Cấu tạo lò hơi công nghiệp, cấu tạo nồi hơi công nghiệp

Lò hơi nồi hơi được dùng trong sản xuất công nghiệp. Với cấu tạo gồm nhiều bộ phận quan trọng tạo nên một cỗ máy hoàn chỉnh. Mỗi loại lò hơi khác nhau cũng đều có chung những bộ phận cấu tạo giống nhau. Xin mời bạn đọc tìm hiểu bài viết dưới đây để nắm rõ hơn các bộ phận cấu tạo nên lò hơi, nồi hơi.

Giới thiệu lò hơi công nghiệp

Lò hơi hay nồi hơi là thiết bị tạo ra hơi nước ở nhiệt độ cao và áp suất lớn. Lò hơi sử dụng nhiệt từ quá trình đốt cháy nhiên liệu trong buồng đốt để đun sôi nước trong hệ thống đường ống để tạo ra hơi nhiệt.

Trong đời sống và sản xuất có nhiều loại lò hơi khác nhau được sử dụng, đó là lò hơi điện, lò hơi đốt dầu, lò dầu tải nhiệt, lò hơi đốt gas. Trong các ngành công nghiệp thường dùng lò hơi ghi xích, lò hơi tầng sôi.

Nguồn sản phẩm được làm nhiên liệu đốt trong lò hơi công nghiệp rất đa dạng. Điển hình là nhiên liệu hoá thạch như than đá, nhiên liệu rắn sinh khối, biomass, ngoài ra còn có nhiên liệu khí, nhiên liệu lỏng…

Lò hơi, nồi hơi được sử dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm, nông sản, đồ uống, sấy gỗ, chế biến gỗ mỹ nghệ, sản xuất giấy, trong nhà máy hoá chất…

Đặc biệt lò hơi sản xuất hơi quá nhiệt còn được dùng trong sản xuất điện năng. Với mục đích dùng hơi nước quá nhiệt để làm quay tua bin khí, và tạo ra điện.

Cấu tạo lò hơi, cấu tạo nồi hơi công nghiệp

Sau đây Lò hơi Bách Khoa xin giới thiệu tới bạn đọc những bộ phận cấu tạo nên lò hơi, nồi hơi:

Buồng đốt:

 - Buồng đốt là không gian cháy của nhiên liệu, tạo ra nhiệt lượng truyền cho hệ thống đường ống chứa nước.

 Buồng đốt gồm các phần: Ghi lò. Thể xây, tường lò. Hệ thống đường ống.

 - Ghi lò: Được chế tạo bằng gang chịu nhiệt độ cao. Ghi lò được thiết kế đặc biệt phù hợp với các loại nhiên liệu khác nhau. Thường sử dụng ghi cố định, ghi xích, ghi nấm và ghi bậc thang.

- Phần thể xây, tường lò: Được thiết kế và thi công đặc biệt đảm bảo hiệu quả hoạt động ổn định, lâu dài và nâng cao hiệu suất quá trình cháy kiệt nhiên liệu trong buồng đốt. Tường lò được xây bằng gạch chịu nhiệt, phần quan trọng được phủ kín bằng lớp bê tông chịu nhiệt. Lớp tiếp theo được bọc thêm bông thuỷ tinh cách nhiệt, ngoài cùng là tôn bảo vệ đảm bảo thẩm mỹ cho buồng đốt.

- Hệ thống đường ống: Đó là các ống thép đúc chịu nhiệt chuyên dùng cho lò hơi. Bên trong ống có chứa nước, được bố trí bao quanh mặt trong của buồng đốt. Bao trùm không gian buồng đốt. Nhiệt lượng từ quá trình cháy nhiên liệu sẽ được truyền cho nước bên trong ống.

Thân lò – ba lông hơi

Thân lò được thiết kế cách nhiệt hoàn toàn với môi trường từ thép chịu nhiệt, chịu áp suất.

Trên thân lò được lắp van cấp hơi chính, van an toàn, van xả khí, đường nước cấp, van xả đáy, ống thủy, cụm tín hiệu điều khiển…Những thiết bị này sẽ đảm bảo an toàn khi lò hơi hoạt động.

 Phần đối lưu được thiết kế bao gồm ống lò (pass 1), chùm ống lửa pass 2 và 3. Bên ngoài đường ống là nước.

Nhiệt lượng từ buồng đốt sẽ chạy trong ống lò, ống lửa xuyên qua thân lò và truyền nhiệt cho nước trong thân lò. Khi đó nước được đun sôi và tạo thành hơi nước ở nhiệt độ cao.

Hệ thống lọc bụi – cyclone

Bộ khử bụi Cyclone là một chùm các cyclone đơn sử dụng tác dụng của lực ly tâm để phân ly các hạt bụi, đảm bảo thu được trên 90% tro bụi.

Khói bụi sau khi đi qua thân lò sẽ vào bộ lọc bụi khô cyclone. Tại đây những hạt bụi kích thước to hơn sẽ bị dòng xoáy li tâm từ thiết bị cyclone làm rơi xuống đáy, và được thu hồi.

Tháp dập bụi và bể lắng tro

Quạt hút bụi có nhiệm vụ hút khí thải từ cyclone đi vào tháp dập bụi ướt. Nước từ tháp được phun ngược chiều với dòng khí thải, để loại bỏ những hạt bụi nhỏ còn sót lại. Đồng thời nhiệt độ khí thải cũng được nước làm giảm xuống gần với nhiệt độ môi trường.

Tiếp theo dòng khí thải tiếp tục va đập với mặt nước ở bể lắng tro, để loại bỏ hoàn toàn lượng cặn bẩn và bụi nhỏ li ti trong khói lò. Từ đó khí thải được xử lý đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra môi trường qua đường ống khói.

Hệ thống điện và điều khiển lò hơi đốt củi

Phần thiết bị bảo vệ và áp tô mát đóng cắt:

- Có nhiệm vụ đóng cắt nguồn điện cấp cho tủ điều khiển và từng khối thiết bị, bảo vệ ngắn mạch khi xảy ra sự cố đối từng thiết bị riêng.

- Các rơle nhiệt có nhiện vụ bảo vệ quá tải cho các thiết bị để tránh xảy ra các sự cố, hư hỏng đáng tiếc.

Phần thiết bị đo lường và điều khiển:

Đây là bộ phận quan trọng nhất trong quá trình vận hành, điều chỉnh cho các thiết bị phục vụ nồi hơi. Bao gồm các phần sau:

 Điều khiển mức:

 - Bộ phận này sẽ đo mức nước trong lò hơi rồi xử lý tín hiệu này để đưa ra các lệnh điều khiển.

 - Bơm cấp nước bổ sung vào nồi hơi theo lượng hơi cấp phục vụ sản xuất.

 - Dừng bơm cấp nước khi mức nước trong nồi đã đủ.

 - Bơm cấp khi có tín hiệu thiếu nước.

 - Tạm dừng một số thiết bị khi mức nước trong nồi thấp dưới mức bình thường (cạn nước cấp 1) bỏ qua các sự cố thoảng qua hay các báo động giả. Cảnh báo cho nhân viên vận hành bằng đèn báo để khắc phục sự cố.

 - Cắt hoặc giảm tốc độ các bộ phận liên quan như quạt hút, quạt thổi để giảm lượng nhiệt cấp cho lò hơi, cảnh báo sự cố khi nước trong lò cạn đến mức nghiêm trọng bằng đèn báo màu đỏ (Cạn nước cấp 2)

 Điều khiển áp suất và nhiệt độ:

 - Bộ phận này sẽ đo áp suất, nhiệt độ trong lò hơi rồi xử lý tín hiệu này để đưa ra các lệnh điều khiển liên động.

 - Bao gồm bộ điều khiển mức, điều khiển tốc độ quạt gió, tốc độ quạt đẩy, bơm cấp nước phù hợp với điều kiện phụ tải.

 - Bên cạnh đó còn cảnh báo trước bằng đèn tín hiệu, còi các chế độ sự cố có thể xảy ra liên quan đến áp suất và nhiệt độ.

Hệ thống xử lý nước cấp lò hơi đốt củi

Hệ thống xử lý nước cấp được dùng nhiều trong lò hơi ống nước. Làm nhiệm vụ loại bỏ tạp chất, làm mềm nước cấp vào lò hơi, giảm cáu cặn hình thành trong lò hơi.

Nước cấp sau khi được xử lý sẽ đem lại hiệu quả tạo ra hơi nhiệt năng suất cao hơn, chất lượng hơi tốt hơn.

Những đặc điểm nổi bật trong cấu tạo lò hơi tầng sôi

Hệ thống cấp liệu

Lò hơi tầng sôi sử dụng nhiên liệu có kích thước đồng đều và độ lớn theo quy định nhằm đạt được điều kiện đốt cháy tối ưu:

 -  Với nhiên liệu than kích thước là 0-10mm.

 -  Nhiên liệu sinh khối, biomass kích thước là 0-50mm.

Hệ thống cấp liệu được lắp thêm các thiết bị cảm biến đo khối lượng đảm bảo việc cấp liệu vào lò đúng liều lượng. Nhiên liệu được vận chuyển bằng băng tải, vít, gàu tải… cấp vào buồng đốt lò hơi.

Đặc trưng cấp liệu của lò hơi tầng sôi đó là nhiên liệu biomass được phun bên trên mặt lớp sôi, còn nhiên liệu than được cấp từ bên dưới lớp sôi.

Khi đốt các loại nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh cao. Các chuyên gia khuyên dùng thêm các hạt đá vôi có kích thước khoảng 0 - 6mm, để làm giảm phát thải khí SOx.

Cấu tạo buồng đốt tầng sôi

Cấu tạo lò hơi tầng sôi, với đặc điểm buồng đốt nổi bật và nhiều ưu việt. Để tạo thành lớp sôi các chuyên gia lò hơi đã sử dụng cát, xỉ hoặc đá dolomit, đá vôi để dùng làm vật liệu nền, kích thước phổ biến của hạt rắn từ 0.8-1.2mm và khối lượng riêng từ 1500 - 2400kg/m³. Khi sôi, chiều cao lớp vật liệu nền thường từ 120 - 400mm.

Khi lò hơi bắt đầu hoạt động, vật liệu nền gồm hỗn hợp các hạt rắn sẽ tạo thành tầng sôi trong không gian buồng đốt. Đó là nhờ có một lượng khí áp suất cao, tốc độ lớn được thổi lên từ mặt dưới của ghi lò. Làm cho các vật liệu nền sôi lên ở trạng thái lơ lững dưới tác dụng của lực đẩy Acsimet.

Tốc độ sôi của lớp vật liệu nền tăng chậm hơn so với tốc độ của dòng khí. 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.

Cấu trúc buồng đốt lò tầng sôi phải có vật liệu gạch và bê tông chịu lửa, chịu nhiệt tốt bao quanh. Đối với biomass như trấu rời thì lớp bê tông cách nhiệt yêu cầu dày hơn để dễ kiểm soát nhiệt độ buồng đốt hơn.

Đối với than nhiệt lượng cao, phương pháp phổ biến để giữ nhiệt độ lớp nền trong khoảng yêu cầu là thêm chùm ống bức xạ ngâm trong lớp sôi. Chùm ống này có thể là ống sinh hơi hoặc ống quá nhiệt. Tuy nhiên vì tiếp xúc trực tiếp với các hạt rắn chuyển động nên tuổi thọ của các chùm ống này thường thấp và phải kiểm tra thay thế thường xuyên.

Loại buồng đốt được thiết kế để tăng chiều cao sôi của lớp nền, được gọi là buồng đốt sôi rối (tubulen). Buồng đốt được bao quanh bởi ống sinh hơi, tận dụng độ sôi cao để hấp thụ lượng nhiệt, từ đó kiểm soát được nhiệt độ buồng đốt. Làm cho tuổi thọ buồng đốt cao, dễ dàng vận hành và bảo trì. Tuy nhiên cần có hệ tuần hoàn tro khi yêu cầu hiệu suất cao.

Tỷ lệ chuẩn giữa nhiên liệu và vật liệu nền trong buồng đốt tầng sôi trong khoảng từ 1-5%. Tỷ lệ này làm cho khả năng giữ nhiệt của lò tầng sôi rất tốt. Đó là lý do làm cho lò tầng sôi có thể đốt được rất nhiều loại nhiên liệu khác nhau mà vẫn duy trì được hiệu suất tạo nhiệt ổn định.

Trên đây là những chi tiết về cấu tạo lò hơi công nghiệp. Quý khách hàng có nhu cầu lắp đặt lò hơi, nồi hơi, các loại thiết bị hơi nhiệt khác hãy liên hệ với chúng tôi 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