fluidized bed là gì?

Fluidized bed – chính là tầng sôi. Vậy tầng sôi là gì? Tầng sôi xuất hiện ở đâu? Xin mời bạn đọc tìm hiểu chi tiết ở bài viết dưới đây!

Giới thiệu fluidized bed

Fluidized bed – là thuật ngữ tiếng anh của cụm từ “tầng sôi”.  Để nói đến đặc trưng nổi bật và quan trọng khi đốt cháy nhiên liệu trong buồng đốt của lò hơi tầng sôi – Một loại lò công nghiệp đem lại hiệu quả cao trong sản xuất hơi nhiệt phục vụ trong công nghiệp.

Trong buồng đốt tồn tại các hạt rắn cơ bản, khi nhiên liệu được thổi vào buồng đốt, chúng sẽ được trộn lẫn vào nhau và sôi lơ lững.  Nhờ lực đẩy rất mạnh của đường gió thổi lên từ đáy lò mà nhiên liệu và hạt rắn tạo ra một lớp đệm sôi, thúc đẩy quá trình cháy nhiên liệu diễn ra mãnh liệt.

Fluidized bed – tầng sôi được tạo ra như thế nào?

Đặc điểm của buồng đốt và hạt rắn

 - Buồng đốt lò hơi tầng sôi có không gian rộng và cao hơn rất nhiều so với lò ghi xích, thiết kế dưới nhỏ trên to. Buồng đốt được xây từ gạch chịu nhiệt, chịu lửa tốt, bên ngoài phủ thêm lớp bê tông cách nhiệt.

- Buồng đốt lò hơi chứa nhiều hạt rắn là tác nhân cháy gồm có hạt cát, xỉ, đá vôi, được gọi là hạt làm nền. Để tăng hiệu quả đốt cháy Hạt nền được trộn với các nhiên liệu đốt với tỉ lệ từ 1 đến 5%.

 - Nhờ lớp chất nền chiếm tỉ lệ lớn nên có thể giúp buồng đốt giữ nhiệt tốt, giúp đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu và tận thu triệt để nguồn nhiệt lượng tạo thành, đồng thời làm giảm lượng phát thải độc hại ra môi trường.

Quạt gió cấp 1 và quá trình tạo khí nóng cấp vào buồng đốt

 - Hệ thống quạt gió cấp một cấp khí đốt được gia nhiệt trong khi đi qua hệ thống sấy không khí, rồi từ đó được đưa vào buồng phân phối gió dưới đáy lò.

 - Ở đáy lò có nhiều béc-phun, chúng phun gió tản đều khắp buồng đốt, giúp quá trình sôi diễn ra đồng đều hơn, đồng thời ngăn các hạt rắn của lớp nền lọt vào buồng cấp gió.

 - Gió cấp một tạo chính là nhân tố tạo ra lớp sôi (Primary Air). Gió cấp một được gia nhiệt khi đi qua bộ sấy không khí sau đó đi vào buồng phân phối gió dưới đáy lò. Xuyên qua béc phun thổi đều lượng gió ra khắp bề mặt buồng đốt giúp hỗn hợp hạt rứn và hạt nhiên liệu đốt sôi đều.

 - Việc thiết kế hệ thống phân phối gió để buồng đốt sôi đều là cực kỳ quan trọng đối với lò tầng sôi.

Ngoài gió cấp 1, gió cấp hai của hệ thống nồi hơi tầng sôi có thể được cấp vào khu vực trống ở phía trên của buồng đốt để cung cấp thêm khí oxy để quá trình cháy đạt hiệu quả cao hơn.

Bên cạnh đó, còn tùy vào loại nhiên liệu được đốt cháy trong buồng đốt sẽ điều chỉnh tốc độ gió và tỉ trọng của cả hai loại gió.

Sự hình thành Fluidized bed – tầng sôi khi lò hơi hoạt động.

- Khi lò hơi tầng sôi bắt đầu hoạt động, Khi có một lượng khí áp suất cao thổi từ béc phun ở đáy lò lên với tốc độ lớn, làm cho lớp hạt rắn bắt đầu nóng lên, giãn nở và sôi ở trạng thái lơ lửng. Khi quạt thổi liệu phun nhiên liệu vào với tốc độ cao.

 - Lúc này trong buồng đốt có hỗn hợp gồm hạt rắn, hạt nhiên liệu sôi đều ở trạng thái lơ lững và bốc cháy tạo ra các tầng sôi dọc theo thân của buồng đốt từ dưới lên trên. Chúng chuyển động tự do trong buồng đốt do nhiệt độ không khí và áp suất tăng nhanh, điều này sẽ tạo ra một lớp sôi (hay tầng sôi) để đáp ứng được quá trình đốt cháy nhiên liệu.

 - Trong không gian buồng đốt, chiều cao lớp sôi có thể từ 120 đến 400mm. Độ dày của lớp sôi được ước tính cao khoảng 0.8 đến 1.2mm và khối lượng trung bình từ 1500 đến 2400kg/m3. Các vật thể có khối lượng riêng lớn hơn lớp hạt rắn sẽ chìm xuống còn vật thể có khối lượng riêng nhỏ hơn sẽ nổi lên trên.

 - Trong buồng đốt nhiên liệu bay lơ lửng và bốc cháy tạo thành một lớp sôi. Những hạt nhẹ hơn sẽ sôi ở tầng trên, hạt nặng hơn sôi ở tầng dưới. Nhiệt lượng và khói nóng sinh ra từ quá trình cháy tham gia vào quá trình trao đổi nhiệt với tường nước và đường ống nước tạo thành hơi đưa đến nơi tiêu thụ.

 - Độ sôi của lớp hạt rắn phụ thuộc rất lớn vào kích thước hạt và vận tốc sôi. Vận tốc sôi của lớp hạt rắn tăng chậm hơn so với tốc độ của dòng khí đi trong đó. Sự chênh lệch tốc độ này được gọi là vận tốc trượt. Vận tốc trượt càng lớn thì khả năng hòa trộn nhiên liệu càng tốt và hiệu quả cháy sẽ càng cao.

Lợi ích của quá trình cháy tầng sôi trong buồng đốt

Công nghệ cháy tầng sôi thực sự mang lại nhiều ưu điểm và lợi ích đáng kể:

 - Công nghệ cháy tầng sôi có khả năng đốt cháy nhiều loại nguyên liệu, bao gồm cả phế phẩm công nghiệp, phù hợp với nhiều vùng miền, địa hình khác nhau, giúp giảm chi phí mua nhiên liệu.

 - Quá trình cháy tầng sôi tạo ra nguồn nhiệt lớn, ổn định với nhiệt độ lên đến 900 độ C, đồng thời đảm bảo nhiệt độ của khói dưới 150 độ C. Duy trì hoạt động của lò luôn đảm bảo hiệu suất cao và an toàn cho quá trình sản xuất.

 - Lò hơi tầng sôi trang bị các bộ lọc bụi khô và lọc bụi ướt giúp giảm phát thải khói bụi ô nhiễm. Với hệ thống xử lý khí thải chất lượng tốt có thể lọc đến 99% lượng khói bụi, đảm bảo tuân thủ các quy định về môi trường.

 - Khi hoạt động các thành phần kiềm trong tro bị bốc hơi, không dính bám vào ống lò, giúp tiết kiệm thời gian và công suất cho việc vệ sinh lò.

 - Tiết kiệm được chi phí vận hành, không bị tiêu hao nhiên liệu khi dừng sử dụng, bên cạnh đó chi phí duy trì và sửa chữa thấp.

 - Công nghệ cháy tầng sôi thường có tuổi thọ và độ bền cao, đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định trong thời gian dài mà không cần nhiều chi phí bảo dưỡng.

Tóm lại, công nghệ cháy tầng sôi không chỉ mang lại lợi ích về hiệu suất và tiết kiệm chi phí mà còn giúp bảo vệ môi trường và đảm bảo an toàn cho quá trình sản xuất.

Trên đây là giới thiệu của chúng tôi về công nghệ cháy tầng sôi trong buồng đốt của lò hơi công nghiệp. Với nhiều lợi ích mà lò hơi tầng sôi mang lại trong ứng dụng công nghiệp.  Ngày càng có nhiều doanh nghiệp tin tưởng lựa chọn lò tầng sôi sử dụng cho sản xuất và phát triển kinh tế bền vững, thân thiện với môi trường.

Nếu các nhà đầu tư quan tâm đến lò hơi tầng sôi hãy liên hệ với Lò Hơi Bách Khoa theo địa chỉ: HeX Boiler - CÔNG TY TNHH NĂNG LƯỢNG NHIỆT BÁCH KHOA. Số 268B, Quốc Lộ 2, Khu 2, Xã Phù Lỗ, Huyện Sóc Sơn, Tp Hà Nội. Hotline: 0917 754 059. Email: info@hexboiler.com