Hơi quá nhiệt là gì? Ứng dụng hơi quá nhiệt

Hơi nhiệt là nguồn năng lượng được ứng dụng nhiều trong công nghiệp. Xin mời bạn đọc tìm hiểu bài viết dưới đấy để hiểu rõ thêm về tầm quan trọng của hơi quá nhiệt!

Giới thiệu hơi quá nhiệt

Hơi quá nhiệt

Hơi quá nhiệt còn có tên quốc tế là Superheated Steam. Hơi ướt hoặc hơi bão hoà được gia nhiệt thêm đến giá trị nhất định nó sẽ vượt qua điểm bảo hoà và tạo ra hơi nước quá nhiệt.

Ở trạng thái quá nhiệt hơi nước có nhiệt độ cao hơn, mật độ hơi thấp hơn so với điểm bão hòa trong cùng môi trường áp suất.

Có thể khẳng định việc tạo ra được hơi quá nhiệt sẽ khó khăn hơn, tốn kém hơn rất nhiều so với hơi bão hoà.

Hơi nước quá nhiệt có nhiều ứng dụng quan trọng trong sản xuất công nghiệp và năng lượng. Giá thành cao hơn nhiều so với hơi bão hoà.

Hơi quá nhiệt được tạo ra như thế nào?

Có bạn thắc mắc: Hơi quá nhiệt được tạo ra như thế nào?

Trong lò hơi công nghiệp để tạo ra hơi quá nhiệt, người chế tạo sẽ lắp thêm bộ phận gia nhiệt để tạo ra hơi quá nhiệt.

Khi nước trong dàn ống và thân lò được đun sôi sẽ tạo ra hơi nước bão hoà với sản lượng lớn, tập trung tại ba lông hơi.

Sau đó hơi nước được dẫn đến bộ gia nhiệt bên ngoài, tại đây hơi nước tiếp tục nhận nhiệt được tạo thành hơi quá nhiệt. Đó là cách tạo ra hơi quá nhiệt trong sản xuất.

Như vậy, để tạo ra hơi quá nhiệt chỉ cần lò hơi lắp thêm bộ gia nhiệt ngay sau thân lò. Đây là bộ phận quan trọng có giá thành tương đối cao.

Vì thế mà nguồn hơi nước quá nhiệt có giá trị cao, được ứng dụng chủ yếu trong ngành năng lượng và công nghiệp hiện đại.

Cụ thể là trong các ngành công nghệ sấy, công nghệ làm sạch, công nghệ bề mặt, công nghệ bảo dưỡng, hệ thống năng lượng, công nghệ nano...

Ứng dụng của hơi quá nhiệt

Dưới đây là một số ứng dụng quan trọng của hơi nước quá nhiệt trong sản xuất công nghiệp:

- Ứng dụng trong ngành chế biến thực phẩm: Đem lại hiệu quả cao trong sản xuất ở các nhà máy sản xuất bánh kẹo; nhà máy sản xuất thức ăn cho gia súc, thuỷ sản; nhà máy sản xuất thịt, sữa, rượu bia… để chế biến, đóng gói sản phẩm.

- Ứng dụng để thanh trùng khử khuẩn: Tại các nhà máy nước mắm, nước tương; nhà máy sản xuất dầu thực vật; nhà máy sản xuất nước giải khát;…

- Ứng dụng trong lĩnh vực giao thông vận tải: Hơi nước quá nhiệt được dùng để vận hành tàu thuỷ; tàu hỏa; …

- Trong các công ty may mặc: trong phân xưởng giặt ủi, hấp tẩy…

-Trong một số ngành nghề: Xử lý môi trường, nước thải, hoá chất; sản xuất cao su, giấy, gỗ; nhựa và một số chất dẻo…

- Trong lĩnh vực Y tế: Tẩy trùng thiết bị y tế, không gian phòng khám, bệnh viện…

- Ứng dụng trong Dịch vụ: Vệ sinh dân dụng, vệ sinh công nghiệp…

Ưu điểm của hơi quá nhiệt

Với sự xuất hiện của hơi quá nhiệt trong truyền động tuabin khí sản xuất điện năng, đã đem lại nhiều ưu điểm nổi bật:

-Duy trì độ khô của hơi nước đối với thiết bị. Nếu xuất hiện nước ngưng tụ, hiệu suất hoạt động sẽ giảm.

-Cải thiện hiệu suất nhiệt và khả năng làm việc. Để đạt được những thay đổi về khối lượng cụ thể từ trạng thái quá nhiệt đến áp suất thấp hơn hoặc thậm chí là chân không.

-Có lợi cho quá trình xả hơi. Vì trong trạng thái quá nhiệt sẽ không có nước ngưng tụ bên trong thiết bị chạy bằng hơi nước. Thiết bị sẽ hoạt động bình thường, giảm thiểu rủi ro do xói mòn hoặc ăn mòn axit carbonic.

-Tăng áp suất quá nhiệt ở đầu vào tuabine giúp tăng entanpy, từ đó tăng hiệu quả nhiệt.

Giới thiệu bộ quá nhiệt trong lò hơi

Ttong lò hơi bộ quá nhiệt có vai trò sấy khô hơi, làm cho hơi bão hoà biến thành hơi quá nhiệt.

Hơi quá nhiệt có nhiệt độ cao hơn. Do đó nhiệt lượng tích lũy trong một đơn vị khối lượng hơi quá nhiệt cao hơn nhiều so với hơi bão hòa ở cùng áp suất.

Bởi vậy khi công suất máy giống nhau nếu dùng hơi quá nhiệt thì kích thước máy sẽ nhỏ hơn rất nhiều so với máy dùng hơi bão hòa.

Bộ quá nhiệt thường được chế tạo gồm những ống xoắn nối vào các ống góp. ống xoắn bộ quá nhiệt là những ống thép uốn gấp khúc có đường kính từ 32 - 45 mm.

Để nhận được hơi quá nhiệt có nhiệt độ cao (có thể đến 560^o C), cần phải đặt bộ quá nhiệt ở vùng khói có nhiệt độ cao (trên 700^o C). Khi đó nhiệt độ hơi trong ống và nhiệt độ khói ngoài ống của bộ quá nhiệt đều cao, yêu cầu các ống thép của bộ quá nhiệt phải được làm bằng thép hợp kim.

Kích thước bộ quá nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ hơi quá nhiệt. Về cấu tạo, có thể chia thành 3 loại:

 + Bộ quá nhiệt đối lưu:

Bộ quá nhiệt đối lưu nhận nhiệt chủ yếu bằng đối lưu của dòng khói, đặt trên đoạn đường khói nằm ngang phía sau cụm pheston. Bộ quá nhiệt đối lưu dùng cho các lò hơi có nhiệt độ hơi quá nhiệt không vượt quá 510^o C. Cấu tạo của bộ quá nhiệt đối lưu được biểu diễn trên hình 4.5.

 + Bộ quá nhiệt nửa bức xạ:

Bộ quá nhiệt nửa bức xạ nhận nhiệt cả bức xạ từ ngọn lửa lẫn đối lưu từ khói, được đặt ở cửa ra buồng lửa, phía trước cụm pheston và thường được dùng ở những lò có nhiệt độ hơi quá nhiệt khoảng 530-560^o C.

 + Bộ quá nhiệt bức xạ:

Bộ quá nhiệt bức xạỷ nhận nhiệt chủ yếu bằng bức xạ trực tiếp của ngọn lửa, được đặt ngay trong buồng lửa xen kẽ với dàn ống sinh hơi của hai tường bên.

Đối với những lò có thông số siêu cao, nhiệt độ hơi trên 560^o C thì tỷ lệ nhiệt lượng dùng để quá nhiệt hơi rất lớn, nhất là lò có quá nhiệt trung gian hơi, khiến cho kích thước bộ quá nhiệt rất lớn.

Vì vậy phải đặt một phần bộ quá nhiệt vào trong buồng lửa để hấp thu nhiệt bức xạ nhằm giảm bớt kích thước bộ quá nhiệt.

Ứng dụng của lò hơi quá nhiệt trong nhà máy sản xuất điện năng

Trong các lò hơi quá nhiệt ở nhà máy điện. Hơi quá nhiệt nhận được nhờ các quá trình: Đun nóng nước để biến nước thành hơi bão hòa và quá nhiệt hơi bão hòa chuyển thành hơi quá nhiệt có nhiệt độ cao.

Công suất nhiệt của lò hơi phụ thuộc vào lưu lượng, nhiệt độ và áp suất hơi. Các giá trị này càng cao khi công suất lò hơi càng lớn.

Hiệu quả tạo hơi trong lò phụ thuộc vào tính chất vật lý của sản phẩm cháy, của môi chất tham gia quá trình, phụ thuộc vào cấu tạo của buồng đốt lò hơi.

Trên hình 1.1 trình bày nguyên lý cấu tạo của lò hơi buồng lửa phun tuần hoàn tự nhiên hiện đại trong nhà máy điện.

Hình 1.1. Nguyên lý cấu tạo của lò hơi

1. buồng đốt; 2- dàn ống sinh hơi; 3- vòi phun nhiên liệu + không khí; 4- ống n-ớc xuống; 5- bao hơi; 6- ống dẫn hơi trên trần; 7- bộ quá nhiệt hơi; 8- bộ quá nhiệt trung gian hơi; 9- bộ hâm nước; 10- khoảng trống để vệ sinh và sữa chữa; 11- bộ sấy không khí;

Nhiên liệu và không khí được phun qua vòi phun số 3 vào buồng lửa số 1, tạo thành hỗn hợp cháy và được đốt cháy trong buồng lửa, nhiệt độ ngọn lửa có thể đạt tới 1.900 độ C.

Nhiệt lượng tỏa ra khi nhiên liệu cháy trong buồng lửa truyền cho nước trong các ống của dàn ống sinh hơi 2 làm cho nước tăng dần nhiệt độ đến sôi, trong ống sẽ là hỗn hợp hơi nước.

Hỗn hợp hơi nước trong ống sinh hơi 2 sẽ chuyển động đi lên, tập trung vào bao hơi số 5. Trong bao hơi số 5, hơi bão hoà sẽ tách ra khỏi nước, nước tiếp tục đi xuống theo ống xuống 4 đặt ngoài tường lò.

Ống xuống được nối với ống lên bằng ống góp dưới, nên nước lại sang ống sinh hơi số 2 để tiếp tục nhận nhiệt.

Hơi bão hòa từ bao hơi số 5 sẽ đi theo các ỗng dẫn hơi 6 vào các ống xoắn của bộ quá nhiệt số 7.

Ở bộ quá nhiệt hơi bão hòa chuyển động trong các ống xoắn sẽ nhận nhiệt từ khói nóng chuyển động phía ngoài ống để biến thành hơi quá nhiệt có nhiệt độ cao hơn và đi vào ống góp để sang tua bin hơi.

Ở sơ đồ có quá nhiệt trung gian, hơi từ tuốc bin về bộ quá nhiệt trung gian 8 để quá nhiệt lại rồi lại quay trở lại tuốc bin.

Hơi quá nhiệt làm quay tuốc bin hơi tạo ra điện năng phục vụ cuộc sống và sản xuất. Vai trò của hơi quá nhiệt là rất quan trọng. Việc sản xuất tạo ra hơi quá nhiệt được thực hiện trong công nghệ lò hơi.

Trên đây là những thông tin quan trọng nhất về hơi quá nhiệt mà chúng tôi giới thiệu tới bạn đọc.

Khách hàng có nhu cầu về lò hơi, nồi hơi, hãy liên hệ với Lò Hơi Bách Khoa theo địa chỉ:

HeX Boiler - CÔNG TY TNHH NĂNG LƯỢNG NHIỆT BÁCH KHOA.

Địa chỉ: Số 268B, Quốc Lộ 2, Khu 2, Xã Phù Lỗ, Huyện Sóc Sơn, Tp Hà Nội.

Hotline: 0917 754 059

Email: info@hexboiler.com