường, đối với các hệ thống có châm hydrazin, sự tồn tại
của amonia trong chu trình vẫn có thể xảy ra do amonia là sản phẩm phân hủy từ

hydrazin

Quyển 3, Chương 8 – Hệ thống châm hóa chất
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 6 / 11


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Hình 8.3: Ảnh hưởng của pH đến độ tan của sắt
Hợp kim đồng đôi khi cũng được sử dụng làm chế tạo các thiết bị trong chu trình
nhiệt, thơng thường là ống ngưng tụ và cũng có thể là ống gia nhiệt nước cấp.
Hình 8.4 mơ tả mối liên hệ giữa độ tan của hợp kim đồng và pH. Để giảm thiểu
độ tan của đồng, làm giảm lượng đồng nhiễm bẩn đi vào chu trình, pH chu trình
nên duy trì trong khoảng 8,5.

Hình 8.4: Sự ăn mịn của amonia đối với hợp kim đồng
trong nước có độ tinh khiết cao.
Ta có thể nhận thấy sự mâu thuẫn trong việc tìm ra pH vận hành phù hợp, vì để
bảo vệ vật liệu thép cần pH khoảng 9,5, còn bảo vệ vật liệu đồng cần pH khoảng
8,5. Do đó, để dung hòa hai mục tiêu trên người ta thường điều hịa pH trong
khoảng 9 và giới hạn kiểm sốt từ 8,8 đến 9,2. Với khoảng pH được kiểm sốt,
q trình ăn mịn khơng được giới hạn tới mức thấp nhất cho cả hai loại vật liệu,
điều này khơng có lợi trong thời gian dài sử dụng. Để tránh gây khó khăn trong
việc tìm mơi trường phù hợp cho các loại vật liệu, một số chu trình sử dụng tồn
bộ vật liệu từ các hợp kim của thép.

Quyển 3, Chương 8 – Hệ thống châm hóa chất
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 7 / 11


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

2. Xử lý oxy hóa (Oxygenated treatment - OT)
Một phương pháp thay thế được phát triển ở Đức trong những năm đầu 1970 sử
dụng cho lò hơi trực lưu. Mặc dù ban đầu OT được phát triển để sử dụng cho lị
hơi trực lưu, nhưng nó cũng có thể xem xét sử dụng giới hạn đối với lò hơi có
bao hơi.
Nguyên tắc cơ bản của phương pháp OT là châm oxygen hoặc các chất oxy hóa
cùng với amonia vào chu trình sử dụng tồn bộ vật liệu bằng thép. Trong mơi
trường có tính oxy hóa, một lớp bảo vệ khác được hình thành trên bề mặt vật liệu
thép. Lớp bảo vệ này có thành phần là hydroxide sắt che phủ lớp cơ sở bên trong
là oxide sắt từ. Hình 8.5 mơ tả độ tan tương đối của oxide sắt từ và hydroxide sắt.
Các khảo sát từ các nhà máy đã sử dụng phương pháp OT cho thấy nó có thời
gian vận hành lâu hơn đáng kể so với các nhà máy sử dụng phương pháp AVT
mà không cần q trình làm sạch bằng hóa chất để loại bỏ các chất lắng đọng có
nguồn gốc từ sắt bị ăn mịn .

Hình 8.5: Độ tan hydroxide sắt theo nhiệt độ
Trong phương pháp xử lý oxy hóa, oxygen được thêm vào nước sau quá trình xử
lý nước ngưng hoặc đầu vào bơm cấp lị hơi hoặc có thể cả hai vị trí. OT có thể
sử dụng tốt trong một khoảng pH khá rộng nên không cần phải nâng pH lên cao

hơn 9 như phương pháp AVT nên có thể sử dụng ở pH từ 8-8,5, do đó tiết kiệm
được lượng amonia sử dụng. Khi áp dụng phương pháp này, vật liệu đồng có thể
được sử dụng cho thiết bị ngưng tụ nhưng sau hệ thống thống xử xử lý nước
Quyển 3, Chương 8 – Hệ thống châm hóa chất
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 8 / 11


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

ngưng sử dụng vật liệu đồng có thể gây ra ăn mòn làm tăng lượng đồng đi vào
trong nước chu trình. Đây cũng là hạn chế của phương pháp OT. Tuy nhiên, hầu
hết các nhà máy nhiệt điện hiện nay đều rất hạn chế sử dụng vật liệu đồng do một
số hạn chế của vật liệu này.
Tương tự như phương pháp AVT, OT cũng yêu cầu chất lượng nước đầu vào có
độ tinh khiết rất cao và cần có hệ thống xử lý nước ngưng để làm sạch nước trước
khi cấp lại lị hơi. Hình 8.6 so sánh giữa hai phương pháp AVT và OT

Hình 8.6: So sánh giữa AVT và OT
Hai phương pháp AVT và OT là hai phương pháp được sử dụng phổ biến nhất
hiện nay. Hai hóa chất chính được sử dụng là amonia (do tính kiềm và khả năng
bay hơi khơng để lại cáu cặn trong lị hơi) và oxygen (giúp oxy hóa bề mặt thép
tạo lớp hydroxide sắt ít tan bảo vệ bề mặt). Nhìn chung, OT có nhiều ưu diểm
hơn so với AVT về lượng hóa chất sử dụng ít hơn, tiết kiệm chi phí, hạn chế
được sự ăn mịn nhiều hơn. Tuy nhiên, OT lại có những yêu cầu nghiêm ngặt hơn
về chất lượng nước đầu vào, độ dẫn cation nhỏ hơn. Do đó, sẽ có một số trường

hợp chế độ OT hoạt động không hiệu quả như: Khi khởi động, lượng hơi vào
turbine chưa ổn ổn định, lượng hơi cấp vào thiết bị khử khí khơng đủ, làm giảm
hiệu quả thiết bị, giảm chất lượng nước đầu vào hoặc trong trường hợp có sự cố
rị rỉ thiết thiết bị ngưng tụ làm nhiễm bẩn nước đầu vào,…
Từ những phân tích trên, tác giả đề xuất sử dụng kết hợp cả hai phương pháp
AVT và OT. Trong đó, chế độ OT sẽ được sử dụng khi vận hành bình thường,
chế độ AVT các trường hợp khởi động, dừng hệ thống, tải thấp, bảo trì hoặc có
sự cố.
3.2.

Lựa chọn cấu hình

Hệ thống châm hóa chất được đề xuất gồm hai hệ thống chính: hệ thống châm amonia
và hệ thống châm oxygen. Với mỗi tổ máy, cấu hình được đề xuất như sau:
3.2.1.

Hệ thống châm amonia

 1 x 100%: Bể chứa amonia
 1 x 100%: Bể chứ pha lỗng amonia (có cánh khuấy)
Quyển 3, Chương 8 – Hệ thống châm hóa chất
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 9 / 11


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

 2 x 100%: Bơm bổ sung amonia (dự phịng 100% cơng suất đảm bảo sự vận hành
liên tục cùa lò hơi, turbine)
 Các thiết bị phụ trợ khác như: Bơm drum, ống định lượng, van an toàn,…
Amonia được chứa trong bề chứa amonia với nồng độ đậm đặc khoảng 25 - 30%, sau
đó được chuyển sang các bể pha lỗng và pha lỗng bằng nước khử khống tới nồng
độ các nồng độ khác như sử dụng dụng cho hai chế độ AVT và OT. Việc lựa chọn
nồng amonia trong các bể nhằm thỏa mãn yêu cầu về tiết kiệm thể tích lưu trữ và dễ
dàng định lượng lượng hóa chất cần châm. Trong bể chứa amonia sử dụng amonia có
nồng độ cao để tiết kiệm thể tích lưu trữ, nhưng khi sử dụng để châm vào hệ thống thì
cần pha lỗng để tăng thể tích nhằm dễ dàng định lượng thể tích hóa chất cần châm. Ở
chế độ OT nồng độ amonia sẽ được pha loãng hơn nhiều lần so với AVT vì lượng
amonia cần châm ít hơn nhiều lần, để định lượng một thể tích rất nhỏ là rất khó khăn
nên cần pha lỗng để tăng thể tích amonia cần châm.
Từ bể pha lỗng, amonia sẽ được châm bằng bơm định lượng vào quá trình. Khi hệ
thống vận hành ở chế độ OT, lượng amonia châm vào sẽ duy trì pH nước ngưng và
nước cấp trong khoảng 8 – 8,5, còn chế độ AVT là 9,2 – 9,6.
Tốc độ châm amonia vào nước ngưng hoặc nước cấp sẽ được điều chỉnh tự động bằng
tín hiệu từ hệ thống DCS.
3.2.2.

Hệ thống châm oxygen

Oxygen sử dụng cho hệ thống là loại oxygen cao áp được nén sẵn trong bình trụ mua
từ các đại lý cung cấp oxygen. Các bình oxygen được lắp thành hai giàn, một giàn hoạt
động, một giàn dự phịng. Ngồi ra cịn có đường ống, van chỉnh lưu lượng, van xả áp,
áp kế,…
Khi vận hành ở chế độ OT, oxygen được xả từ các bình chứa vào ống phân phối tới vị
trí đầu ra của hệ thống xử lý nước ngưng.
Nồng độ oxygen trong nước cấp sẽ được duy trì tự động trong khoảng 30 – 150 ppb

dựa trên tín hiệu điều khiển từ hệ thống DCS. Khi hệ thống vận hành ở chế độ AVT,
khơng có oxygen được bổ sung.
Dựa trên việc đo mức DO trong nước, tốc độ châm oxygen sẽ được điều khiển bằng
van điều chỉnh lưu lượng thơng qua tín hiệu từ DCS.
4.
4.1.

PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO
Phụ lục

 NĐ-0841K.30.CDS-001 – Sơ đồ cơng nghệ hệ thống châm hóa chất
4.2.

Tài liệu tham khảo

 Power Plant Engineering by Black and Veatch
 Electric Power Research Institute
 System description for chemical dosing system VT4
 Design criteria for chemical dosing system VT4
Quyển 3, Chương 8 – Hệ thống châm hóa chất
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 10 / 11


Tổng Công Ty Phát Điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

 P&ID for chemical dosing system VT4

Quyển 3, Chương 8 – Hệ thống châm hóa chất
Ấn bản 3, tháng 10/2017

Trang 11 / 11