Năng lượng hơi nước được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp với nguyên lý chung là nhờ nhiệt chuyển hóa thành hơi và do đó các loại cặn không tan và hòa tan trong nước được giữ lại trong nồi hơi.
Nước cấp cho nồi hơi do vậy phải đạt các chỉ tiêu chất lượng cao về độ cứng.
Dưới tác dụng của nhiệt, quá trình bốc hơi nước xảy ra và cùng với quá trình đó, các hóa chất trong nước biến đổi theo các quá trình lý học riêng, nhiều chất sinh ra và nhiều chất bị phân hủy dẫn đến sự tạo thành cặn không hòa tan kết bám hoặc lắng đọng, gây cản trở cho quá trình truyền nhiệt và vận chuyển trong thiết bị. Mỗi loại cặn có tính chất lý hóa đặc trưng về màu sắc, độ cứng, độ kết bám lên bề mặt kim loại..
Xét về thành phần hóa học, cặn kết bám trong hệ thống Nồi hơi được phân thành các nhóm sau:
- Cặn của các hợp chất kim loại kiềm thổ chủ yếu là canxi, magie như CaCO3, CaSO4 ....và được gọi tên theo thành phần tối đa như cacbonat, sunfat, photphat...
- Cặn của các hợp chất sắt như: Fe2O3, FeSiO3 ....
- Cặn của các hợp chất đồng và cặn silicat.
Mục đích của xử lí nước cấp cho nồi hơi
Sự làm việc chắc chắn và ổn định của lò hơi phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng nước cấp cho lò để sinh hơi.
Trong nước thiên nhiên có hòa tan những tạp chất, mà đặc biệt là các loại muối canxi và magiê và một số muối cứng khác. Trong quá trình làm việc của lò hơi, khi nước sôi và bốc hơi, các muối này sẽ tách ra ở pha cứng dưới dạng bùn hoặc cáu tinh thể bám vào vách ống của lò hơi. Các cáu và bùn này có hệ số dẫn nhiệt rất thấp, thấp hơn so với kim loại hàng trăm lần, do đó khi bám vào vách ống sẽ làm giảm khả năng truyền nhiệt từ khói đến môi chất trong ống, làm cho môi chất nhận nhiệt ít hơn và tổn thất nhiệt do khói thải cũng tăng lên, hiệu suất lò giảm xuống, lượng tiêu hao nhiên liệu của lò tăng lên.
Khi cáu bám trên các ống sinh hơi, các ống của bộ quá nhiệt sẽ làm tăng nhiệt độ của vách ống lên quá mức cho phép có thể làm nỗ ống.
Khi cáu bám lên vách ống sẽ tăng tốc độ ăn mòn kim loại ống, gây ra hiện tượng ăn mòn cục bộ.
Ngoài những chất sinh cáu, trong nước còn có những chất khí hòa tan như ôxy, cácbonic, các loại khí này gây ăn mòn mạnh các bề mặt ống kim loại của lò nhất là ở bộ hâm nước.
Vì vậy không thể dùng nước thiên nhiên để cung cấp nước ngay cho lò hơi mà cần phải xử lý nước để loại bỏ các tạp chất có thể sinh ra cáu.
