Nồi hơi tầng sôi có vai trò rất quan trọng trong các nhà máy công nghiệp có sử dụng nhiệt. Năng lượng nhiệt của nồi hơi (lò hơi) tầng sôi phục vụ cho các hoạt động bên trong nhà máy công nghiệp. Việc này giúp tiết kiệm các nhiên liệu đốt và bảo vệ tài nguyên môi trường. Vậy nồi hơi tầng sôi là gì và có cấu tạo ra sao? Hãy cùng Polyme Ngọc Diệp tìm hiểu chi tiết hơn trong bài viết dưới đây.
Giới thiệu về nồi hơi tầng sôi (lò hơi tầng sôi)
Khái niệm nồi hơi tầng sôi (lò hơi tầng sôi)
Nồi hơi tầng sôi là một vùng không gian được tạo bởi các hạt thể rắn (nguyên liệu đốt) như cát, tro, than, đá vôi,…. Chúng được nâng lên trong trạng thái lơ lửng trong buồng đốt áp do áp lực của dòng không khí.
Lớp nguyên liệu trong buồng đốt sẽ ở trạng tháng giãn nở, sự tiếp xúc càng nhiều giữa không khí và nguyên liệu được tăng lên. Các hạt chuyển động tự do và sôi giống như chất lỏng ở trạng thái này.
Lịch sử hình thành lò hơi tầng sôi
Đầu những năm 1960, Douglas Elliott đã giới thiệu ý tưởng đốt thay vì khí hóa than bên trong buồng đốt tầng sôi.
Khi tạo ra hơi nước bằng cách đặt các ống truyền nhiệt trên một buồng đốt kiểu tầng sôi đốt bằng than sẽ mang lại lợi ích to lớn.
Dựa vào đó, ông đã thuyết phục được các chuyên gia trong Hiệp hội nghiên cứu và sử dụng than ở Anh và Hội đồng Than ở Anh về việc nên ứng dụng lò hơi tầng sôi.
Sau đó, chương trình nghiên cứu để phát triển lò hơi tầng sôi được tiến hành tại phòng thí nghiệm trung tâm Marchwwood nhằm phát triển ý tưởng của Elliot.
Giới thiệu sơ bộ về công nghệ nồi hơi tầng sôi (lò hơi tầng sôi)
Công nghệ đốt được phát triển từ công nghệ lò hơi đốt trên cố định. Gió được thổi từ dưới đi lên. Khi cột áp gió đủ lớn sẽ tạo ra một lực cuốn các nhiên liệu đốt khiến nhiên liệu đốt lơ lửng trên cao.
Chiều cao của lớp sôi được giữ cố định trong khoảng cho phép, không gian cháy chỉ chiếm một phần trong toàn bộ buồng đốt, gió cấp vào từ quạt gió cấp 1.
Quá trình cháy sẽ tạo nên các hạt nhiên liệu cháy bay ra khỏi lớp sôi và được quạt khói hút ra ngoài buồng đốt.
Cấu tạo của nồi hơi tầng sôi (lò hơi tầng sôi)
Nồi hơi tầng sôi có cấu tạo bao gồm 6 hệ thống con:
- Hệ thống cấp nhiên liệu tự động:
Bao gồm băng tải cấp liệu lò hơi, vít tải liệu lò hơi, quạt thổi liệu vào buồng đốt. Nhiệm vụ là cấp nhiên liệu cho lò hơi với kích thước đồng đều và độ lớn quy định nhằm đạt được nhiên liệu đốt cháy tối ưu.
- Buồng đốt:
Bao gồm lớp nền sôi thấp và khu vựng trống bên trên. Chứa năng lượng giải phóng từ quá trình đốt cháy nhiên liệu được phân chia khu vực bên dưới và khu vực bên trên của buồng đốt theo tỷ lệ 88:12.
- Hệ thống sinh hơi:
Bao gồm vách sinh hơi bao quanh buồng đốt, ống đối lưu, ống bức xạ và thân lò. Nhiệm vụ là hấp thu nhiệt lượng do khói nóng từ khu vực buồng đốt chuyển hoá nước thành hơi.
- Hệ thống tiết kiệm năng lượng:
Bộ hâm nước lò hơi, bộ sấy không khí lò hơi. Nhiệm vụ là khói nóng được đưa qua bộ hâm nước để gia nhiệt nước ấp vào lò và qua bộ sấy để sấy trước khi cấp vào buồng đốt.
- Hệ thống xử lý bụi, khí thải:
Bộ lọc bụi Cyclone đa phân tử, bể khử bụi ướt hoặc lọc bụi túi vải, thiết bị xử khí độc hại. Nhiệm vụ là lọc các khí thải và chất thải rắn có hại trước khi đưa ra ngoài môi trường.
- Hệ thống gió và khói:
Hệ thống gió cấp 1 giúp tạo ra lớp sôi và phân phối đều dưới đáy lò giúp quá trình cháy hiệu quả hơn, nhiên liệu được sấy nhanh trước khi cháy. Gió cấp hai giúp cấp oxy nhằm đốt cháy các chất bốc bị đẩy lên cao.
Nguyên lý hoạt động của nồi hơi tầng sôi (lò hơi tầng sôi)
Nhiên liệu được cấp vào buồng qua hệ thống cấp đặt ở tường nước phía đầu buồng đốt. Tại buồng đốt diễn ra quá trình dao động hỗn hợp của hạt nhiên liệu rắn được phân thành từng lớp theo tỉ trọng hạt nhiên liệu và chiều cao buồng đốt. Kết quả của gió với vận tốc lớn tạo ra lượng hỗn hợp các hạt nhiên liệu rắn xuôi theo dòng hỗn hợp không khí cháy ra khỏi buồng đốt.
Quá trình nhiên liệu cháy được phân thành từng tầng theo chiều cao buồng đốt và tùy theo tốc độ gió cấp 1 và cấp 2. Nhiệt từ lớp nhiên liệu cháy được truyền tới nước qua tường nước bố trí xung quanh buồng đốt. Khói nóng mang theo các hạt tro đi qua bộ quá nhiệt và dàn ống trao đổi nhiệt đối lưu và thoát ra khỏi lò.
Gió cấp 2 đưa vào buồng đốt qua các vòi phun gió được đặt phía buồng đốt cung cấp không khí cho các lớp xôi phía trên. Sau khi thực hiện quá trình trao đổi nhiệt đối lưu ở đuôi lò, khói đưa vào bộ thu hồi năng lượng, tận dụng nguồn nhiệt từ khói thải gia nhiệt.
Phân loại hệ thống nồi hơi tầng sôi (lò hơi tầng sôi)
Lò hơi tầng sôi được chia làm 3 loại:
- AFBC Boiler:
Nồi hơi tầng sôi ở áp suất khí quyển.
- CFBC Boiler:
Nồi hơi tầng sôi tuần hoàn, là biến thể tốc độ sôi cao của lò tầng sôi với vận tốc lên đến 4-6 m/s.
- PFBC Boiler:
Nồi hơi tầng sôi có áp, là biến thể đặc biệt của nồi hơi tầng sôi trong đó toàn bộ lò được đặt trong khu vực áp suất cao khoảng 16kg/cm2.
Ưu và nhược điểm của nồi hơi tầng sôi (lò hơi tầng sôi)
Những ưu điểm của nồi hơi tầng sôi được ứng dụng vào các hoạt động công nghiệp.
Ưu điểm
- Nồi hơi tầng sôi đốt đa nhiên liệu như than cám, trấu, củi viên, củi băm,….
- Hiệu suất cao, tiết kiệm chi phí vận hành và nhiên liệu.
- Vận hành ổn định, tin cậy và đáp ứng phụ tải thay đổi linh hoạt.
- Hệ thống cấp liệu, thải xỉ tự động, dễ vận hành và tiết kiệm nhân công.
- Các chi tiết chuyển động của nồi hơi tầng sôi được bảo trì, bảo dưỡng nhanh và chi phí thấp.
- Không có hiện tượng đóng xỉ trong các dàn ống sinh hơi.
- Tuổi thọ và độ bền cao.
Nhược điểm
Bên cạnh những ưu điểm nổi bật, nồi hơi tầng sôi cũng có những điểm yếu như:
- Nồi hơi đốt than đá có tỷ lệ cốc cao, đòi hỏi phải có chùm ống ngâm trong lớp sôi để giữ cho buồng đốt không bị quá nhiệt, tuổi thọ của chùm ống này thấp.
- Nồi hơi tầng sôi hiệu quả với các nhiên liệu có kích thước nhỏ và đồng đều.
- Kho chứa nhiên liệu dự trữ lớn hơn so với nồi hơi ghi xích và ghi tĩnh.
Xem thêm:
Ứng dụng của hệ thống nồi hơi tầng sôi (lò hơi tầng sôi)
Với những thiết kế nổi bật của nồi hơi tầng sôi thì nồi hơi này được ứng dụng rộng rãi vào các ngành công nghiệp, tuỳ thuộc vào nhu cầu sử dụng nhiệt với mức độ và công suất khác nhau.
Nồi hơi tầng sôi có thể được sử dụng ở một số nhà máy để đun nấu, thanh trùng như các nhà máy nước giải khát, nhà máy sản xuất nước tương,…. Ngoài ra, nồi hơi tầng sôi còn được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp như sản xuất giấy, bột giấy, thực phẩm, dệt nhuộm,….
Bảo ôn hệ thống nồi hơi tầng sôi (lò hơi tầng sôi) như thế nào?
Nồi hơi tầng sôi cần nhiệt lượng lớn để hoạt động do đó nó phải được bảo ôn, cách nhiệt tuyệt đối. Hiện nay có các giải pháp bảo ôn hệ thống Nồi hơi tầng sôi khác nhau nhưng giải pháp bảo ôn hiệu quả nhất được rất nhiều người ứng dụng là giải pháp PU Foam.
Giải pháp này không chỉ mang lại hiệu quả cách nhiệt, bảo ôn tuyệt đối, mà còn giúp tăng tuổi thọ cho đường ống. Từ đó, hệ thống sẽ hoạt động tốt hơn và tránh thất thoát năng lượng ra ngoài.
Giải pháp phun/đổ rót PU Foam có khả năng nở cực tốt và hệ số dẫn nhiệt thấp nhất trong tất cả các dòng vật liệu hiện nay. Giải pháp được các đơn vị sản xuất đánh giá cao về mặt chất lượng.
Polyme Ngọc Diệp tự hào là đơn vị hàng đầu về Chống nóng – Cách âm – Chống cháy lan tại Việt Nam. Chúng tôi đã áp dụng các công nghệ tiên tiến hàng đầu về giải pháp phun PU Foam bảo ôn hệ thống nồi hơi tầng sôi hiệu quả, chuyên nghiệp.
Xem thêm: BÁO GIÁ PHUN PU FOAM CHỐNG NÓNG HIỆU QUẢ NHẤT HIỆN NAY
Trên đây là những thông tin về nồi hơi tầng sôi mà Polyme Ngọc Diệp đã chia sẻ. Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn hiểu được vai trò của hệ thống nồi hơi trong công nghiệp. Để từ đó có thể áp dụng giải pháp bảo ôn hệ thống nồi hơi tầng sôi hiệu quả. Nếu bạn có nhu cầu cách nhiệt – bảo ôn công nghiệp, hãy liên hệ Polyme Ngọc Diệp qua hotline 0934.333.490 để được tư vấn cụ thể.
