Đặc tính kỹ thuật & Cấu tạo của lò hơi đốt tầng sôi kiểu Balong Ống Nước Tuần Hoàn Tự Nhiên

• Công suất sinh hơi: 5-50 Tấn hơi/ giờ.

• Áp suất hơi: 5 Bar - 50 Bar.

• Nhiệt độ hơi bảo hoà: 158.92°C - 251.94°C.

• Hiệu suất lò hơi tầng sôi: 85% - 95%.( Tùy thuộc nhiên liệu đốt, chất lượng nhiên liệu đốt )

• Nhiện liệu đốt: Than cám, biomass, sinh khối (Trấu rời, trấu viên, viên nén gỗ, củi băm, mùn cưa, dăm bào, vỏ điều, bã mía…).

• Tiêu hao nhiên liệu: 140kg (than cám, viên nén)/ tấn hơi; 180 kg trấu/ tấn hơi; 170 kg mùn cưa/ tấn hơi ( tùy thuộc theo thực tế chất lượng nhiên liệu đốt )

• Tiêu chuẩn áp dụng: ASME và TVCN.

• Tiêu chuẩn khí thải, nước thải: QCVN 19/2009/BTNMT.

• Quy trình vận hành: Tự động hoàn toàn hoặc bán tự động.

• Nguồn điện cấp: 3pha, 380 VAC/ 50 Hz

Hệ thống cấp liệu lò hơi balong ống nước tuần hoàn tự nhiên

Hệ thống cấp liệu của một lò hơi tầng sôi balong ống nước tuân hoàn tự nhiên bao gồm có băng tải, vít, gàu tải…để giúp vận chuyển nhiên liệu cho quá trình cháy vào buồng đốt. 

Thông thường, các dạng vật liệu cấp trước khi cấp vào lò hơi tầng sôi phải đạt độ lớn đồng đều theo một tiêu chuẩn nhất định nhằm tạo giúp quá trình đốt cháy được tối ưu. Chẳng hạn, kích thước chuẩn của than đá hay than cám là từ 0 đến 10mm, riêng biomass có kích thước là từ 0 đến 50mm.

Toàn bộ nhiên liệu cháy được đưa vào buồng đốt của lò hơi tầng sôi một cách tự động bằng hệ thống băng tải, gàu tải, vít,…Từ đây, các hạt rắn nhiên liệu đi ra khỏi buồng cấp liệu, đi đến khu vực dự trữ để có thể đưa trực tiếp vào lò hơi tầng sôi.

Ngoài ra, hệ thống cấp liệu trong buồng đốt sẽ được bố trí thêm các bộ phận cảm biến giúp đo lường khối lượng nhiên liệu được cấp vào lò. Điều đó cho phép theo dõi cũng như kiểm soát mức độ tiêu hao nhiên liệu được sử dụng cũng như hiệu suất của lò hơi tầng sôi đốt đa nhiên liệu.

Buồng đốt lò hơi đốt tầng sôi kiểu balong ống nước tuần hoàn tự nhiên

Hiện nay có rất nhiều phương thức để đo lường chất lượng sản phẩm, dịch vụ của doanh nghiệp. ASME (American Society of Mechanical Engineers) là tiêu chuẩn mà Zero Waste lựa chọn làm thước đo chất lượng đối với các sản phẩm và dịch vụ của khách hàng trong lĩnh vực chuyên về gia công, thiết kế lò hơi công nghiệp, bồn bể áp lực và yêu cầu có đơn vị kiểm định độc lập.

Về cơ bản, hệ thống buồng đốt lò hơi chứa nhiều nhiên liệu sẽ đốt như cát, xỉ, đá vôi, nhiên liệu than, tro,…Khi áp lực không khí tăng lên, lớp chất rắn bắt đầu giãn nở và ở trạng thái lơ lửng. 

Chúng chuyển động tự do trong buồng đốt do nhiệt độ không khí và áp suất tăng nhanh, điều này sẽ tạo ra một lớp sôi (hay tầng sôi) để đáp ứng được quá trình đốt cháy vật liệu. 

Bên trong buồng đốt, chiều cao lớp sôi gồm các chất rắn (thường là cát, xỉ, đá vôi, than, đá dolomit,…) làm nền trên bề mặt buồng đốt có thể cao từ 120 đến 400mm. Độ dày của lớp sôi được ước tính cao khoảng 0.8 đến 1.2mm và khối lượng trung bình từ 1500 đến 2400kg/m3.

Hơn nữa, người ta thường trộn hạt làm nền với các chất liệu đốt với tỉ lệ từ 1 đến 5%. Nhờ lớp chất nền chiếm tỉ lệ lớn nên có thể giúp buồng đốt giữ nhiệt tốt, giúp đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu và tận thu triệt để nguồn nhiệt lượng tạo thành, đồng thời làm giảm lượng phát thải độc hại ra môi trường.

Hệ thống cấp gió lò hơi đốt tầng sôi balong ống nước tuần hoàn tự nhiên

Hệ thống cấp gió gồm quạt hút, quạt gió cấp một và gió cấp hai. Trong đó, quạt hút là bộ phận khởi động đầu tiên trong toàn bộ hệ thống cấp gió. Gió cấp một được gia nhiệt trong khi đi qua hệ thống sấy không khí, rồi từ đó được đưa vào buồng phân phối gió dưới đáy lò.

Bên trong buồng phân phối có nhiều béc-phun, chúng giúp gió được tản đều khắp buồng đốt giúp quá trình sôi diễn ra đồng đều hơn cũng như ngăn các hạt rắn của lớp nền lọt vào buồng cấp gió. Riêng gió cấp hai có nhiệm vụ cung cấp thêm khí cho quá trình cháy diễn ra hiệu quả hơn. 

Gió cấp một tạo lớp sôi (Primary Air) được gia nhiệt khi đi qua bộ sấy không khí và đi vào buồng phân phối gió dưới đáy lò. Mặt trên buồng phân phối gió có rất nhiều béc phun nhằm phân đều lượng gió cấp ra khắp bề mặt buồng đốt giúp buồng đốt sôi đều. 

Các béc phun cũng ngăn các hạt rắn trong lớp sôi lọt vào buồng cấp gió. Thiết kế hệ thống phân phối gió để buồng đốt sôi đều là cực kỳ quan trọng đối với lò tầng sôi.

Ngoài gió cấp 1, gió cấp hai của hệ thống nồi hơi tầng sôi có thể được cấp vào khu vực trống của buồng đốt để cung cấp thêm khí oxy để quá trình cháy đạt hiệu quả cao hơn. 

Bên cạnh đó, còn tùy vào loại nhiên liệu được đốt cháy trong buồng đốt sẽ điều chỉnh tốc độ gió và tỉ trọng của cả hai loại gió.

Bộ sấy không khí lò hơi đốt tầng sôi balong ống nước tuần hoàn tự nhiên

Bộ sấy không khí là một bộ phận quan trọng, được lắp đặt thêm vào bên trong các lò hơi tầng sôi để tận dụng triệt để nguồn nhiệt của khói thải và giúp nhiên liệu đốt dể cháy hơn. Thiết bị này giúp tiết kiệm nhiên liệu, giảm chi phí đầu tư cho việc vận hành lò hơi.

Hệ thống thải xỉ lò hơi đốt tầng sôi balong ống nước tuần hoàn tự nhiên

Thông thường, một lò hơi sẽ thải rác ở dạng khói và chất rắn. Trong đó, khói hay khí thải bao gồm một số loại như SOx, NOx, COx,…là dạng xỉ thải có tỉ trọng to lớn trước khi ra ngoài môi trường. 

Chính vì vậy mà hệ thống lò hơi tầng sôi thường ưu tiên lắp đặt các thiết bị xử lý khói thải. Còn chất rắn là tất cả các xỉ, tro tự nhiên của nhiên liệu sau khi bị đốt cháy. 

Ưu điểm của các lò hơi tầng sôi là sở hữu buồng đốt được vận hành ở nhiệt độ dưới 900 độ C. Chính điều này giúp lò hơi được phát triển giống như một bộ xử lý khí thải hoạt động ở công suất cao. 

Điều này đảm bảo cho hệ thống nồi hơi tầng sôi không cần phải lắp đặt các thiết bị đắt tiền mà vẫn đảm bảo đáp ứng các thông số về bảo vệ môi trường. 

Hệ thống lọc và thải xỉ gồm bộ lọc Cyclone, túi lọc, lọc bụi tĩnh điện cùng thiết bị xử lý khí thải như SOx, NOx,…Các loại xỉ thải với kích thước lớn thường bao gồm các hạt bụi mịn bay theo khói. Khi nó đi ra khỏi buồng đốt được lọc bụi tại bộ hâm nước. Toàn bộ lượng tro vừa lọc sẽ được đưa ra ở phần đuôi lò.

Cấu tạo bộ phận cụm sinh hơi lò đốt tầng sôi hơi balong ống nước tuần hoàn tự nhiên

Cụm sinh hơi gồm những bộ phận cơ bản như tường nước, ống sinh hơi, ống bức xạ, ống đối lưu, ống quá nhiệt,…Quá trình cấp nước được tuần hoàn từ balong, đi xuống ống góp dưới, rồi được gia nhiệt đến nhiệt độ bay hơi để trở về balong thông qua ống vách ướt.

Nước tại balong sẽ được tách ra rồi cung cấp đến khách hàng. Còn trong các lò hơi quá nhiệt, hơi nước được tiếp tục sử dụng để cho chạy tua bin hơi.

Hệ thống điều khiển vận hành an toàn hoạt động lò hơi đốt tầng sôi balong ống nước tuần hoàn tự nhiên

Hệ thống điều khiển an toàn được chế tạo theo công nghệ vận hành lò hơi một cách tự động, bảo vệ nồi hơi hoạt động an toàn và ổn định. 

Bên cạnh đó, phần mềm điều khiển thực hiện các chức năng kiểm tra và kiểm soát các hoạt động của lò hơi tầng sôi cũng như tích hợp thêm chế độ cảnh báo để đảm bảo nồi hơi tầng sôi hoạt động an toàn và hiệu quả. 

Hệ thống lò hơi tầng sôi có thể cung cấp hơi ổn định, đặc biệt là độ ổn định áp suất làm việc và kiểm soát nhiệt độ ở mức tiêu chuẩn; tạo ra nguồn nhiệt năng lớn và luôn được duy trì ở mức 800 – 900 độ C. 

Quá trình trao đổi nhiệt đối lưu cũng diễn ra trơn tru. Được gọi là trao đổi nhiệt đối lưu là vì đây là một quá trình trao đổi nhiệt giữa các vùng chênh lệch nhiệt độ hoặc giữa các lớp vật liệu chất rắn và chất lỏng. Lượng khí thải NOx, SOx cũng ít hơn so với khi sử dụng lò hơi truyền thống. Nhờ đó mà trở thành một hệ thống thân thiện và đạt tiêu chuẩn môi trường và hạn chế được hiện tượng xỉ, tro bám trên bề mặt dàn ống cũng như bề mặt của thiết bị. Nhiên liệu được cấp vào lò hơi diễn ra dễ dàng và đơn giản, thời gian diễn ra lại nhanh nhờ hệ thống băng tải, vít tải tự động hóa. Do đó giúp tiết kiệm một cách tối đa hóa nguồn nhiên liệu đầu vào. Bên cạnh đó, lò hơi tầng sôi balong ống nước tuần hoàn tự nhiên còn có tuổi thọ và độ bền cao.