Đối với các nhà máy công nghiệp có sử dụng nhiệt, lò hơi tầng sôi có vai trò rất quan trọng. Năng lượng nhiệt sinh ra từ hệ thống lò hơi tầng sôi được sử dụng để phục vụ cho nhu cầu về nhiệt ở nhiều lĩnh vực khác nhau. Lò hơi tầng sôi được xem là phương án tối ưu nhất về chi phí đầu tư ban đầu, chi phí tiêu hao nhiên liệu, chi phí nhân công vận hành và đặc biệt là kiểm soát tốt các thành phần trong khói thải.
Lò hơi tầng sôi được ứng dụng phổ bien strong các nhà máy sản xuất như bánh kẹo, đồ uống, bia rượu, dệt nhuộm, chế biến gỗ, sản xuất giấy… Với những chia sẻ dưới đây, Lò Hơi Bách Khoa hi vọng sẽ có thể giúp được quý vị hiểu rõ hơn về lò hơi tầng sôi.
Lò hơi tầng sôi là loại lò hơi được các nhà chế tạo thiết kế để đốt các loại nhiên liệu xấu, nhiệt trị thấp và kích thước nhỏ như than cám, trấu rời, mùn cưa, dăm gỗ, vỏ cây băm nhỏ…
Buồng đốt lò hơi tầng sôi được thiết kế đốt trên ghi nấm, nhằm giúp gió được cấp dưới hầm gió lên một cánh liên tục ở áp lực cao để đẩy nhiên liệu lên phía trên. Buồng đốt tầng sôi được thiết kế dạng hình cột thẳng đứng, vì thế nhiên liệu có xu hướng di chuyển từ dưới lên trong quá trình cháy.
Một đặc điểm quan trọng nữa là nhiên liệu trong buồng đốt được thiết kế để cháy tuần hoàn qua hệ thống hồi tro. Sau khi cháy lần 1 trong buồng đốt, trên hành trình nhiên liệu bị hút ra phía sau lò, một lượng nhiên liệu chưa cháy kiệt sẽ được hệ thống hồi lại và đốt một lần nữa để đảm bảo nhiên liệu được chạy kiệt trong buồng đốt.
Nguyên lý lò hơi tầng sôi là buồng đốt kiểu tầng sôi, được thiết kế để có thể đốt đa dạng các loại nhiên liệu xấu, có nhiệt trị thấp như than indo, trấu rời, mùn cưa, dăm gỗ, vỏ cây băm…
Là một công nghệ được thế giới nghiên cứu từ lâu, nhưng chỉ phát triển mạnh mẽ ở những năm gần đây do nhu cầu sử dụng các nhiên liệu xấu và nhiên liệu tái sinh. Lò hơi tầng sôi sử dụng công nghệ đốt cháy nhiên liệu trong lớp sôi, được tạo bởi các nguyên liệu đốt. Nó được coi là công nghệ giảm phát thải độc hại và thân thiện với môi trường.
Khái niệm “tầng sôi”có thể hiểu một cách khái quát là một vùng không gian được tạo bởi các hạt ở thể rắn (nguyên liệu đốt) như cát, tro, than, đá vôi… Chúng sẽ được nâng lên ở trạng thái lơ lửng trong buồng đốt do áp lực của dòng không khí. Theo đó, lớp nguyên liệu trong buồng đốt sẽ ở trạng thái giãn nở, sự tiếp xúc giữa không khí và nhiên liệu cũng được tăng lên rất nhiều. Các hạt chuyển động tự do và sôi giống như chất lỏng ở trạng thái này và được gọi là tầng sôi hay lớp sôi.
Lò hơi tầng sôi là loại nồi hơi sử dụng công nghệ tầng sôi hiện đại đốt cháy nhiên liệu trong lớp sôi, được ứng dụng rất phổ biến trong các lĩnh vực công nghiệp, sản xuất, chế biến., Đồng thời lò hơi tầng sôicó vai trò rất quan trọng đối với các nhà máy công nghiệp có sử dụng nhiệt, nguồn năng lượng nhiệt sinh ra từ hệ thống lò hơi tầng sôi được sử dụng để phục vụ cho nhu cầu về nhiệt ở nhiều lĩnh vực khác nhau.
Nhờ công nghệ hiện đại cấu tạo lò hơi tầng sôi có thể đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu và tận dụng nguồn năng lượng tạo thành một cách triệt để, đồng thời lượng phát thải độc hại ra môi trường giảm đáng kể, đảm bảo sự cháy diễn ra hoàn toàn triệt để. Phương pháp này giúp tối ưu hiệu quả kinh tế và thân thiện với môi trường.
Tường lò được kết cấu nhiều lớp cấu tạo bằng gạch chịu lửa và bông gốm, bông thuỷ tinh để ngăn chặn sự thất thoát nhiệt ra ngoài môi trường để đảm bảo nhiệt thế buồng đốt và hiệu suất của lò, cũng như điều kiện làm việc của công nhân vận hành quanh lò.
Nhiên liệu từ kho chứa, qua hệ thống cung cấp nhiên liệu, đưa lên phễu chứa trung gian. Từ đây, nhiên liệu do tự trọng, qua van cấp liệu vào lò. Tại đây, nhiên liệu được đốt cháy kiệt trong buồng đốt.
Không khí cần thiết cho sự cháy được quạt gió (quạt FD) thổi qua bộ sấy không khí, tận dụng nhiệt của khói thải để gia nhiệt cho không khí trước khi cấp vào buồng đốt của lò hơi.
Bộ phận chính của hệ thống phân phối gió của lò hơi là ghi phân phối gió (gồm cả các chụp thổi gió và hộp gió dưới ghi) và đường ống dẫn gió cấp 1. Các thông số thiết kế và vận hành các loại gió có ảnh hưởng rất lớn đến việc vận hành lò.
Công dụng chủ yếu của ghi phân phối gió là nhờ vào trở lực của bản thân ghi khiến cho việc phân phối gió đều ở hai phía trên và dưới ghi, không khí đưa vào phần dưới buồng đốt phân phối đều và tạo một trạng thái sôi đồng đều. Hơn nữa, ghi phân phối gió còn có tác dụng nâng đỡ lớp vật liệu trơ của lớp sôi. Khi lò hơi đang làm việc bình thường, nếu quạt gió đột nhiên dừng thì toàn bộ trọng lượng lớp liệu sẽ tác dụng lên bề mặt tấm ghi, vì vậy tấm ghi phải có khả năng chịu đựng được tải trọng lớn.
Nhiệt lượng toả ra trong buồng đốt được truyền bằng bức xạ cho các dàn ống vách bên, vách trước và vách sau của buồng đốt. Tiếp đó dòng sản phẩm cháy đi qua cửa khói bố trí phía trên vách sau buồng đốt đi vào chùm ống đối lưu thực hiện quá trình trao đổi nhiệt đối lưu cho chùm ống và thoát ra khỏi lò.
Khói thoát ra từ lò hơi được dẫn vào bộ sấy không khí và bộ hâm nước qua 1 kênh khói được bố trí ở phần trên của chùm ống đối lưu. Khói nóng chuyển động qua bộ sấy không khí, bộ hâm nước và tiếp tục truyền nhiệt để sấy nóng không khí và gia nhiệt cho nước cấp trước khi vào lò hơi.
Sau đó khói được dẫn qua bộ khử bụi cấu tạo dạng cyclon chùm, được quạt hút đưa qua bể dập bụi bằng nước đi qua ống khói và ra ngoài môi trường.
Quá trình cháy nhiên liệu là quá trình xảy ra trong buồng đốt, tại buồng đốt sự cháy nhiên liệu là quá trình sinh ra nhiệt lượng, là nguồn năng lượng phục vụ cho toàn bộ quá trình làm việc chuyển hóa nước thành hơi nước của lò hơi.
Buồng đốt lò hơi tầng sôi phù hợp với các loại nhiên liệu xấu và có kích thước nhỏ và tương đối đều nhau như than cám, trấu rời, mùn cưa, vỏ hạt điều, vỏ cà phê, dăm gỗ, vỏ cây băm…
Một đặc điểm cần lưu ý về quá trình cháy trong buồng đốt đó là nhiên liệu được cháy tuần hoàn. Tức là nhiên liệu sau khi cháy trong buồng chính của buồng đốt, một phần nhiên liệu chưa chạy kiệt sẽ được hồi lại và quay lại buồng đốt và tiếp tục quá trình cháy thông qua hệ thống hồi tro.
Nhiên liệu sử dụng cho lò hơi tầng sôi là loại nhiên liệu đã được xử lý trước, để đảm bảo kích thước và độ đồng đều về kích thước của nhiên liệu. Nhiên liệu được cấp vào phễu đầu vào băng tải, sau đó nhiên liệu được băng tải vận chuyển lên phễu liệu trung gian. Từ phễu chứa nhiên liệu trung gian, nhiên liệu được vít tải tiếp tục vận chuyển vào buồng đốt. Trước khi nhiên liệu đi vào buồng đốt thì cụm gió cấp liệu đã hoạt động bên dưới, nhằm mục đích phân phối đều nhiên liệu trong buồng đốt.
Các nhà chế tạo nôi hơi hiện nay đang bố trí 4 kênh cấp không khí vào buồng đốt. Tuy nhiên ngoài chức năng giống nhau là cung cấp một lượng không khí đủ để sự cháy nhiên liệu diễn ra hiệu quả thì mỗi kênh đều có chức năng riêng kèm theo của nó, cụ thể:
Qúa trình của nước – hơi nước trong lò hơi là quá trình quan trọng nhất trong các hệ thống lò hơi.
Nước cấp cho lò hơi phải đảm bảo là nước sạch, phải xử lý qua bộ làm mềm nước để đảm bảo loại bỏ các thành phần có khả năng tại thành kết tủa cáu cặn trong lò hơi như các ion Mg, Ca… Ngoài ra nước cấp cho lò hơi cũng cần được châm hóa chất gây ức chế quá trình đóng cáu cặn. Mục đích là để hạn chế tối đa quá trình đóng cáu trong lò hơi. Việc đóng cáu rất tai hại đó là làm cho quá trình trao đổi nhiệt kém dần và lâu ngày gây tắc ống, nổ ống trong lò hơi.
Trong các hệ thống lò hơi tầng sôi thì nước được bố trí đi qua bộ hâm nước, tại đây nước nhận nhiệt từ khói thải lò hơi và nâng nhiệt độ lên khoảng 80 – 100 độ C. Quá trình trao đổi nhiệt trong bộ hâm nước mang lại 2 lợi ích:
Thứ nhất là nâng cao nhiệt độ nước cấp lò hơi, giúp sinh hơi nhanh hơn và tiết kiệm nhiên liệu hơn.
Thứ hai, làm giảm nhiệt độ khói thải, giúp bảo vệ các thiết bị phía sau lò hơi như đường gió, quạt hút, cyclone lọc bụi, ống khói…
Nước cấp vào lò hơi, nhận nhiệt từ buồng đốt, từ đó sinh ra hơi nước và di chuyển vào khoang hơi một cách liên tục.
Tại khoang hơi, hơi nước sẽ được dẫn đi đến nơi tiêu thụ thông qua một hệ thống đường ống dẫn.
Gió cấp một là lượng gió chính để cấp không khí (oxy) cho quá trình cháy nhiên liệu trong buồng đốt thông qua quạt gió cấp 1.
Thông thường gió cấp 1 sẽ không được quạt thổi thẳng vào buồng đốt mà được cho đi qua bộ sấy không khí, tại đây không khí sẽ được nhận nhiệt gián tiếp từ dòng khói thải lò hơi. Nhiệt độ không khí sau khi đi qua bộ sấy không khí sẽ được nâng lên từ 100 đến 120 độ C. Quá trình gia nhiệt cho không khí ở bộ sấy không khí này có nhiều lợi ích, cụ thể như sau:
Thứ nhất, không khí được nâng lên nhiệt độ cao trước khi cấp vào buồng đốt, giúp cho việc sấy nhanh nhiên liệu và hiệu quả cháy trong buồng đốt cao hơn nhiều.
Việc không khí nóng và nhiên liệu tiếp xúc và phản ứng cháy nhanh giúp cho lượng khí thải CO sinh ra ít, giúp cho các thành phần khí phát thải ra môi trường thấp.
Cũng giống như bộ hâm nước, nhiệt lượng trong khói thải lò hơi được truyền bớt cho không khí khi đi qua bộ sấy giúp cho nhiệt độ khói thải giảm xuống, giúp bảo vệ các thiết bị ở phía sau từ cyclone lọc bụi đến ống khói.
Sản phẩm cháy bao gồm tro bụi, và các thành phần khí sinh ra trong quá trình cháy như nước (ở dạng hơi), NOx, Sox, Cox… Hỗn hợp này đi ra khỏi lò hơi ở nhiệt độ cao.
Để tận dụng nhiệt và xử lý khói thải thì hỗn hợp này sẽ được lần lượt đi qua các thiết bị để xử lý.
Hỗn hợp sản phảm cháy đi qua bộ hâm và bộ sấy không khí giúp giảm nhiệt độ khói.
Hỗn hợp sản phẩm cháy đi qua bộ cyclone lọc bụi chùm, tại đây 90% lượng tro bụi sẽ được thu lại ở thể rắn ở dưới đáy cyclone.
Một quạt hút đủ công suất đặt phía sau cyclone có chức năng hút hỗn hợp sản phẩm cháy ra khỏi buồng đốt và tạo lực xoáy mạnh để cylone tách được tro bụi ra khỏi hỗn hợp khói.
Khói từ quạt hút sẽ được đẩy thẳng ra cụm tích hợp tháp dập bụi và bể dập bụi, hỗn hợp sản phẩm cháy lại một lần nữa được dập bằng nước để đảm bảo toàn bộ tro bụi sẽ được giữ lại trong bể lắng. Đảm bảo khói thải ra môi trường là khói đạt tiêu chuẩn khói thải theo quy định của nhà nước.
Như đã nói ở trên, ưu điểm lò hơi tầng sôi là hệ thống lò hơi có các ưu điểm vượt trội như sau:
Lò hơi tầng sôi đốt được các loại nhiên liệu xấu, là phế phẩm của các ngành nông nghiệp, lâm nghiệp. Đặc điểm này giúp tận dụng được các nguồn nhiên liệu tại các địa phương. Ví dụ như ở khu vực miền nam thì có thể sử dụng trấu rời, miền trung và Tây Nguyên thì có thể sử dụng vỏ cà phê hoặc vỏ hạt điều, Miền bắc thì có dăm gỗ và vỏ cây. Việc sử dụng nhiên liệu sinh khối có sẵn tại địa phương giúp tận dụng được nguồn phế phẩm ngành, giảm được chi phí vận chuyển nhiên liệu giúp tối ưu chi phí sản xuất.
Các hệ thống trong lò hơi tầng sôi cơ bản đã được tự động hóa, nhân công vận hành lò hơi tầng sôi được tối ưu, chỉ cần 1 đến 2 nhân sự cho vận hành một hệ thống lò hơi tầng sôi.
Hệ thống xử lý khói thải đã được cải tiến và tối ưu, khói thải ra môi trường đảm bảo theo quy định nhà nước.
Tại Việt Nam, Lò hơi Bách Khoa là nhãn hiệu lò hơi đã được các nhà máy lớn ở phía bắc tin dùng. Trong 5 năm qua chúng tôi đã cung cấp ra thị trường hơn 50 hệ thống lò hơi sử dụng cho đủ loại nhiên liệu. Đặc biệt mẫu lò hơi tầng sôi được chúng tôi phát triển để đốt các loại nhiên liệu vỏ cây băm đã được ứng dụng rộng rãi tại các tỉnh miền trung và miền bắc.
Do sử dụng được các loại nhiên liệu có đặc điểm trên nên thông thường khi đốt các loại nhiên liệu này chi phí tiêu hao nhiên liệu lò hơi thấp, chi phí vận chuyển thấp vì tận dụng được các nguồn nhiên liệu sẵn có tại địa phương.
Hệ thống lò hơi được thiết kế tự động hóa và tối ưu các quá trình hoạt động thông qua thời gian dài đưa vào sử dụng và cải tiến liên tục. Cho nên Lò Hơi Bách Khoa cam kết sẽ cung cấp tới quý khách hàng các hệ thống lò hơi chất lượng, đảm bảo hoạt động hiệu quả về mặt kinh tế, ổn định và an toàn nhất tại Việt Nam. Ngoài ra lò hơi tầng sôi của chúng tôi còn bao gồm các đặc điểm nổi bật như sau:
Thiết bị xử lý khí thải Cyclon chùm
Lò hơi Bách Khoa thực sự là một đơn vị uy tín, có bề dày về thời gian và cung cấp các hệ thống lò hơi tầng sôi đốt biomass cho các nhà máy khó tính bậc nhất khu vực miền bắc như Nhà máy Bia Sài Gòn, Nhà máy dệt nhuộm Tai Ryong, Tập Đoàn Nông Sản Thanh Hóa, nhà máy Giấy Trường Xuân Phổ Yên…
Các hệ thống lò hơi tầng sôi được đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật tính toán thiết kế kỹ lượng, cải tiến liên tục nhằm giúp khách hàng đạt hiệu quả tối đa về mặt tiêu hao nhiên liệu, thuận lợi nhất trong quá trình vận hành, đảm bảo thành phần phát thải…
Quý khách có nhu cầu về tư vấn sản phẩm lò hơi tầng sôi hoặc các vấn đề khác liên quan đến lò hơi (nồi hơi) thì có thể liên hệ đến Lò Hơi Bách Khoa, với hotline: 0917. 754. 059 hoặc email: info@hexboiler.com.