Trong các nhà máy nhiệt điện than, lò hơi được ví như “trái tim” của toàn bộ hệ thống vận hành. Để kiểm soát an toàn và hiệu suất sinh hơi, các cảm biến nhiệt độ lò hơi phải hoạt động liên tục trong môi trường khắc nghiệt bậc nhất. Hiện tượng cảm biến bị thủng, rỗ bề mặt hoặc gãy vỡ diễn ra thường xuyên, gây tổn thất lớn về chi phí vật tư và rủi ro dừng lò ngoài kế hoạch (Downtime).

Bài viết này sẽ phân tích các nguyên nhân cốt lõi gây ra hiện tượng này và giới thiệu giải pháp công nghệ vật liệu tiên tiến từ SENTECH ENG (Hàn Quốc) do TMTEK phân phối.

3 Nguyên nhân khiến cảm biến nhiệt độ lò hơi bị “ăn mòn” và hư hỏng

Nhiều kỹ sư bảo trì thường gọi chung hiện tượng ống bảo vệ (Thermowell) bị phá hủy là “ăn mòn”. Tuy nhiên, dưới góc độ kỹ thuật, sự phá hủy này được chia thành hai bản chất hoàn toàn khác nhau:

1. Cảm biến nhiệt độ lò hơi bị mài mòn cơ học do tro bay (Erosion)

Đây là nguyên nhân phổ biến nhất tại các nhà máy nhiệt điện đốt than nội địa (như than Anthracite tại Việt Nam). Tro bay (fly ash) sinh ra sau quá trình cháy chứa hàm lượng oxit silic ($SiO_2$) và oxit nhôm ($Al_2O_3$) rất cao, có độ cứng như cát. Khi khói thải chuyển động với vận tốc lớn trong đường ống, các hạt tro này va đập liên tục vào thân Thermowell, đóng vai trò như một luồng phun cát áp lực cao, mài mỏng dần vách inox SS316/SS310 thông thường cho đến khi thủng hoàn toàn.

2. Cảm biến nhiệt độ lò hơi bị Ăn mòn hóa học nhiệt độ cao (High-Temperature Corrosion)

Than đá luôn chứa một hàm lượng Lưu huỳnh (S) và Clo (Cl) nhất định. Ở nhiệt độ cao trong buồng đốt (> 600°C), các chất này kết hợp với Oxy tạo ra các khí axit mạnh như $SO_x$. Các khí này phản ứng trực tiếp với các thành phần kim loại của ống bảo vệ, gây ra hiện tượng rỗ bề mặt (pitting), biến tính cấu trúc tinh thể của inox, khiến vật liệu bị giòn, mất khả năng cơ tính và gãy vỡ.

3. Cảm biến nhiệt độ lò hơi bị Ứng suất cơ học do dòng chảy áp lực cao (Wake Frequency Failure)

Tại các vị trí như đường hơi chính (Main Steam) hoặc đường hơi tái nhiệt, áp suất hệ thống cực kỳ khủng khiếp (có thể lên tới trên 170 bar) và vận tốc dòng chảy siêu cao. Dòng hơi đi qua thân cảm biến tạo ra các dòng xoáy thủy động (Vortex). Nếu tần số của dòng xoáy này trùng với tần số dao động tự nhiên của Thermowell, hiện tượng cộng hưởng sẽ xảy ra, làm rung lắc mạnh và bẻ gãy cảm biến do mỏi kim loại.

Giải pháp “trị dứt điểm” bài toán ăn mòn cảm biến nhiệt độ lò hơi từ SENTECH ENG (Hàn Quốc)

Là nhà sản xuất thiết bị đo lường chuyên dụng đạt chuẩn khắt khe cho các tập đoàn lớn như Mitsubishi Power, POSCO, CGN, SENTECH ENG (phân phối bởi TMTEK) mang đến các giải pháp đột phá:

🟢 Cách tân công nghệ vật liệu Thermowell

Thay vì sử dụng các mác inox phổ thông, SENTECH cung cấp các tùy chọn siêu hợp kim cao cấp cho từng vị trí lắp đặt cảm biến nhiệt độ lò hơi:

• Vùng khói thải và gió nóng (< 600°C): Sử dụng vật liệu Incoloy 825 hoặc Hastelloy C276 chống rỗ mòn axit tối đa.

• Vùng buồng đốt và bộ quá nhiệt (> 600°C – 1100°C): Sử dụng Inconel 600 hoặc Inconel 625 – siêu hợp kim chứa hàm lượng Niken và Crom cực cao, ngăn chặn hoàn toàn hiện tượng ăn mòn sulfat hóa ở nhiệt độ siêu cao.

• Vùng tâm lò (> 1100°C): Sử dụng ống bọc bằng vật liệu Sứ kỹ thuật cao (Ceramic Alumina/Silicon Carbide) chịu nhiệt đỉnh cao.

🟢 Công nghệ phủ cứng chống mài mòn tro bay (Hard-facing Coating)

Đối với các vị trí chịu dòng tro bay bắn phá mãnh liệt, SENTECH áp dụng công nghệ phủ cứng bề mặt bằng Tungsten Carbide (Cacbit Vôn-fram) hoặc Stellite. Lớp phủ chuyên dụng này tăng độ cứng bề mặt lên vượt trội, giúp Thermowell “sống sót” bền bỉ gấp 3–4 lần so với inox thông thường dưới sự bào mòn của tro than.

🟢 Thiết kế cơ khí tối ưu chuẩn ASME PTC 19.3 TW

Trước khi sản xuất cảm biến cho các vị trí áp suất cao, đội ngũ kỹ sư của SENTECH và TMTEK luôn thực hiện Tính toán tần số dòng xoáy (Wake Frequency Calculation). Từ đó, hãng đưa ra thiết kế đầu dò giật cấp (Stepped) hoặc vát côn (Tapered) với độ dày vách được tính toán chính xác để triệt tiêu hiện tượng cộng hưởng dòng hơi, bảo vệ cảm biến không bị gãy mỏi.

🟢 Đạt chuẩn an toàn chức năng cao nhất (SIL3 & IECEx)

Đầu đấu nối của cảm biến lò hơi SENTECH sở hữu thiết kế đúc áp lực dày, đạt chứng chỉ phòng nổ ATEX/IECEx (Ex db IIC) và chứng chỉ an toàn hệ thống SIL3. Thiết bị đảm bảo không phát sinh tia lửa điện trong môi trường bụi than nguy hiểm và vận hành ổn định trong dải nhiệt độ môi trường từ -40°C đến +70°C.

TMTEK – Đồng hành chuẩn hóa cảm biến nhiệt độ lò hơi

Hiểu được nỗi đau của các nhà máy điện tại Việt Nam, TMTEK không chỉ cung cấp thiết bị mà mang đến giải pháp kiểm tra và khảo sát thực tế.

🎁 Chương trình đặc biệt: TMTEK phối hợp cùng SENTECH ENG triển khai chương trình Hỗ trợ cấp mẫu cảm biến nhiệt độ lò hơi thử nghiệm đặc chủng (Free Sample) cho các vị trí hay hỏng hóc nhất tại lò hơi của Quý nhà máy trong vòng 3 tháng.

Liên hệ ngay với chúng tôi để cùng các chuyên gia Hàn Quốc tối ưu hóa tuổi thọ hệ thống đo lường của bạn!

• Hotline/Zalo: 0399 346 826

• Email: info@tmtek.com.vn

• Website: https://tmtek.com.vn/