Lò hơi ghi xích là một thiết bị sử dụng nhiệt từ quá trình đốt các loại nhiên liệu như than cám, củi, trấu, và biomass để làm nóng nước, biến nước thành hơi phục vụ cho các nhu cầu trong sản xuất công nghiệp hoặc phát điện.

Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, lò hơi có khả năng sản xuất hơi với nhiệt độ và áp suất phù hợp để đáp ứng nhu cầu trong sản xuất. Theo đó, lò hơi được phân loại thành ba loại chính: lò hơi năng lượng, lò hơi công nghiệp và lò hơi dân dụng.

Lò hơi ghi xích là loại lò hơi có buồng đốt với mức độ cơ khí hóa cao nhất trong số các buồng đốt ghi đốt nhiên liệu theo lớp. Đặc điểm nổi bật của buồng đốt này là ghi xích hoạt động liên tục và lớp nhiên liệu di chuyển đồng thời với ghi.

Để đảm bảo điều kiện làm việc cho công nhân vận hành, ghi xích không được thiết kế rộng quá 4,5m và dài hơn 8m. Điều này dẫn đến công suất tối đa của buồng đốt chỉ đạt khoảng 40MW, với sản lượng hơi đạt 120 tấn/giờ.

Theo thống kê, trong số các loại lò hơi sử dụng ghi, lò hơi ghi xích chiếm tỷ lệ cao hơn nhờ vào cơ cấu cấp nhiên liệu và thải xỉ tự động, giúp quy trình vận hành trở nên đơn giản và tiết kiệm nhân lực.

Cấu tạo của lò hơi ghi xích

Lò hơi ghi xích bao gồm các thành phần chính như sau:

1: Van hơi nước

2 : Đường cấp nước

3: Ghi lò dạng xích

4: Buồng lửa

5: Hộp tro xỉ

6: Hộp gió

7: Cấp gió cấp 1 qua ghi cho lớp nhiên liệu trên ghi, phễu than

8: Ống khói

9: Bộ sấy không khí

10: Quạt cấp gió

11: Quạt khói

12: Bộ Hâm nước

13: Dàn ống nước xuống

14: Ống góp dưới

15: Dàn ống nước lên

16: Dãy pheston

17: Bộ quá nhiệt

Xem thêm: Dịch vụ cho thuê lò hơi

Nguyên lý hoạt động của lò hơi ghi xích

Hệ cấp nhiên liệu vào lò

Hệ thống cung cấp nhiên liệu cho lò bao gồm các thiết bị như xe xúc, phễu chứa nhiên liệu, gàu tải, băng tải và vít tải. Các thiết bị này được bố trí một cách linh hoạt, có khả năng định lượng và tự động hóa để cung cấp nhiên liệu cho lò hơi. Ngoài ra, hệ thống còn được trang bị cân khối lượng nhằm xác định chính xác lượng nhiên liệu được đưa vào lò hơi.

Ghi xích (Buồng đốt)

Phễu cấp nhiên liệu được đặt bên ngoài khu vực buồng đốt. Nhờ vào tác động của trọng lực, nhiên liệu được phân bố đồng đều trên bề mặt ghi, sau đó cùng với ghi xích, nó sẽ được đưa vào buồng đốt của lò hơi. Trong quá trình di chuyển của ghi, các giai đoạn cháy của nhiên liệu diễn ra liên tiếp và chiếm những khu vực nhất định dọc theo chiều dài của ghi. Xỉ được hình thành trong quá trình cháy sẽ được gạt xuống phễu hứng xỉ thông qua thiết bị gạt xỉ.

Quá trình cháy của nhiên liệu là một phản ứng hóa học giữa các nguyên tố trong nhiên liệu và oxy, tạo ra ánh sáng và nhiệt (quá trình này còn được gọi là quá trình oxy hóa).

Oxy, được cung cấp từ không khí, đi vào buồng đốt thông qua các hộp gió. Trong quá trình cháy, các nguyên tố có trong nhiên liệu như C, H, O, N, S… sẽ bị oxy hóa, và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là khói.

Khi cháy xảy ra, nhiệt lượng sinh ra sẽ được truyền đến các dàn ống sinh hơi xung quanh buồng đốt. Nước trong các ống này sẽ được đun nóng đến khi sôi và chuyển thành hơi. Hơi nước được tạo ra sẽ được thu thập tại bao hơi, nơi mà hơi sẽ được tách ra khỏi hỗn hợp hơi nước.

Nước chưa bốc hơi trong bao hơi sẽ được đưa trở lại các dàn ống sinh hơi thông qua hệ thống ống xuống được lắp đặt bên ngoài vách ướt nhằm tránh việc hấp thụ nhiệt. Nước trong các ống nước xuống không được đun nóng và có trọng lượng riêng lớn hơn so với hỗn hợp hơi nước trong các dàn ống sinh hơi. Điều này tạo ra sự chênh lệch trọng lượng cột nước, giúp môi chất di chuyển tuần hoàn một cách tự nhiên trong hệ thống tuần hoàn kín.

Tuy nhiên, khi áp suất làm việc của lò hơi đạt đến trạng thái cận tới hạn hoặc vượt quá mức này, cần phải sử dụng bơm tuần hoàn để hỗ trợ nước di chuyển qua dàn ống sinh hơi. Hơi thoát ra từ bão hơi là hơi đã bão hòa; nếu cần có chất lượng hơi quá nhiệt, hơi này sẽ được dẫn qua bộ quá nhiệt để gia tăng nhiệt độ thành hơi quá nhiệt với nhiệt độ cao hơn.

Bộ thu hồi nước và gió lò hơi ghi xích

Khí thải phát sinh trong quá trình đốt nhiên liệu, sau khi đi qua các ống đối lưu của lò hơi, vẫn còn chứa một lượng năng lượng đáng kể. Do đó, trong hệ thống lò hơi, cần thiết phải sử dụng bộ hâm nước cấp và bộ sấy không khí cấp vào lò để tận dụng nguồn nhiệt này, nhằm giảm thiểu lãng phí năng lượng và tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của lò.

Nước từ bồn chứa sau khi được xử lý sạch sẽ và loại bỏ khí O2 cùng CO2 hòa tan sẽ được bơm vào bộ hâm nước. Tại đây, nước sẽ được gia nhiệt đến mức nhiệt độ thích hợp, sau đó tiếp tục di chuyển vào bao hơi của lò hơi. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng bộ hâm nước không nên được thiết kế quá lớn để tránh tình trạng nước sinh hơi trong bộ hâm nước gây ra áp lực lớn trên đường ống cấp nước vào lò hơi.

Không khí từ môi trường bên ngoài sẽ được quạt cấp đưa vào bộ sấy không khí nhằm tận dụng tối đa nhiệt lượng từ khói thải. Sau khi đi qua bộ sấy không khí, nhiệt độ của khói sẽ đạt từ 110 đến 140 độ C. Nhiệt độ khói thải cũng cần được duy trì ở mức không quá thấp để tránh hiện tượng ăn mòn ống khói do sự ngưng tụ sương trong khói, khi SO2 hoặc NOx trong khói bị oxy hóa thành axit.

Hệ thống lọc bụi của lò hơi ghi xích:

Hệ thống lọc bụi có thể áp dụng các phương pháp như lọc bụi túi, lọc bụi tĩnh điện hoặc tháp lọc ướt để xử lý bụi từ lò. Những thiết bị này có chức năng lọc và tách các hạt bụi trong khí thải, nhằm đảm bảo rằng khí thải khi thoát ra ngoài sẽ tuân thủ các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường.

Quạt hút và ống khói:

Quạt hút là thiết bị có chức năng loại bỏ khói thải từ buồng đốt của lò hơi, đồng thời đẩy khói vào ống khói để thải ra môi trường bên ngoài. Ngoài ra, quạt hút còn giúp duy trì áp suất âm trong buồng đốt, từ đó ngăn ngừa các sự cố áp suất dương có thể xảy ra, gây nguy hiểm cho quá trình vận hành và toàn bộ hệ thống lò hơi.

Lò hơi ghi xích có ưu/nhược điểm gì?

Ưu điểm:

• Quá trình cung cấp nhiên liệu và loại bỏ tro xỉ được thực hiện một cách tự động và dễ dàng trong quá trình vận hành, giúp tiết kiệm nhân lực nhờ vào cấu trúc chuyển động hiệu quả.
• Hiệu suất của lò hơi được cải thiện nhờ khả năng kiểm soát tốt hơn trong quá trình đốt cháy nhiên liệu (phân phối không khí hợp lý, lò hoạt động ổn định và an toàn).
• Ghi lò hơi được làm mát từ phía dưới, do đó tuổi thọ của nó được kéo dài.

Nhược điểm:

• Công suất bị giới hạn, không thể sản xuất lò có công suất lớn.
• Quán tính nhiệt lớn không thể điều chỉnh.
• Ghi xích là một bộ phận cơ khí dễ bị hư hỏng, dẫn đến chi phí bảo trì cao.

Xem thêm: Đầu đốt sinh khối

Ứng dụng thực tế của lò hơi ghi xích

Lò hơi ghi xích thường được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp như:

• Thực phẩm
• Dệt nhuộm
• Nhựa
• Cao su
• Thức ăn chăn nuôi
• Đường
• Giấy và bao bì
• …

Hy vọng những thông tin trên sẽ giúp bạn nắm bắt rõ hơn về nguyên lý cũng như ứng dụng thực tiễn của lò hơi ghi xích trong đời sống. Nếu bạn cần tư vấn về thiết kế lò hơi ghi xích, hãy liên hệ với chúng tôi để nhận được sự tư vấn miễn phí và giải pháp tối ưu nhất cho nhu cầu của bạn.