- 11/12/2022
- By Trinh Đoàn
- Lò hơi
Lò hơi nhà máy nhiệt điện trải qua thời gian cải tiến cùng với thời đại phát triển mạnh mẽ về công nghiệp hóa đã phát triển ứng dụng công nghệ lò hơi trong việc sản xuất nhiệt điện nhằm nâng cao công suất và hiệu suất của tổ máy. Công nghệ lò hơi thuận tiện hơn trong việc vận hành và dễ dàng sửa chữa. Đồng thời khi sử dụng lò hơi nhà máy nhiệt điện có thể giảm bớt lượng khí thải Sox, Nox ra môi trường , góp phần bảo vệ môi trường không khí.
Công nghệ lò hơi nhà máy nhiệt điện có nhiều loại , việc quan trọng cần phải lựa chọn công nghệ lò hơi phù hợp. Điều này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hoạt động và thành công của một dự án nhà máy nhiệt điện than. Trong bài viết dưới đây chúng ta tìm hiểu một số công nghệ lò hơi nhà máy nhiệt điện ,và những nguyên tắc khi lựa chọn lò hơi nhà máy nhiệt điện
Những nguyên tắc khi lựa chọn lò hơi nhà máy nhiệt điện.
Lò hơi trong nhà máy nhiệt điện là một thiết bị đóng vai trò quan trọng, lò hơi sẽ hấp thụ lượng nhiệt được sinh ra khi cháy các loại nhiên liệu để sản xuất ra hơi nước làm môi chất động lực trong chu trình nhiệt, làm quay tuabin hơi máy phát để sản xuất tạo ra điện. Vì vậy khi chọn lò hơi nhà máy nhiệt điện cần có sự lựa chọn phù hợp
- Lò hơi nhà máy nhiệt điện cần đảm bảo được vận hành an toàn, có thể hoạt động liên tục với hiệu suất cao.
- Lò hơi nhà máy nhiệt điện phải sử dụng được nguồn nhiên liệu than cấp cho nhà máy.
- Lò hơi nhà máy nhiệt điện phải đảm bảo được các yêu cầu về lượng khí thải theo Tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành có liên quan tới môi trường với vốn đầu tư chi phí phù hợp.
- Hiệu suất của công nghệ lò hơi sử dụng cho nhà máy nhiệt điện phải đủ cao để đảm bảo hiệu quả kinh tế nhằm hoàn vốn nhanh.
- Mục đích nhằm tăng doanh thu cẩn cân nhắc lựa chọn sử dụng công nghệ lò hơi nhà máy nhiệt điện mà sau quá trình đốt nhiên liệu phần thải xỉ có thể tái sử dụng cho lĩnh vực khác vừa hạn chế ô nhiễm môi trường và giảm bớt chi phí lưu trữ.
Tìm hiểu các công nghệ lò hơi nhà máy nhiệt điện.
Hiện nay công nghệ lò hơi nhà máy nhiệt điện thường sử dụng 2 loại công nghệ lò hơi phổ biến:
- Công nghệ Lò hơi đốt than phun, hay còn gọi là lò hơi đốt than bột (PC- Pulverized Coal fired boiler).
- Công nghệ Lò hơi tầng sôi (CFB – Circulating Fluidized boiler).
Công nghệ Lò hơi đốt than phun
Ở Các quốc gia trên thế giới và cả Việt Nam công nghệ Lò hơi đốt than phun là một trong các công nghệ lò hơi nhà máy nhiệt điện phổ biến và được ứng dụng cho các nhà máy điện. Công nghệ Lò hơi đốt than phun có đặc điểm như thế nào?
- Công nghệ Lò hơi đốt than phun có lịch sử thiết kế và chế tạo được cải cách qua nhiều thời kỳ
- Than sẽ sấy khô, được nghiền nát và phun vào trong buồng đốt nhiên liệu
- Nhiệt độ trong buồng đốt tương đối cao: khoảng hơn 1000 độ C
- Dải công suất của lò hơi đốt than phun rất lớn sử dụng cho tổ máy có công suất từ 50MW đến 1.000MW. , đối với các hệ thống có quy mô vừa và lớn rất phù hợp.
- Có hai dạng thông số hơi được thiết kế và sản xuất: thông số dưới tới hạn và thông số siêu tới hạn
- Có thể tiêu thụ đốt được nhiều loại than than antraxit, than Bituminous và sub-bituminous
- Lò hơi đốt than phun đi kèm phải có hệ thống xử lý khí thải FGD và hệ thống SCR nhằm giảm nồng độ khí SO2 và NO2 thải ra ngoài môi trường.
- Khoảng xỉ thải : 85% tro bay, 15% xỉ đáy lò
Cấu tạo Lò hơi đốt than phun bao gồm những bộ phận chủ yếu :
- Balông
- Van hơi chính
- Đường nước cấp, bơm nước cấp
- Vòi phun nhiên liệu
- Buồng lửa
- Phễu tro lạnh
- Giếng xỉ
- Ống khói
- Bộ sấy không khí, quạt khói, quạt gió
- Bộ hàm nước, , dàn ống nước lên, dàn ống nước xuống
- Dãy pheston và bộ quá nhiệt
Lò hơi đốt than phun cũng có thể chia thành 4 phần
- Hệ thống cung cấp và đốt cháy các nhiên liệu
- Hệ thống cấp khí và thải khí
- Hệ thống cấp nước
- Hệ thống sản xuất nước nóng và hơi đủ nhiệt độ và áp suất
Nhiệm vụ chính của cấu tạo Lò hơi đốt than phun :
- Đốt các nhiên liệu thành sản phẩm đốt cháy có nhiệt độ cao
- Đưa nước cấp vào lò, tiếp nhận nhiệt từ sản phẩm cháy, biến thành nước nóng ,nước sôi,hơi bão hòa hoặc hơi quá nhiệt có nhiệt độ và áp suất thỏa mãn yêu cầu của sử dụng của nhà máy .
Ngoài các bộ phận chính ,tùy theo nhu cầu sử dụng có thể trang bị thêm các hệ thống khác : hệ thống đo lường, hệ thống điều khiển, hệ thống an toàn, cách nhiệt, khung lò, tường lò,….
Công nghệ Lò hơi tầng sôi
Công nghệ lò hơi đốt than tầng sôi là công nghệ mới ra đời phát triển sau công nghệ lò hơi đốt than phun, lò hơi tầng sôi được đưa vào hoạt động vào khoảng năm 1989 đến những năm 1990 lò hơi tầng sôi được ứng dụng trong các nhà máy nhiệt điện, trở thành một trong các lựa chọn công nghệ lò hơi nhà máy nhiệt điện được sử dụng nhiều. Bởi lò hơi tầng sôi có thể tiêu thụ tất cả các loại nhiên liệu có chất lượng xấu. Trong buồng đốt, các hạt lơ lửng chịu ảnh hưởng áp lực bởi dòng khí thổi ngược từ lớp sàn nhiên liệu trong lò. trong buồng lửa dòng khí này từ khói sinh ra và lượng khí thải khi nhiên liệu cháy.
Lò hơi tầng sôi có cấu tạo thông thường bao gồm 5 hệ thống
1. Hệ thống cấp liệu
2. Buồng đốt
3. Hệ thống gió và khói
4. Hệ thống thải xỉ , xử lý khí thải
5. Bộ phận sinh hơi
Công nghệ lò hơi tầng sôi có đặc điểm gì?
- Lò hơi tầng sôi có dải công suất 100~250MW nhỏ hơn công suất lò hơi than phun
- Có thể đốt nhiều loại nhiên liệu khác nhau: Than antraxit, than bitum, than non và than gob, Biomass: gỗ, mùn cưa, vỏ cây, Bùn của công nghệ làm giấy và Chất thải.
- Nhiệt độ buồng đốt dưới 900 độ C Lò hơi tầng sôi không cần hệ thống khử lưu huỳnh vì SOx được khử ngay trong buồng đốt với việc đốt kèm đá vôi,và nhiệt độ buồng đốt thấp không cần trang bị thêm hệ thống khử SCR để khử NOx
- khi thay đổi nhiên liệu đốt tốt lò có khả năng thích ứng tốt
- Nhà máy cần bố trí gần nguồn nhiên liệu bởi nhiên liệu có nhiệt trị thấp và thành phần tro trong nhiên liệu lớn
Ưu nhược điểm của từng công nghệ lò hơi nhà máy nhiệt điện:
Mỗi một loại công nghệ lò hơi nhà máy nhiệt điện có các điểm nổi bật riêng và hạn chế khác nhau , cùng điểm qua một số ưu điểm , nhược điểm của từng loại nhé:
| Công nghệ lò hơi nhà máy nhiệt điện | Ưu điểm | Nhược điểm |
| Lò hơi đốt than phun | Nhiên liệu được nghiền thành bột mịn, đảm bảo được đốt cháy hoàn toàn
Hiệu suất của lò hơi đốt than phun cao lên đến 80% hoặc hơn,ít bị giới hạn về công suất Cơ cấu của lò hơi đốt than phun nhỏ gọn, thể tích nhỏ, quy mô trong tương lai có khả năng mở rộng Lò hơi than phun không cần sự giám sát của một đội ngũ chuyên viên đông đúc, lò tự động hóa cao và dễ dàng thao tác. Lò hơi đốt than phun có tuổi thọ cao Thải Xỉ của lò hơi đốt than phun được lưu trữ dễ dàng và có khả năng tận dụng tro xỉ với công nghệ hiện tại |
Việc nghiền than thành bụi mịn sẽ tiêu thụ lượng điện lớn
Cần phải lắp thêm hệ thống khử lưu huỳnh vì nồng độ SO2 đôi khi cao gấp nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép – TCVN 7440-2005. Đồng thời nhiệt độ đốt cháy cao sẽ sinh ra khí Nox có nồng độ lớn cần tốn thêm chi phí để lắp đặt hệ thống xử lý- giá thành nhiên liệu cao. Chỉ sử dụng được nguồn nhiên liệu có chất lượng cao như than nhập. Sử dụng than phun nên vị trí đặt lò hơi nhà máy nhiệt điện ở xa nguồn nhiên liệu và gần nguồn tiêu thụ điện. |
| Lò hơi đốt than tầng sôi | Có để đốt nhiều loại nhiên liệu, thậm chí có nhiên liệu chất lượng xấu, mà vẫn đảm bảo các yêu cầu phát thải môi trường
Lò tầng sôi có thể đáp ứng được các tiêu chuẩn khí thải nghiêm ngặt mà không cần dùng đến các hệ thống xử lý khí thải Lò hơi tầng sôi có các đặc tính như: tạo tầng sôi, tách hạt, ổn định nhiệt độ của tầng nhiên liệu, bảo vệ chống ăn mòn tăng độ bền. Không bị tiêu hao nhiên liệu khi dừng sử dụng. Tiết kiệm nhiên liệu tối đa trong suốt quá trình vận hành, Lò được khởi động dễ dàng và dễ sử dụng, dễ vận hành |
hiệu suất hoạt động lò hơi tầng sôi thấp hơn lò hơi đốt than phụ khoảng 2-3%
.Lò hơi tầng sôi là bị ăn mòn cơ học lớn, vì vậy chi phí bảo dưỡng cao Lò hơi tầng sôi bị giới hạn việc phát triển công suất lớn Nhiệt thoát ra môi trường bên ngoài khá lớn. Thải xỉ của lò hơi tầng sôi có kèm CaO, CaSO4 nên việc thải và lưu trữ cũng như tận dụng tro xỉ rất khó |
