Nguyên lý và ứng dụng lò hơi tầng sôi tuần hoàn

Lò hơi tầng sôi tuần hoàn là sản phẩm cung cấp nhiệt và sinh hơi hiệu quả, được dùng nhiều trong các ngành công nghiệp. Vậy lò hơi tầng sôi tuần hoàn có ưu điểm và nguyên lý hoạt động như thế nào? Mời bạn đọc tìm hiểu ở bài viết dưới đây.

Lò hơi tầng sôi tuần hoàn là gì?

Lò hơi tầng sôi tuần hoàn là lò hơi sử dụng công nghệ đốt kiểu tầng sôi. Sự khác biệt là ở hệ thống các thiết bị thuộc chu trình tuần hoàn các hạt rắn trong nhiên liệu đốt. Phần hỗm hợp cháy (có các hạt rắn làm tác nhân cháy) sau khi ra khỏi buồng đốt sẽ được tuần hoàn trở lại và đốt cháy hoàn toàn. Quá trình này nâng hiệu suất đốt cháy lên cao nhất. Đồng thời tiết kiệm nhiên liệu đốt lên mức tối đa.

Lò hơi tầng sôi tuần hoàn có thể sử dụng nguồn nhiên liệu rất đa dạng như: Than cám,trấu rời, trấu viên, mùn cưa, dăm bào, củi băm, vỏ cây...

Lò hơi tầng sôi tuần hoàn được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực sản xuất năng lượng như nhà máy điện, nhà máy công nghiệp, nhà máy hóa chất và luyện kim…

Lò hơi tầng sôi tuần hoàn

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của lò hơi tầng sôi tuần hoàn

Cấu tạo của lò hơi tầng sôi tuần hoàn

1.Hệ thống cấp liệu lò hơi tầng sôi tuần hoàn

Vai trò của hệ thống cấp liệu lò hơi tầng sôi tuần hoàn là vận chuyển nhiên liệu vào buồng đốt.

Hệ thống cấp liệu lò hơi tầng sôi tuần hoàn gồm có các bộ phận: Máy nghiền, máy xay, máy ép, máy đóng phá đống, băng tải, gàu tải, vít tải liệu. Các bộ phận này giữ vai trò quan trọng trong việc chế biến nhiên liệu thô thành nhiên liệu tinh sao cho phù hợp với nhiên liệu đốt lò hơi tầng sôi.

2. Buồng đốt tầng sôi tuần hoàn: Tại đây nhiên liệu được đốt cháy để cung cấp nhiệt cho lò hoạt động. Buồng đốt thường có dạng hình phễu, được chia hai phần: Buồng đốt dưới nhỏ và buồng đốt trên to hơn. Ở buồng đốt dưới quá trình sôi thường diễn ra mãnh liệt hơn. Trong quá trình thiết kế người ta thường đắp bê tông bảo vệ ở khu vực này, để bảo vệ vách ướt không bị mài mòn. Ở phía đáy buồng đốt dưới là hệ phân phối gió. Có nhiệm vụ phân phối gió phân bố khắp diện tích đáy buồng đốt, duy trì được chế độ sôi đồng đều. Hệ thống phân phối gió được chế tạo từ hợp kim đặc biệt, chịu được nhiệt cao, chống mài mòn tốt. Buồng đốt trên thường có dạng vách trụ. Trên nóc được đắp một lớp bê tông bảo vệ chống mòn.

3. Thiết bị phân tách và thu hồi hạt rắn: Có hai loại thiết bị phân tách hạt rắn:  Dựa theo nguyên lý va đập (u-beam) và dựa theo nguyên lí ly tâm (cyclone). Cyclone được sử dụng phổ biến hơn rất nhiều. Cyclone được chia thành 2 loại là cyclone ướt và cyclone khô. Cyclone có nhiệm vụ thu hồi hạt nhiên liệu chưa cháy hết trở lại buồng đốt tạo thành một vòng tuần hoàn. Khói thải sau khi ra khỏi buồng đốt còn lẫn các hạt chưa cháy hết sẽ được phân ly qua bộ Cyclone và được đưa trở lại buồng đốt thành 1 vòng tuần hoàn để cháy kiệt. Phần khói nóng sẽ tiếp tục đưa qua các bộ trao đổi nhiệt phần đuôi lò, qua hệ thống lọc bụi và được thải ra ngoài qua ống khói.

4.Thiết bị tuần hoàn hạt rắn: Có cấu tạo khá đặc biệt. Thường kèm theo một hệ thống tầng sôi nhỏ, có tác dụng hỗ trợ quá trình tuần hoàn hạt rắn đã được thu hồi từ cyclone về trở lại buồng đốt. Cấu tạo dạng chữ J hoặc chữ L, hoạt động giống như một cái van.

5. Các bộ phận khác như bộ phận sinh hơi, Bộ quá nhiệt, Bộ quá nhiệt trung gian, bộ gia nhiệt nước cấp, bộ sấy không khí, ống khói. Có cấu tạo khá giống với lò hơi tầng sôi bọt.

Lắp đặt lò hơi tầng sôi 

Nguyên lý làm việc của lò hơi tầng sôi tuần hoàn

Lò hơi tầng sôi tuần hoàn hoạt động theo nguyên lý: Đốt nhiên liệu bốc cháy theo thể tích cùng với lớp sôi, tạo ra nhiệt lượng gia nhiệt cho cụm sinh hơi. Sản phẩm hơi tạo ra được đưa vào sử dụng phục vụ nhu cầu sản xuất. Sản phẩm cháy sinh ra trong quá trình này có trộn lẩn một ít nhiên liệu chưa cháy hết. Thiết bị phân tách, thu hồi hạt rắn cùng với thiết bị tuần hoàn hạt rắn đưa hạt nhiên liệu chưa cháy hết hồi trở về buồng đốt tiếp tục cháy kiệt. Lượng khói thải còn lại đi qua hệ thông xử lý kí thải và được thải ra môi trường theo đường khói.

Những đặc điểm nổi bật của lò hơi tầng sôi tuần hoàn

Ưu điểm

- Lò hơi tầng sôi tuần hoàn có thể đốt được các loại nhiên liệu khác nhau: Boimass, than củi, than đá…

- Công nghệ đốt phù hợp với cả loại than xấu có nhiệt trị thấp, hàm lượng chất bốc thấp, phù hợp với đặc tính của than antraxit.
- Sử dụng đá vôi làm phụ gia trong quá trình đốt để khử SO2 trực tiếp ngay trong buồng đốt.

- Đốt đa dạng nhiên liệu.

- Khả năng phát thải khí oxit nitric (NOx) thấp.

- Không đóng xỉ ở ghi lò do nhiệt độ buồng đốt kiểm soát ở 700-800 °C.

- Tiết kiệm nhiên liệu, hiệu suất hơn lò hơi tầng sôi bọt do có khả năng hồi nhiên liệu dư thừa.
- Nhiệt độ trong buồng đốt thấp và được kiểm tra chặt chẽ nên ngăn cản được quá trình tạo xỉ và liên kết tro.
- Khả năng điều chỉnh phụ tải rộng từ 50 đến 100% mà không cần phải sử dụng dầu đốt kèm.
- Hàm lượng các bon trong tro thấp.

Nhược điểm

- Lò hơi tầng sôi tuần hoàn cần lượng đầu tư chi phí lớn.

- Quá trình làm nóng lớp sôi hơi lâu.

- Với lò hơi tầng sôi tuần hoàn có công suất lớn phải dùng hệ thống đốt phụ để làm nóng lớp sôi.

- Bề mặt truyền nhiệt dễ bị mài mòndo thường cuyên tiếp xúc với nguồn nhiệt cao.

- Hệ thống gió cấp 1 có áp suất cao tiêu tốn nhiều năng lượng.

- Cần có nhiều điểm tiếp nhiên liệu để đảm bảo nhiên liệu được phân bổ đều.

- Lò hơi tầng sôi tuần hoàn phụ thuộc vào phụ tải tối thiểu để chạy lò, phụ tải nhỏ nhất thường nằm ở mức 25-35 % công suất lò hơi.

- Vấn đề thải tro xỉ còn có những khó khăn, khó chủ động trong việc điều khiển quá trình tạo và thải xỉ, nếu thải tro thì làm tăng lượng bụi trong khói đòi hỏi phải nâng công suất thiết bị lọc bụi.

Lò hơi tầng sôi tuần hoàn đốt nhiên liệu Biomass

Phân loại lò hơi tầng sôi tuần hoàn.

Lò hơi tầng sôi tuần hoàn về cơ bản có 4 loại chính:

• Lò hơi tầng sôi tuần hoàn quán tính: là loại lò hơi tầng sôi mà nhiên liệu dư thừa trong khói thải được thu hồi bằng phương pháp quán tính. Các phần nhiên liệu tồn tại trong khói thải nặng hơn phần tro nên lực quán tính của phần nhiên liệu này sẽ lớn hơn tro, bụi do đó khi va đập vào các vách nó sinh ra phản lực lớn rơi xuống hố sau đó nó được thu gom đem trở lại buồng đốt.
• Lò hơi tầng sôi tuần hoàn dạng Cyclone: Là dạng lò hơi mà nhiên liệu dư thừa trong khói thải được thu hồi bằng phương pháp cyclone, nghĩa là các phần nhiên liệu tồn tại trong khói thải sẽ được thiết bị cyclone nước thu hồi đem về lại buồng đốt.
• Lò hơi tầng sôi tuần hoàn đốt than cám: Là loại lò hơi sử dụng nhiên liệu đốt là thán cám. Có khả năng chuyển đổi được nhiên liệu.
• Lò hơi tầng sôi tuần hoàn đốt biomass: Là loại lò hơi sử dụng nhiên liệu đốt là thán cám. Nhiên liệu biomass như: Củi trấu rời, củi trấu viên, viên nén, củi băm, mùn cưa…

Ứng dụng của lò hơi tầng sôi tuần hoàn

Lò hơi tầng sôi tuần hoàn được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau. Dưới đây là một số ứng dụng điển hình:

• Nhà máy điện: Tạo ra điện hơi nước để vận hành các máy phát điện.
• Sản xuất hóa chất như: Sản xuất nhựa, sơn và chất tẩy rửa.
• Nhà máy sản xuất giấy: Sản xuất hơi nước và cung cấp nhiên liệu đốt cho quá trình sản xuất.
• Trong nhà máy chế biến thực phẩm: Sản phẩm hơi được dùng trong các công đoạn khác nhau của quy trình chế biến thực phẩm các loại.

Công ty Cổ Phần Lò Hơi Bách Khoa là đơn vị chuyên thiết kế, chế tạo và lắp đặt trên toàn quốc. Bao gồm nồi hơi lò hơi công nghiệp tầng sôi, nồi hơi ghi tĩnh, lò hơi ghi xích, lò hơi đốt dầu, lò dầu tải nhiệt. Các hệ thống lò hơi của Bách Khoa có gì nổi bật hơn các đơn vị khác. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu.

• Thiết kế, chế tạo và lắp đặt lò hơi công nghiệp theo nhu cầu cụ thể của khách hàng về áp suất, công suất và loại nhiên liệu.
• Với tiêu chí: An toàn - Tiết kiệm năng lượng
• Lò hơi tầng sôi đốt biomass (sinh khối), bao gồm: vỏ băm, trấu, dăm gỗ, mùn cưa...

Thông tin liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN LÒ HƠI BÁCH KHOA

Địa chỉ: Số 15A/8 Đường Tam Bình, P. Hiệp Bình Chánh, Tp Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh

Hotline: 0917 754 059

Email: truongnv@hexboiler.com