ถังน้ำเลี้ยงและการปรับสภาพน้ำเลี้ยง
ทุกด้านของการออกแบบ การก่อสร้าง และการทำงานของถังน้ำเลี้ยงและเครื่องกำจัดก๊าซกึ่ง รวมถึงการคำนวณ
ความสำคัญของถังน้ำเลี้ยงหม้อไอน้ำ ที่ซึ่งน้ำเลี้ยงหม้อไอน้ำและน้ำเติมถูกเก็บและน้ำควบแน่นถูกส่งกลับ มักถูกประเมินต่ำไป อุปกรณ์ส่วนใหญ่ในห้องหม้อไอน้ำมีสำรอง แต่แทบไม่มีถังน้ำเลี้ยงสองถัง และรายการสำคัญนี้มักเป็นรายการสุดท้ายที่ได้รับการพิจารณาในกระบวนการออกแบบ ถังน้ำเลี้ยงเป็นจุดบรรจบหลักสำหรับน้ำเติมเย็นและน้ำควบแน่นที่ส่งกลับ ดีที่สุดหากทั้งสอง พร้อมไอน้ำ flash จากระบบเป่าทิ้ง ไหลผ่านท่อ sparge ที่ติดตั้งใต้ผิวน้ำในถังน้ำเลี้ยง ท่อ sparge ต้องทำจากสแตนเลสและรองรับอย่างเพียงพอ
อุณหภูมิทำงาน
อุณหภูมิทำงาน
สิ่งสำคัญคือน้ำในถังน้ำเลี้ยงถูกรักษาที่อุณหภูมิสูงเพียงพอเพื่อลดปริมาณออกซิเจนที่ละลายและก๊าซอื่นๆ ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิน้ำกับปริมาณออกซิเจนในถังน้ำเลี้ยงสามารถเห็นได้ในรูปที่ 3.11.1 หากใช้น้ำเติมสัดส่วนสูง การให้ความร้อนน้ำเลี้ยงจะลดปริมาณสารเคมีดูดซับออกซิเจนที่ต้องการอย่างมาก ตัวอย่าง 3.11.1 การประหยัดค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการลดออกซิเจนที่ละลายน้ำเลี้ยงโดยการให้ความร้อน พื้นฐานการคำนวณ:
- อัตราโดสมาตรฐานสำหรับโซเดียมซัลไฟต์คือ 8 ppm ต่อ 1 ppm ของออกซิเจนที่ละลาย
- มักเพิ่ม 4 ppm เพิ่มเติมเพื่อรักษาสำรองในหม้อไอน้ำ
- โซเดียมซัลไฟต์เหลวเร่งปฏิกิริยาทั่วไปมีโซเดียมซัลไฟต์เพียง 45%
สำหรับตัวอย่าง
การคำนวณ 1
การคำนวณ 2
การประหยัดค่าใช้จ่ายรายปี
เห็นได้ชัดว่ามีค่าใช้จ่ายในการให้ความร้อนถังน้ำเลี้ยง แต่เนื่องจากอุณหภูมิน้ำจะเพิ่มขึ้นเท่ากันภายในหม้อไอน้ำ นี่ไม่ใช่พลังงานเพิ่มเติม แต่เป็นพลังงานเดียวกันที่ใช้ในสถานที่ต่างกัน
การสูญเสียที่แท้จริงเพียงอย่างเดียวคือความร้อนเพิ่มเติมที่สูญเสียจากถังน้ำเลี้ยงเอง ตราบใดที่ถังน้ำเลี้ยงมีฉนวนอย่างดี การสูญเสียความร้อนเพิ่มเติมนี้แทบไม่มีนัยสำคัญ
การประหยัดเพิ่มเติมที่สำคัญคือการลดปริมาณโซเดียมซัลไฟต์ที่เติมในน้ำเลี้ยงหม้อไอน้ำ ซึ่งจะลดปริมาณการเป่าทิ้งก้นที่ต้องการ และการประหยัดนี้จะชดเชยมากกว่าการสูญเสียความร้อนเพิ่มเติมเล็กน้อยจากถังน้ำเลี้ยงหม้อไอน้ำ
เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อตัวหม้อไอน้ำ
หม้อไอน้ำเกิดกระโดดความร้อนเมื่อน้ำเย็นถูกนำเข้าสู่พื้นผิวร้อนของผนังหม้อไอน้ำและท่อ น้ำเลี้ยงที่ร้อนกว่าหมายถึงผลต่างอุณหภูมิที่ต่ำกว่าและความเสี่ยงกระโดดความร้อนน้อยกว่า
เพื่อรักษาผลผลิตตามการออกแบบ
ยิ่งอุณหภูมิน้ำเลี้ยงหม้อไอน้ำต่ำ ต้องการความร้อนมากขึ้นในหม้อไอน้ำเพื่อผลิตไอน้ำ สิ่งสำคัญคือรักษาอุณหภูมิถังน้ำเลี้ยงให้สูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อรักษาผลผลิตหม้อไอน้ำที่ต้องการ
Cavitation ของปั๊มน้ำเลี้ยงหม้อไอน้ำ
Cavitation ของปั๊มน้ำเลี้ยงหม้อไอน้ำ
คำเตือน: อัตราส่งน้ำควบแน่นกลับที่สูงมาก (โดยทั่วไปเกิน 80%) อาจทำให้อุณหภูมิน้ำเลี้ยงสูงเกินไป และ cavitation ในปั๊มน้ำเลี้ยง
หากน้ำใกล้จุดเดือดเข้าปั๊ม มีแนวโน้มที่จะ flash เป็นไอน้ำที่พื้นที่ความดันต่ำที่จุดศูนย์กลางใบพัดปั๊ม หากสิ่งนี้เกิดขึ้น ฟองไอน้ำจะก่อตัวเมื่อความดันลดลงต่ำกว่าความดันไอของน้ำ เมื่อความดันเพิ่มขึ้นอีกครั้ง ฟองเหล่านี้จะยุบและน้ำไหลเข้าโพรงที่เกิดขึ้นด้วยความเร็วสูงมาก
เรียกว่า ‘cavitation’ มีเสียงดังและอาจทำลายปั๊มอย่างรุนแรง
เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ จำเป็นต้องจัดให้มี Net Positive Suction Head (NPSH) ที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ให้ปั๊มเพื่อให้ความดันสถิตสูงที่สุด ซึ่งช่วยได้มากโดยการวางถังน้ำเลี้ยงให้สูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เหนือหม้อไอน้ำ และคำนวณขนาดท่อดูดให้ปั๊มน้ำเลี้ยงอย่างกว้างขวาง (รูปที่ 3.11.2)
การออกแบบถังน้ำเลี้ยง
การออกแบบถังน้ำเลี้ยง
ถังน้ำเลี้ยง (รูปที่ 3.11.3) สามารถมีอิทธิพลต่อวิธีที่ห้องหม้อไอน้ำทั้งหมดทำงานในหลายด้าน โดยการออกแบบอย่างรอบคอบของถังน้ำเลี้ยงและระบบที่เกี่ยวข้อง สามารถประหยัดพลังงานและสารเคมีบำบัดน้ำได้อย่างมาก พร้อมกับเพิ่มความน่าเชื่อถือในการทำงาน
แม้ว่าถังน้ำเลี้ยงทรงกระบอก ทั้งแนวตั้งและแนวนอน ไม่ใช่เรื่องผิดปกติในส่วนอื่นของโลก รูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าใช้บ่อยที่สุดในสหราชอาณาจักร ซึ่งโดยปกติให้ปริมาตรน้ำเก็บสูงสุดสำหรับพื้นที่ที่ครอบครอง
วัสดุถังน้ำเลี้ยง:
- เหล็กหล่อ - ถังเหล็กหล่อมักประกอบจากส่วนสี่เหลี่ยม: ปัญหามักเกิดจากการรั่วที่รอยต่อส่วน และมีแนวโน้มเกิดสนิม
- เหล็กกล้าคาร์บอน - น่าจะเป็นวัสดุก่อสร้างที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับถังน้ำเลี้ยง: ไม่เคลือบ เป็นวัสดุต้นทุนค่อนข้างต่ำ แต่เสี่ยงต่อการกัดกร่อนอย่างมาก จุดอ่อนนี้สามารถปรับปรุงได้โดยการเคลือบที่เหมาะสมบนพื้นผิว แต่ค่าใช้จ่ายอาจมากกว่าค่าถัง โดยเฉพาะเนื่องจากสารเคลือบต้องการการบำรุงรักษาเป็นประจำด้วย
- พลาสติก - วัสดุนี้ไม่เหมาะสำหรับถังน้ำเลี้ยงเนื่องจากค่าวัสดุที่ทนอุณหภูมิสูงที่เกี่ยวข้อง อย่างไรก็ตาม พลาสติกเป็นวัสดุที่เหมาะสมสำหรับถังน้ำเติมเย็น
- สแตนเลส Austenitic - อายุที่ยืนยาวขึ้นของถังน้ำเลี้ยงที่ทำอย่างดีในวัสดุนี้จะคุ้มค่ากับต้นทุนเริ่มต้นที่สูงกว่าเสมอ ประเภท 304L มักถูกเลือกเป็นเกรดสแตนเลสที่เหมาะสมที่สุด ความจุถังน้ำเลี้ยง ถังน้ำเลี้ยงให้สำรองน้ำเพื่อครอบคลุมการหยุดชะงักของการจ่ายน้ำเติม แนวปฏิบัติดั้งเดิมคือมีถังน้ำเลี้ยงที่มีความจุเพียงพอสำหรับหนึ่งชั่วโมงของการผลิตไอน้ำที่การระเหยสูงสุดของหม้อไอน้ำ สำหรับโรงงานขนาดใหญ่อาจไม่ใช่เรื่องจริงและทางเลือกอาจเป็นถังน้ำเลี้ยง ‘hotwell’ ขนาดเล็กพร้อมที่เก็บน้ำบำบัดเย็นเพิ่มเติม ควรมีความจุเพียงพอด้านบนระดับทำงานปกติเพื่อรองรับการกระเพื่อมในอัตราส่งน้ำควบแน่นกลับ ความจุนี้เรียกว่า ‘ullage’ อัตราส่งน้ำควบแน่นกลับสูงอาจเกิดขึ้นในช่วงเริ่มต้นเมื่อน้ำควบแน่นที่อยู่ในโรงงานและท่อถูกส่งกลับถังกะทันหัน ที่ซึ่งอาจสูญเสียผ่านทางล้น หากสิ่งนี้เกิดขึ้น ควรตรวจสอบระบบส่งน้ำควบแน่นกลับ เพื่อควบคุมอัตราส่งกลับและหลีกเลี่ยงการสิ้นเปลือง
การก่อสร้างถังน้ำเลี้ยง
การก่อสร้างถังน้ำเลี้ยง
หมายเหตุต่อไปนี้อาจมีประโยชน์ในการออกแบบถังน้ำเลี้ยง:
- การเสริมแรง - ถังควรเชื่อมเต็มและสำคัญมากที่จะใช้การเสริมแรงเพียงพอเพื่อเสริมผนังด้านข้างและด้านบนของถังและให้การรองรับฐานอย่างเพียงพอ การไม่ทำเช่นนี้จะทำให้เกิดการโค้งงอเกินไปและเสียหายก่อนเวลา
- การเชื่อมต่อท่อ - การเชื่อมต่อท่อแบบหน้าแปลนทั้งหมดควรยื่นออกมาอย่างน้อย 150 มม. เพื่ออำนวยความสะดวกในการฉนวน การเชื่อมต่อแบบเกลียวทั้งหมดควรยื่นออกมาอย่างน้อย 20 มม.
- ห่วงยก - จำเป็นต้องติดตั้งห่วงยกเพื่อให้การติดตั้งปลอดภัยและง่าย
ท่อถังน้ำเลี้ยง
ท่อถังน้ำเลี้ยง
น้ำควบแน่นส่งกลับ
เมื่อไอน้ำถูกผลิต น้ำภายในหม้อไอน้ำระเหยและถูกแทนที่โดยการสูบน้ำเลี้ยงเข้าหม้อไอน้ำ
เมื่อไอน้ำผ่านรอบระบบไปยังโรงงานที่ใช้ไอน้ำต่างๆ จะเปลี่ยนสถานะกลับเป็นน้ำควบแน่น ซึ่งโดยพื้นฐานเป็นน้ำร้อนคุณภาพดีมาก
เว้นแต่จะมีการปนเปื้อน (อาจเนื่องจากกระบวนการ) น้ำควบแน่นนี้เป็นน้ำเลี้ยงหม้อไอน้ำที่เหมาะสม ดังนั้นจึงสมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจที่จะส่งกลับมากที่สุดเพื่อนำกลับมาใช้ ในความเป็นจริง เป็นไปไม่ได้ที่จะส่งน้ำควบแน่นกลับทั้งหมด ไอน้ำบางส่วนอาจถูกฉีดเข้ากระบวนการโดยตรงสำหรับการใช้งานเช่น การทำให้ชื้นและการฉีดไอน้ำ และจะมีการสูญเสียน้ำจากตัวหม้อไอน้ำเอง เช่น ผ่านการเป่าทิ้ง น้ำเติม (บำบัดทางเคมี) จึงต้องถูกนำเข้าระบบเพื่อรักษาระดับทำงานที่ถูกต้อง
การส่งน้ำควบแน่นกลับแสดงถึงศักยภาพมหาศาลในการประหยัดพลังงานในห้องหม้อไอน้ำ น้ำควบแน่นมีปริมาณความร้อนสูง และต้องการเชื้อเพลิงน้อยลงประมาณ 1% สำหรับทุกๆ 6°C ที่อุณหภูมิถังน้ำเลี้ยงเพิ่มขึ้น
รูปที่ 3.11.5(a) แสดงการก่อตัวของไอน้ำที่ 10 bar g เมื่อหม้อไอน้ำได้รับน้ำเลี้ยงเย็นที่ 10°C ส่วนที่ด้านล่างของแผนภูมิแทนเอนทัลปี (42 kJ/kg) ที่มีในน้ำเลี้ยง ความร้อนเพิ่มเติม 740 kJ/kg ต้องเพิ่มในน้ำในหม้อไอน้ำก่อนถึงอุณหภูมิอิ่มตัวที่ 10 bar g
รูปที่ 3.11.5(b) แสดงการก่อตัวของไอน้ำที่ 10 bar g อีกครั้ง แต่ครั้งนี้หม้อไอน้ำป้อนด้วยน้ำเลี้ยงที่ให้ความร้อนถึง 70°C โดยการส่งน้ำควบแน่นกลับมากขึ้น
เอนทัลปีที่เพิ่มขึ้นในน้ำเลี้ยงหมายความว่าหม้อไอน้ำตอนนี้ต้องเพิ่มความร้อนเพียง 489 kJ/kg เพื่อให้ถึงอุณหภูมิอิ่มตัวที่ 10 bar g ซึ่งแสดงถึงการประหยัด 9.2% ในพลังงานที่ต้องการในการผลิตไอน้ำที่ความดันเดียวกัน
น้ำควบแน่นที่ส่งกลับเป็นน้ำบริสุทธิ์เกือบหมดและประหยัดไม่เพียงค่าน้ำ แต่ยังประหยัดสารเคมีบำบัดน้ำ ซึ่งลดการสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับการเป่าทิ้ง
หากน้ำควบแน่นที่มีแรงดันถูกส่งกลับ ไอน้ำ flash จะถูกปล่อยในถังน้ำเลี้ยง ไอน้ำ flash นี้ต้องถูกควบแน่นเพื่อให้แน่ใจว่าทั้งความร้อนและเนื้อหาน้ำถูกกู้คืน วิธีดั้งเดิมในการทำเช่นนี้คือการนำเข้าถังน้ำเลี้ยงผ่านท่อ sparge แต่วิธีที่ทันสมัยและมีประสิทธิภาพกว่าคือการใช้หัวเครื่องกำจัดก๊าซควบแน่น flash ที่ซึ่งน้ำเติมเย็น น้ำควบแน่นส่งกลับ และไอน้ำ flash ถูกผสม (ดูรูปที่ 3.11.6)
ไอน้ำ flash จากระบบกู้คืนความร้อน
ระบบกู้คืนความร้อนอาจ เช่น กู้คืนไอน้ำ flash จากการเป่าทิ้งหม้อไอน้ำ เป็นโอกาสอีกครั้งที่จะใช้ความร้อนที่กู้คืนเพื่อเพิ่มอุณหภูมิถังน้ำเลี้ยงและประหยัดเชื้อเพลิง
เช่นเดียวกับน้ำควบแน่นที่มีแรงดัน ไอน้ำ flash ต้องถูกควบแน่น ตามดั้งเดิม ใช้ท่อ sparge แต่วิธีที่ทันสมัยและมีประสิทธิภาพกว่ามากคือหัวเครื่องกำจัดก๊าซควบแน่น flash
น้ำเติม
คือน้ำเย็นจากโรงงานบำบัดน้ำที่เติมการสูญเสียในระบบ
โรงงานบำบัดน้ำหลายแห่งต้องการการไหลผ่านจำนวนมากเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด การไหล ‘หยด’ จากการควบคุมแบบปรับเปลี่ยนเข้าถังน้ำเลี้ยงอาจส่งผลเสียต่อการทำงานของเครื่องทำน้ำอ่อน ด้วยเหตุผลนี้ มักติดตั้งถังน้ำเติมเย็นพลาสติกหรือเหล็กชุบสังกะสีขนาดเล็ก การไหลจากเครื่องทำน้ำอ่อนถูกควบคุม ‘เปิด/ปิด’ เข้าถังเติม จากที่นั่นวาล์วปรับเปลี่ยนควบคุมการไหลเข้าถังน้ำเลี้ยง
การติดตั้งประเภทนี้นำไปสู่การทำงานที่ ‘ราบรื่นกว่า’ ของโรงงานหม้อไอน้ำ เพื่อหลีกเลี่ยงน้ำเติมเย็นที่จมลงตรงสู่ก้นถัง (ที่ซึ่งจะถูกดึงเข้าท่อน้ำเลี้ยงหม้อไอน้ำโดยตรง) และเพื่อให้แน่ใจว่าการกระจายอุณหภูมิสม่ำเสมอ แนวปฏิบัติทั่วไปคือฉีดน้ำเติมเข้าถังน้ำเลี้ยงที่ระดับสูงกว่า
การฉีดไอน้ำ
ดังที่กล่าวถึงก่อนหน้า มีข้อดีอย่างมากในการรักษาเนื้อหาถังน้ำเลี้ยงที่อุณหภูมิสูง วิธีที่สะดวกที่สุดวิธีหนึ่งในการบรรลุอุณหภูมิสูงกว่านี้คือการฉีดไอน้ำเข้าถังน้ำเลี้ยง
ช่องระบาย
ถังน้ำเลี้ยงต้องมีช่องระบายเพื่อป้องกันการสะสมของความดัน เป็นแนวทาง ช่องระบายจะมีขนาดตั้งแต่ DN80 บนถัง 2,000 ลิตร ถึง DN250 บนถัง 30,000 ลิตร ช่องระบายควรติดตั้งหัวระบาย ที่มีแผ่นกั้นภายในเพื่อแยกน้ำที่ถูกพัดมาจากไอน้ำเพื่อปล่อยผ่านจุดระบายน้ำ
ทางล้น
ควรติดตั้งท่อซีลน้ำรูปตัว ‘U’ เพื่อป้องกันการสูญเสียไอน้ำ flash
จุดดึงปั๊มน้ำเลี้ยง
หากดึงจากฐานถังน้ำเลี้ยง ควรมีท่อต่อภายใน 50 มม. เพื่อป้องกันสิ่งสกปรกที่ก้นถังเข้าท่อ ควรมีขนาดกว้างขวางเพื่อลดแรงเสียดทาน และเพิ่ม NPSH ให้ปั๊มน้ำเลี้ยงสูงสุด
จุดระบายน้ำ
จุดระบายน้ำควรติดตั้งที่ก้นถังน้ำเลี้ยงเพื่ออำนวยความสะดวกในการระบายน้ำเพื่อตรวจสอบ
ฉนวน
ถังน้ำเลี้ยงควรมีฉนวนเพียงพอเพื่อป้องกันการสูญเสียความร้อน ควรขอคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญฉนวนที่มีชื่อเสียงในการเลือกวัสดุและความหนาที่เหมาะสมและประหยัด
ช่องเปิดตรวจ
ควรมีช่องเปิดตรวจที่มีขนาดเพียงพอเพื่อให้สามารถตรวจสอบภายในและติดตั้งอุปกรณ์เสริมตามความเหมาะสม
การควบคุมระดับน้ำ
ตามดั้งเดิม ระบบควบคุมโฟลตถูกใช้สำหรับการใช้งานนี้ ระบบควบคุมสมัยใหม่ใช้หัววัดระดับ ซึ่งให้สัญญาณอนาล็อกเพื่อปรับวาล์วควบคุม ระบบประเภทนี้ไม่เพียงต้องการการบำรุงรักษาน้อยลง แต่ด้วยตัวควบคุมที่เหมาะสม หัววัดเดียวอาจรวมสัญญาณเตือนระดับและอุปกรณ์ระบุระยะไกล
หัววัดระดับสามารถจัดเรียงเพื่อส่งสัญญาณระดับน้ำสูง ระดับน้ำทำงานปกติ (หรือควบคุม) และระดับน้ำต่ำ สัญญาณจากหัววัดสามารถเชื่อมต่อกับวาล์วควบคุมบนอุปทานน้ำเติมเย็น หัววัดติดตั้งท่อป้องกันภายในถังน้ำเลี้ยงเพื่อป้องกันจากการกระเพื่อม ซึ่งอาจทำให้เกิดการอ่านผิด
แนะนำให้มีตัวระบุระดับท้องถิ่นหรือเกจวัดระดับน้ำบนถังน้ำเลี้ยง เพื่อให้สามารถดูเนื้อหาเพื่อยืนยันและสำหรับการปรับแต่งหัววัดระดับ
เกจอุณหภูมิ
อาจเป็นอุปกรณ์อ่านท้องถิ่นหรือระยะไกล
เครื่องกำจัดก๊าซ
เครื่องกำจัดก๊าซ
หัวเครื่องกำจัดก๊าซบรรยากาศ
หน่วยผสมของหัวเครื่องกำจัดก๊าซนำกระแสที่เข้ามาทั้งหมดมารวมกัน ผสมน้ำเติมเย็นที่มีออกซิเจนสูงกับไอน้ำ flash จากน้ำควบแน่นและระบบกู้คืนความร้อนจากการเป่าทิ้ง ออกซิเจนและก๊าซอื่นๆ ถูกปล่อยจากน้ำเย็นและสามารถกำจัดอัตโนมัติผ่านช่องระบายก่อนที่น้ำจะเข้าถังน้ำเลี้ยงหลัก
หัวเครื่องกำจัดก๊าซลดปริมาณไอน้ำที่ปกติคาดว่าจะออกมาจากถังภายใต้สภาวะทำงานอย่างมีนัยสำคัญ ด้วยเหตุนี้ ถังเครื่องกำจัดก๊าซบรรยากาศที่ออกแบบมาอย่างดีพร้อมหัวเครื่องกำจัดก๊าซต้องการความสามารถระบายอากาศน้อยกว่าถังธรรมดาที่มีฝาเปิดระบายอากาศ โดยทั่วไป ขนาดช่องระบายบนถังเครื่องกำจัดก๊าซบรรยากาศมีตั้งแต่ DN80 บนถัง 2,000 ลิตร ถึง DN250 บนถัง 30,000 ลิตร
เครื่องกำจัดก๊าซแบบมีแรงดัน
ในโรงงานหม้อไอน้ำขนาดใหญ่ เครื่องกำจัดก๊าซแบบมีแรงดันบางครั้งถูกติดตั้งและไอน้ำสดถูกใช้เพื่อให้น้ำเลี้ยงถึงประมาณ 105°C เพื่อขับออกซิเจนออก เครื่องกำจัดก๊าซแบบมีแรงดันมักมีประสิทธิภาพทางความร้อนและจะลดออกซิเจนที่ละลายเหลือระดับต่ำมาก
เครื่องกำจัดก๊าซแบบมีแรงดัน:
- ต้องติดตั้งระบบควบคุมและอุปกรณ์ความปลอดภัย
- จัดเป็นภาชนะความดัน และต้องการการตรวจสอบอย่างเป็นทางการเป็นระยะ ซึ่งหมายความว่าเครื่องกำจัดก๊าซแบบมีแรงดันมีราคาแพง และคุ้มค่าเฉพาะในห้องหม้อไอน้ำขนาดใหญ่มาก หากพิจารณาเครื่องกำจัดก๊าซแบบมีแรงดัน ต้องตรวจสอบประสิทธิภาพโหลดบางส่วน (หรืออัตราการเปลี่ยนแปลงที่มีประสิทธิภาพ) การทบทวนอย่างละเอียดของเครื่องกำจัดก๊าซแบบมีแรงดันให้ในมอดูล 21 ของบล็อกนี้ การบำบัดปรับสภาพ เป็นการบำบัดเพิ่มเติมที่เสริมการบำบัดภายนอก (เช่น ระบบแลกเปลี่ยนฐาน) และดำเนินการโดยการเติมสารเคมีในปริมาณที่วัดได้ เข้าถังน้ำเลี้ยงหรือท่อน้ำเลี้ยงก่อนเข้าหม้อไอน้ำ การบำบัดทางเคมีที่ต้องการขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น:
- สิ่งเจือปนที่มีในน้ำเติมและความกระด้าง
- ปริมาณน้ำควบแน่นที่ส่งกลับมาใช้และคุณภาพในแง่ค่า pH เนื้อหา TDS และความกระด้าง
- การออกแบบหม้อไอน้ำและสภาวะการทำงาน การตัดสินใจประเภทสารเคมีและระบบบำบัดน้ำเป็นเรื่องของผู้เชี่ยวชาญบำบัดน้ำที่มีทักษะซึ่งควรปรึกษาเสมอ วัตถุประสงค์ของการบำบัดปรับสภาพคือเพื่อปรับปรุงการบำบัดน้ำดิบหลังจากผ่านโรงแบำบัดน้ำหลักให้มากที่สุด รับประกันคุณภาพเพราะในที่สุดจะมีสิ่งเจือปนบางอย่างที่หาทางผ่านระบบบำบัดหลัก วัตถุประสงค์ของการบำบัดน้ำคือ:
- ป้องกันการก่อตัวของตะกรันจากระดับความกระด้างที่เหลืออยู่ต่ำซึ่งอาจหลุดจากการบำบัด โซเดียมฟอสเฟตมักใช้สำหรับสิ่งนี้ และทำให้ความกระด้างตกตะกอนลงก้นหม้อไอน้ำที่สามารถเป่าทิ้งได้
- จัดการกับสิ่งเจือปนเฉพาะอื่นๆ ที่มี สิ่งเหล่านี้จะเป็นสารเฉพาะสำหรับการใช้งานเฉพาะ
- รักษาสมดุลทางเคมีที่ถูกต้องในน้ำหม้อไอน้ำ - เพื่อป้องกันการกัดกร่อน ต้องเป็นด่างเล็กน้อยไม่ใช่กรด โดยทั่วไปจะใช้สารละลายคอสติก 1% เพื่อบรรลุ pH เป้าหมายระหว่าง 9 ถึง 11 มาตรฐานอังกฤษ BS 2486 แนะนำ pH 10.5 - 12.0 สำหรับหม้อไอน้ำแบบเปลือกที่ 10 bar pH 9 อาจใช้ในหม้อไอน้ำความดันสูงเท่านั้น
- ปรับสภาพสารแขวนลอย จะเป็นสารจับตัวหรือสารเร่งการแข็งตัว ที่ทำให้สารแขวนลอยรวมตัวและจมลงก้นหม้อไอน้ำที่สามารถเป่าทิ้งได้
- ให้การป้องกันการเกิดฟอง
- กำจัดก๊าซที่ละลายที่เหลืออยู่ ส่วนใหญ่เป็นออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ และการมีอยู่ของก๊าซที่ละลายเหล่านี้ในโรงงานหม้อไอน้ำและระบบจะก่อให้เกิดการกัดกร่อน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องกำจัดและ/หรือทำให้เป็นกลางเพื่อป้องกันความเสียหาย คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายมักมีอยู่ในน้ำเลี้ยงในรูปของกรดคาร์บอนิกและทำให้ค่า pH ลดลง การควบคุม pH ที่ถูกต้องจะแก้ไขสิ่งนี้ แต่คาร์บอนไดออกไซด์ยังถูกปล่อยในหม้อไอน้ำเนื่องจากการให้ความร้อนคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนต สิ่งเหล่านี้สลายเป็นคอสติกโซดาพร้อมการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งอาจต้องจัดการโดยใช้สารยับยั้งการกัดกร่อนน้ำควบแน่น เพื่อป้องกันการโจมตีจากการกัดกร่อนต่อระบบควบแน่น ออกซิเจน ก๊าซที่ละลายที่เป็นอันตรายที่สุดคือออกซิเจน ซึ่งสามารถทำให้โลหะเกิดหลุม ปริมาณออกซิเจนน้อยมากอาจก่อให้เกิดความเสียหายรุนแรง สามารถกำจัดได้ทั้งทางกลและทางเคมี ปริมาณออกซิเจนที่ละลายขึ้นอยู่กับอุณหภูมิน้ำเลี้ยง ยิ่งอุณหภูมิน้ำเลี้ยงต่ำ ปริมาณออกซิเจนที่ละลายยิ่งมาก ออกซิเจนที่เหลืออยู่ถูกจัดการโดยการเติมสารดูดซับออกซิเจนทางเคมี เช่น โซเดียมซัลไฟต์เร่งปฏิกิริยา 8 ppm ของโซเดียมซัลไฟต์เพียงพอที่จะจัดการ 1 ppm ของออกซิเจนที่ละลาย อย่างไรก็ตาม มักเพิ่ม 4 ppm เพิ่มเติม (หรือ ‘สำรอง’) เพราะ:
- มีอันตรายอย่างมากจากความเสียหายจากการกัดกร่อน
- ระบบโดสสารเคมีมักเป็น ‘วงจรเปิด’ โดยเก็บตัวอย่างน้ำเป็นช่วงๆ และปรับอัตราโดส
- มีความกังวลเรื่องการกระจายตัวที่สมบูรณ์ของสารเคมี อาจเนื่องจากวิธีฉีด กระแสหมุนเวียน หรือการแบ่งชั้นในถังน้ำเลี้ยง อัตราโดสรวมจึงเป็น 8 ppm ของโซเดียมซัลไฟต์ต่อ 1 ppm ของออกซิเจนที่ละลาย บวก 4 ppm สารดูดซับออกซิเจนอื่นๆ เกี่ยวข้องกับสารอินทรีย์หรือไฮดราซีน อย่างหลังถือว่าเป็นสารก่อมะเร็ง และไม่ได้ใช้ทั่วไปในโรงงานความดันต่ำและปานกลาง ‘การบำบัดภายใน’ อื่นๆ เพื่อให้การปกป้องหม้อไอน้ำและระบบควบแน่นอาจรวมถึง:
- สารทำให้เป็นกลาง - มีผลทำให้เป็นกลางกับกรดที่เกิดจากการละลายคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำควบแน่น
- สารเคลือบฟิล์ม - สร้างฟิล์มที่ดึงดูดน้ำมัน ผลักน้ำบนพื้นผิวโลหะซึ่งต้านทานทั้งคาร์บอนไดออกไซด์และออกซิเจน รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องที่ซับซ้อนนี้มีในคู่มือบำบัดน้ำและผู้เชี่ยวชาญบำบัดน้ำ นี่เป็นเรื่องของคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญและการวิเคราะห์ระดับมืออาชีพอย่างมาก อย่างไรก็ตาม มีหนึ่งหรือสองพื้นที่ที่ต้องการคำอธิบายเพิ่มเติม:
- โปรแกรมบำบัดน้ำหม้อไอน้ำหลักมุ่งเปลี่ยนเกลือที่ก่อตะกรันเป็นตะกอนอ่อนหรือเคลื่อนที่ได้ สารปรับสภาพตะกอนที่ใช้ในการโดสสารเคมีป้องกันไม่ให้ของแข็งเหล่านี้ตกบนพื้นผิวโลหะและเก็บไว้ในสภาวะแขวนลอย
- ภายใต้ความดันและอุณหภูมิสูง ซิลิกาอาจเป็นปัญหาจริงเพราะสามารถรวมตัวกับพื้นผิวโลหะให้ความร้อนทำให้เกิดจุดร้อน โพลิเมอร์สังเคราะห์พิเศษสามารถป้องกันปัญหานี้
- ระดับด่างในหม้อไอน้ำมีความสำคัญเป็นพิเศษและถูกควบคุมโดยการเติมโซเดียมไฮดรอกไซด์ การรักษาระดับ pH ระหว่าง 10.5 - 12 จะหลีกเลี่ยงปัญหาการกัดกร่อนโดยให้สภาวะเสถียรสำหรับการก่อตัวของฟิล์มแมกนีไทต์ (Fe3O4) ในชั้นบางแน่นบนพื้นผิวโลหะ ปกป้องจากการโจมตีจากการกัดกร่อน สารเคมีที่เติมระหว่างการบำบัดปรับสภาพจะเพิ่มระดับ TDS ในน้ำหม้อไอน้ำและต้องมีอัตราการเป่าทิ้งที่สูงขึ้น