Khái niệm về lò hơi
Lò hơi là thiết bị sản xuất ra hơi nước để cung cấp cho các thiết bị máy móc khác. Tùy theo cấu tạo của lò hơi mà nhiên liệu có thể là: chất rắn (củi, than, gỗ…), chất lỏng (dầu,…) và chất khí (khí gas,…)
KS.Boiler sẽ giúp bạn tìm hiểu về 5 loại lò hơi phổ biến nhất hiện nay thông qua bài viết dưới đây
5 loại lò hơi phổ biến nhất ở Việt Nam hiện nay:
1.Lò hơi ghi xích
Lò ghi xích là loại thiết bị sử dụng nhiệt từ nhiên liệu được đốt (than cám, củi, trấu, biomass,…) để gia nhiệt nước thành hơi phục vụ cho nhu cầu sản xuất hoặc phát điện.
Tùy theo mục đích sử dụng mà tạo ra nguồn hơi có nhiệt độ và áp suất phù hợp để đáp ứng nhu cầu sử dụng. Đây là loại thiết bị có buồng đốt có trình độ hóa cao nhất trong các loại buồng đốt ghi đốt nhiên liệu theo lớp. Đặc điểm của loại buồng đốt này là ghi xích chuyển động vô tận và lớp nhiên chuyển động đồng thời với ghi.
Tuy nhiên để đảm bảo điều kiện phục vụ của người công nhân vận hành, ghi xích không thể được thiết kế rộng quá 4,5m và dài hơn 8m. Điều này khiến công suất tối đa của buồng đốt là 40MW, sản lượng hơi cũng chỉ đạt 120 tấn/giờ.
- Nguyên lí hoạt động của lò ghi xích
Than hoặc nhiên liệu rắn hữu cơ được cấp lên ghi với một chiều dày được điều chỉnh sẵn và chuyển động cùng ghi vào buồng lửa; Tại đây nhiên liệu nhận được nhiệt bức xạ từ ngọn lửa, vách tường, cuốn lò.
Nhiên liệu được sấy nóng, khô dần và chất bốc thoát. Chất bốc và cốc cháy tạo thành tro xỉ và được gạt xỉ thải ra ngoài. Chiều dày lớp nhiên liệu trên mặt ghi cũng được lựa chọn hợp ly cho mỗi loại nhiên liệu.
Ví dụ: Than cám antraxit, than đá: 150-200 mm; than nâu 200-300 mm; than bùn 700-1000 mm; củi gỗ 400-600 mm; Không khí cấp vào buồng lửa thường chia thành gió cấp 1 cấp từ dưới ghi lên và gió cấp 2 cấp phía trên lớp nhiên liệu.
Tỷ lệ giữa gió cấp 1 và cấp 2 cũng được tính toán lựa chọn phù hợp. Thông thường gió cấp 2 chiểm khoảng 8-15%; Tốc độ gió cấp 2 ra khỏi vòi phun thường khá cao từ 50-80 m/s
- Ưu, nhược điểm của lò ghi xích
Ưu điểm
- Thích hợp đốt các loại nhiên liệu to, nhiên liệu đốt đa dạng
- Cấu tạo đơn giản, vận hành dễ
- Gỉai nhiệt ghi xích tốt (do trong quá trình vận hành, 1 nửa ghi xích không tiếp xúc trực tiếp với nhiên liệu đang cháy
- Dễ điều chỉnh theo nhu cầu
- Không cần nhiều nhân công (do vận hành theo chế độ tự động)
Nhược điểm
- Dễ hư hỏng
- Chi phí bảo trì cao
- Hiệu suất nồi hơi không cao do xỉ mang nhiệt ra bên ngoài
- Không chế tạo được lò có công suất lớn (do hiệu suất và buồn g đốt không đảm bảo)
- Ứng dụng của lò ghi xích
Được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp: sản xuất thức ăn chăn nuôi, bánh kẹo, đường, cao su, nhựa, giấy, công nghiệp dệt, nhuộm vải,…
2. Lò hơi đốt trấu
Lò hơi đốt trấu sử dụng trấu là loại nhiên liệu rẻ tiền dùng trấu làm nhiên liệu cho lò hơi để sinh nhiệt rất có lợi giúp tiết kiệm chi phí tối ưu. Trấu có thể cấp trực tiếp để đốt và cấp nhiệt cho lò hơi qua hệ thống cấp – phun vào trong buồng đốt.
Từ đó mà người ta đã chế tạo ra lò hơi đốt trấu nhẳm phục vụ nhu cầu sử dụng của các doanh nghiệp, nhà máy
- Nguyên lí làm việc của lò hơi đốt trấu
Đầu tiên, trấu từ ghi sẽ được hút vào kho chứa trấu, từ kho chứa trấu được đưa đến phễu liệu trung gian trước lò hơi bằng hệ thống băng tải hoặc vít tải. Tiếp theo, trấu trong lò hơi đốt trấu được gia nhiệt rồi phun vào buồng đốt bằng quạt, tốc độ nạp trấu được điều chỉnh bằng vít tải.
Trong buồng đốt của lò hơi tầng sôi, trấu được cháy lơ lửng trên lớp sôi trong buồng đốt. tro trấu sau khi cháy kiệt sẽ được hút về phía đuôi và thu gom tại phễu của cyclone đa phần tử và bể lắng tro.
- Ưu điểm nổi bật của lò hơi đốt trấu
Ngoài việc giúp nhà máy, doanh nghiệp tiết kiệm chi phí nguyên liệu, từ đó giảm chi phí sản xuất. Lò hơi đốt trấu còn có vài đặc điểm tuyệt vời sau:
Thiết bị này rất than thiện với môi trường, khói thải xử lý dễ dàng đạt tiêu chuẩn môi trường Việt Nam. Tiêu hao trấu thấp: 200 kg trấu cho 1 tấn hơi giúp giảm tối đa chi phí sản xuất hơi. Thời gian thu hồi vốn đầu tư ngắn.
3. Lò hơi tổ hợp, lò hơi đa năng
Lò hơi tổ hợp, lò hơi đa năng là lò hơi hoạt động dựa vào một tổ hợp bao gồm: ống lửa trong phần đối lưu, ống nước trong buồng bức xạ và buồng đốt. Hiện nay, lò hơi tổ hợp là một trong các loại lò hơi công nghiệp được sử dụng rộng rãi bởi ưu điểm là có hiệu suất cao và ổn định hơn các loại nồi hơi khác.
Lý do chính tạo nên ưu điểm này là bởi lò hơi tổ hợp có thêm khoang chứa nước lớn.
- Nguyên lí hoạt động của lò hơi tổ hợp, lò hơi đa năng
Về cơ bản, nguyên lý hoạt động của nồi hơi tổ hợp nằm ở điểm nó tuân thủ theo nguyên tắc dựa vào lượng nhiệt sinh ra của nhiên liệu. Sau đó biến chúng thành nhiệt năng của hơi nước.
Khi đó lương hơi nước được thoát ra từ các nồi này sẽ có phần nhiệt độ và áp suất cao. Nó thường được cung cấp cho các quá trình chẳng hạn như gia nhiệt khí để là nóng không khí và sấy khô. Ngoài ra nó cũng được sử dụng trong việc làm sạch thiết bị, cung cấp nhiệt…
Ngoài ra, loại nồi hơi này còn tạo ra lượng hơi nước dành cho tua bin. Và đó cũng chính là nguồn để chạy máy phát điện trong các nhà máy nhiệt điện. Và phần nước được sử dụng trong hoạt động này chính là hơi nước quá nhiệt.
- Ưu điểm của lò hơi tổ hợp, lò hơi đa năng
Sở dĩ loại nồi hơi tổ hợp được sử dụng phổ biến như hiện nay bởi nó được chế tạo và thiết kế dựa trên các tiêu chuẩn nhất định. Cụ thể:
+ Tính tự động hóa cao nhờ các chế độ hoạt động và điều khiển
+ Ứng dụng các công nghệ sạch và bền vững chính vì vậy có thể giảm tổng chi phí năng lượng
+ An toàn khi vận hành bởi trong hệ thống nồi có kết hợp với việc kiểm soát hệ thống tự động
+ Khi thiết kế lò hơi tổ hợp đã được tính toán tới các giải pháp tiết kiệm năng lượng và sử dụng năng lượng hiệu quả. Đó là lý do hiệu suất của nồi hơi có thể đạt tới 90%.
+ Các thiết bị đi kèm hệ thống đã được nghiên cứu và tính toán trong thời gian dài chính vì vậy nó an toàn, tin cậy cao
+ Tất nhiên khâu bảo trì, nâng cấp và sửa chữa sẽ dễ dàng hơn. Và nếu cần phải thay thế thiết bị thì các chi phí phát sinh cũng được tiết kiệm tối đa.
Ngoài các ưu điểm về mặt thiết kế, nồi hơi này thêm một ưu điểm nữa chính là việc nó có hiệu suất đốt cao. Song song với đó chính là việc cấp hơi ổn định.
Sở dĩ có điều này bởi khoang chứa nước rất lớn nên nó đặc biệt phù hợp với các loại công nghệ mà nó có phụ tải hơi không ổn định.
Bên cạnh đó bạn cũng có thể sử dụng nhiều loại nhiên liệu như than, củi, trấu, mùn ép….
4. Lò hơi đốt gas, dầu DO và Biomass
Lò hơi đốt gas, dầu DO và Biomass là thiết bị được sử dụng để gia nhiệt nước thành hơi nóng, tùy theo mục đích sử dụng mà tạo ra nguồn hơi có nhiệt độ và áp suất phù hộ với nhu cầu sản xuất hoặc phát điện.
Loại lò hơi này được thiết kế rất hiện đại với hệ thống vận hành hoàn toàn tự động. Máy hoạt động êm và ổn định, giá thành thấp và chế độ bảo dưỡng và chăm sóc chu đáo. Chính vì lý do này mà ngày nay lò hơi đốt gas, dầu DO và diomass được sử dụng khá rộng rãi.
-
Nguyên lí làm việc của lò hơi đốt gas, đốt dầu DO và Biomass
Nồi hơi đốt dầu dùng nhiệt lượng sinh ra của nhiên liệu để biến thành nhiệt năng của hơi nước. Hơi được dùng để gia nhiệt cho không khí để sấy, cung cấp nhiệt cho các nhà máy … hơi sử dụng là hơi bão hòa, đối với nhà máy nhiệt điện dùng tua bin hơi để chạy máy phát điện thì hơi sử dụng là hơi quá nhiệt.
-
Ưu điểm của lò hơi đót gas, dầu DO và Biomass
- Hiệu suất nồi hơi đốt dầu cao: >90%
- Cơ chế hoạt động hoàn toàn tự động.
- Vận hành êm.
- Thiết kế nhỏ gọn, ít tốn diện tích.
- Cấp hơi nhanh và ổn định.
- Dễ dàng kiểm tra và bảo dưỡng.
- Không khói bụi
5. Lò dầu tải nhiệt
Lò hơi dầu tải nhiệt là thiết bị công nghiệp sử dụng nguyên liệu dầu hoặc gas để vận hành, nhằm phục vụ các quá trình sấy, nhuộm, chạy máy, đun nấu, chế biến nông sản, dệt,… trong các nhà máy, xí nghiệp.
Ưu điểm của lò dầu tải nhiệt
- Hệ thống dầu tải nhiệt cung cấp một nguồn hiệu quả cho các quá trình đòi hỏi nhiệt độ cao đến 400 oC.
- Chi phí vận hành thường ít tốn kém hơn hệ thống hơi nước và yêu cầu bảo dưỡng thường ít hơn.
- Hệ thống lò dầu tải nhiệt có hiệu suất nhiệt cao hơn và không làm mất nhiệt vào khí quyển thông qua bẫy hơi và rò rỉ như trong hệ thống hơi.
- Điều quan trọng để làm giảm thấp chi phí nữa là lò dầu tải nhiệt có thiết kế, hoạt động rất đơn giản.
- Hệ thống dầu tải nhiệt an toàn hơn so với hệ thống hơi bởi hệ thống hoạt động dưới áp suất thấp (chỉ là áp suất của bơm để khắc phục trở lực tuần hoàn dầu tải nhiệt trong hệ thống).
