Lò hơi tầng sôi là một công nghệ tiên tiến mà doanh nghiệp nên đầu tư để áp dụng trong nhà máy sản xuất của mình. Hệ thống này không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu và chi phí sản xuất mà còn mang lại những tác động tích cực đến môi trường.
Bài viết này sẽ giải thích chi tiết về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của lò hơi tầng sôi, cũng như lý giải tại sao doanh nghiệp nên tích hợp công nghệ này vào hoạt động sản xuất của mình.
Thông tin quan trọng
- Lò hơi tầng sôi là một thiết bị quan trọng trong các ngành công nghiệp, với khả năng sản xuất hơi nước áp suất cao và nhiệt độ cao. Được thiết kế với độ bền cao, hiệu suất năng lượng tối ưu, lò hơi tầng sôi là lựa chọn lý tưởng cho các ngành công nghiệp như năng lượng, hóa chất, dược phẩm, thực phẩm và đồ uống.
- Với khả năng hoạt động linh hoạt với nhiều nguồn nhiên liệu khác nhau như gas, dầu, than, điện và sinh khối, lò hơi tầng sôi đáp ứng được nhu cầu đa dạng của các doanh nghiệp. Bên cạnh đó, thiết bị này cũng dễ sử dụng và bảo trì, giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất và tiết kiệm chi phí. Với những ưu điểm nổi bật này, lò hơi tầng sôi là sự lựa chọn hàng đầu cho các doanh nghiệp mong muốn tăng cường hiệu suất và chất lượng sản xuất.
Lò hơi tầng sôi là gì ?
Lò hơi tầng sôi là một công nghệ đốt tầng sôi tiên tiến, mang lại hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng cho quá trình sản xuất. Được phát triển và cải tiến bởi George Babcock và Stephen Wilcox từ những năm 1860, lò hơi tầng sôi đã được thiết kế an toàn và có khả năng hoạt động ở áp suất cao. Điều này cho phép lò hơi tầng sôi đốt cháy nhiều loại nhiên liệu khác nhau, bao gồm than đá, rác thải và cả biomass (sinh khối).
Tên gọi “tầng sôi” xuất phát từ việc các lớp chất rắn và nhiên liệu trong buồng đốt đạt được trạng thái lơ lửng, tương tự như sự sôi của chất lỏng. Điều này tạo ra một môi trường đốt cháy hiệu quả và giúp giảm phát thải đáng kể.
Với những ưu điểm vượt trội về hiệu suất và khả năng đốt cháy nhiều loại nhiên liệu, lò hơi tầng sôi đã trở thành một hệ thống giảm phát thải hiệu suất cao được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Nó không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn đóng góp tích cực vào bảo vệ môi trường.
Theo đánh giá của các chuyên gia, lò hơi tầng sôi có tỉ lệ khí CO2, NOx, SO2,… thấp hơn đáng kể so với các loại lò hơi thông thường chỉ đốt được nhiên liệu hóa thạch.
Phương pháp này được coi là một giải pháp mang lại hiệu quả kinh tế và môi trường. Hệ thống lò hơi tầng sôi có tuổi thọ và độ bền cao, hiệu suất lò vượt trội, cùng với chi phí duy trì và sửa chữa thấp. Điều này giúp giảm phát thải ra môi trường và bảo vệ môi trường hiệu quả.
Hiện nay, lò hơi tầng sôi đã trở thành một phần không thể thiếu trong quá trình sản xuất của các nhà máy và được sử dụng như một thiết bị chuyên dụng. Nhiệm vụ chính của hệ thống này là chuyển đổi trực tiếp năng lượng hóa học có trong nhiên liệu đốt biomass thành các dạng năng lượng sạch như nhiệt, điện và hơi bão hòa. Điều này không chỉ giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất mà còn đóng góp tích cực vào việc bảo vệ môi trường. Với lò hơi tầng sôi, chúng ta có thể sử dụng nguồn năng lượng tái tạo một cách hiệu quả và bền vững, giúp giảm thiểu lượng khí thải gây ô nhiễm và tiết kiệm tài nguyên tự nhiên.
Danh sách các từ viết tắt phổ biến trên các loại lò hơi tầng sôi:
– AFBC (Atmospheric Fluidized Bed Combustion): Lò hơi tầng sôi bọt;
– BFB (Bubbling Fluidized Bed): Buồng đốt tầng sôi bọt;
– CFBC (Circulating Fluidized Bed Combustion): Lò hơi tầng sôi tuần hoàn;
– PFBC (Pressurize Fluidized Bed Boiler) Lò hơi tầng sôi có áp;
– PA: Primary Air;
– SA: Secondary Air;
Cấu tạo lò hơi tầng sôi
Hệ thống cấp liệu
Hệ thống cấp liệu của một lò hơi tầng sôi bao gồm băng tải, vít, gàu tải… nhằm hỗ trợ việc vận chuyển nhiên liệu vào buồng đốt để đảm bảo quá trình cháy diễn ra hiệu quả. Để đạt được hiệu suất tối ưu, các loại vật liệu cấp phải đáp ứng một tiêu chuẩn nhất định về kích thước và độ đồng đều trước khi được cấp vào lò hơi tầng sôi. Ví dụ, kích thước chuẩn của than đá hoặc than cám là từ 0 đến 10mm, còn biomass có kích thước từ 0 đến 50mm.
Toàn bộ nhiên liệu cháy được đưa vào buồng đốt của lò hơi tầng sôi một cách tự động thông qua hệ thống băng tải, gàu tải, vít,… Từ đây, các hạt rắn nhiên liệu sẽ di chuyển ra khỏi buồng cấp liệu và được chuyển đến khu vực dự trữ để có thể đưa trực tiếp vào lò hơi tầng sôi.
Hơn nữa, hệ thống cấp liệu trong buồng đốt sẽ được trang bị thêm các bộ phận cảm biến để đo lường khối lượng nhiên liệu được cấp vào lò. Điều này cho phép theo dõi và kiểm soát mức độ tiêu hao nhiên liệu cũng như hiệu suất của lò hơi tầng sôi đốt đa nhiên liệu.
Buồng đốt
Hiện nay, có nhiều phương pháp để đánh giá chất lượng sản phẩm và dịch vụ của các doanh nghiệp. ASME (Hội Kỹ sư Cơ khí Mỹ) là tiêu chuẩn mà Hải Âu đã chọn để đo lường chất lượng của sản phẩm và dịch vụ trong lĩnh vực gia công, thiết kế lò hơi công nghiệp, bồn áp lực và yêu cầu có đơn vị kiểm định độc lập.
Về cơ bản, hệ thống buồng đốt lò hơi chứa nhiều loại nhiên liệu như cát, xỉ, đá vôi, than, tro,… Khi áp suất không khí tăng lên, các chất rắn trong buồng đốt sẽ bắt đầu giãn nở và trở thành trạng thái lơ lửng.
Trong buồng đốt, chất rắn như cát, xỉ, đá vôi, than, đá dolomit,… tạo thành một lớp sôi để đáp ứng quá trình đốt cháy vật liệu. Lớp sôi này tự do chuyển động trong buồng đốt do nhiệt độ không khí và áp suất tăng nhanh. Chiều cao của lớp sôi có thể từ 120 đến 400mm và độ dày ước tính khoảng 0.8 đến 1.2mm. Khối lượng trung bình của lớp sôi dao động từ 1500 đến 2400kg/m3.
Hơn nữa, một thực tế phổ biến là người ta thường kết hợp hạt làm nền với các chất liệu đốt với tỉ lệ từ 1 đến 5%. Nhờ vào lớp chất nền này chiếm tỉ lệ lớn, buồng đốt có thể giữ nhiệt tốt hơn, đảm bảo việc đốt cháy nhiên liệu hoàn toàn và tận dụng triệt để nguồn nhiệt lượng tạo ra. Đồng thời, việc sử dụng chất nền còn giúp giảm thiểu lượng khí thải độc hại xả ra môi trường.
Hệ thống cấp gió
Hệ thống cung cấp gió bao gồm quạt hút, quạt gió cấp một và gió cấp hai. Quạt hút là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống, giúp khởi động quá trình cung cấp gió. Gió cấp một được gia nhiệt khi đi qua hệ thống sấy không khí, sau đó được đưa vào buồng phân phối gió dưới đáy lò.
Buồng phân phối gió được trang bị nhiều béc-phun, giúp gió được phân tán đều trong buồng đốt, tạo điều kiện cho quá trình sôi diễn ra đồng đều hơn và ngăn chặn các hạt rắn từ lớp nền xâm nhập vào buồng cấp gió. Còn gió cấp hai có nhiệm vụ cung cấp thêm khí để quá trình cháy diễn ra hiệu quả hơn.
Hệ thống phân phối gió trong lò tầng sôi đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự đều đặn của lớp sôi. Gió cấp một sau khi được gia nhiệt khi đi qua bộ sấy không khí sẽ đi vào buồng phân phối gió ở dưới đáy lò. Buồng phân phối gió được trang bị nhiều béc phun để phân đều lượng gió cấp ra khắp bề mặt buồng đốt, giúp lớp sôi trong buồng đốt được sôi đều.
Ngoài ra, các béc phun còn có chức năng ngăn các hạt rắn trong lớp sôi không thể lọt vào buồng cấp gió, đảm bảo sự sạch sẽ và ổn định của hệ thống. Thiết kế hệ thống phân phối gió đúng cách là yếu tố cực kỳ quan trọng để đảm bảo hiệu suất hoạt động của lò tầng sôi.
Ngoài gió cấp 1, ta còn có thể cấp gió cấp hai từ hệ thống nồi hơi tầng sôi vào khu vực trống của buồng đốt để cung cấp thêm khí oxy, nhằm tăng hiệu suất quá trình cháy.
Bên cạnh đó, tốc độ và tỉ trọng của cả hai loại gió sẽ được điều chỉnh tùy thuộc vào loại nhiên liệu được đốt cháy trong buồng đốt.
Bộ sấy không khí
Bộ sấy không khí là một thành phần quan trọng và cần thiết trong các lò hơi tầng sôi. Bằng cách sử dụng nhiệt độ cao của khói thải, bộ sấy không khí giúp nhiên liệu đốt cháy hiệu quả hơn. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu mà còn giảm chi phí đầu tư cho việc vận hành lò hơi. Với vai trò quan trọng của mình, bộ sấy không khí đóng vai trò không thể thiếu trong quá trình sản xuất và cung cấp năng lượng.
Hệ thống thải xỉ
Một điểm đặc biệt của lò hơi tầng sôi là khả năng xử lý hiệu quả khói thải. Khói thải từ lò hơi thường chứa các chất gây ô nhiễm như SOx, NOx, COx,… có tỉ trọng lớn trước khi được thải ra môi trường. Vì vậy, hệ thống lò hơi tầng sôi thường được trang bị các thiết bị xử lý khói thải để giảm thiểu tác động xấu đến môi trường.
Ngoài ra, lò hơi tầng sôi còn có khả năng xử lý chất rắn. Chất rắn bao gồm các xỉ và tro tự nhiên của nhiên liệu sau khi bị đốt cháy. Nhờ vào buồng đốt được vận hành ở nhiệt độ dưới 900 độ C, lò hơi tầng sôi có thể hoạt động như một bộ xử lý khí thải hiệu quả ở công suất cao.
Với những ưu điểm này, lò hơi tầng sôi là một giải pháp lý tưởng cho việc xử lý khói thải và chất rắn trong quá trình sản xuất và vận hành.
Điều này đảm bảo rằng hệ thống nồi hơi tầng sôi không cần phải lắp đặt các thiết bị đắt tiền mà vẫn đáp ứng các thông số về bảo vệ môi trường. Hệ thống lọc và thải xỉ bao gồm bộ lọc Cyclone, túi lọc, lọc bụi tĩnh điện cùng với thiết bị xử lý khí thải như SOx, NOx,… Các loại xỉ thải có kích thước lớn thường chứa các hạt bụi mịn bay theo khói. Khi chúng đi ra khỏi buồng đốt, chúng sẽ được lọc bụi tại bộ hâm nước. Toàn bộ lượng tro đã được lọc sẽ được đưa ra ở phần đuôi lò.
Các cụm sinh hơi
Cụm sinh hơi bao gồm các thành phần quan trọng như tường nước, ống sinh hơi, ống bức xạ, ống đối lưu và ống quá nhiệt. Quá trình cấp nước diễn ra từ balong, đi qua ống dẫn xuống phía dưới, sau đó được gia nhiệt để bay hơi và trở về balong thông qua ống vách ướt.
Nước trong balong sẽ được tách ra và cung cấp cho khách hàng. Trong các lò hơi quá nhiệt, hơi nước tiếp tục được sử dụng để vận hành tua bin hơi.
Hệ thuống điều khiển an toàn lò hơi
Hệ thống điều khiển an toàn được xây dựng dựa trên công nghệ vận hành lò hơi tự động, đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn của nồi hơi.
Ngoài ra, phần mềm điều khiển cũng thực hiện các chức năng kiểm tra và kiểm soát hoạt động của lò hơi tầng sôi, đồng thời tích hợp chế độ cảnh báo để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của nồi hơi tầng sôi.
Cung cấp nấm gió lò hơi tầng sôi
Nấm lò hơi là một thành phần quan trọng trong nồi hơi và lò hơi tầng sôi, giúp tăng cường hiệu suất hoạt động của chúng và giảm thiểu khí thải gây ô nhiễm cho môi trường.
Chúng tôi là chuyên gia trong việc sản xuất các loại ghi lò hơi dành cho các loại lò hơi đốt than, với nhiều kích thước và kiểu dáng khác nhau, phù hợp cho cả lò hơi kiểu đứng và kiểu nằm.
Bên cạnh đó, Nồi hơi Hải Âu còn chuyên chế tạo các loại cửa cho than, khung đỡ gạch và nhiều phụ kiện khác cho lò hơi như van, đồng hồ áp suất,… Chúng tôi cam kết mang đến cho khách hàng những sản phẩm chất lượng, đáng tin cậy và đáp ứng được mọi yêu cầu của họ.
Với kinh nghiệm lâu năm trong ngành công nghiệp lò hơi, chúng tôi tự hào là đối tác tin cậy của nhiều khách hàng trong việc cung cấp các giải pháp tối ưu cho hệ thống lò hơi của họ. Hãy đến với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất cho nhu cầu của bạn.
Đặc tính kỹ thuật lò hơi tầng sôi
- Công suất sinh hơi: 1:50 tấn hơi/ giờ;
- Nhiệt độ hơi lò đốt: 165 – 250 độ C;
- Áp suất hơi: 5 – 25 bar;
- Hiệu suất cao cho toàn bộ lò hơi tầng sôi: 80 – 90%;
- Hiệu suất cháy: > 90%;
- Tiêu hao nhiên liệu: 170 – 190kg than cám/ tấn hơi; 185 – 205kg trấu/ tấn hơi; 200 – 220kg mùn cưa/ tấn hơi;
- Tiêu chuẩn phát thải ra môi trường: QCVN 19/2009/BTNMT;
- Quy trình vận hành: Tự động hoàn toàn hoặc bán tự động;
- Nguồn điện cấp: 380 VAC/ 50 Hz/ 3 pha;
- Tiêu chuẩn tính toán, áp suất thiết kế, chế tạo, lắp đặt: Theo ASME và TVCN;
- Nhiện liệu đốt: sinh khối (trấu, mùn cưa, dăm bào, vỏ điều, bã mía,…).
Hải Âu đang không ngừng nỗ lực để đóng góp vào việc xây dựng một ngành năng lượng xanh, sạch và bền vững cho Việt Nam. Chúng tôi đang ngày càng hoàn thiện và phát triển các giải pháp cho các nhà máy nhằm giải quyết các vấn đề môi trường cơ bản và mang lại sự lựa chọn chuyên nghiệp và hiệu quả cho khách hàng.
Công nghệ lò hơi tầng sôi với các chức năng đã được đề cập trước đây là một giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả cho khách hàng quan tâm đến việc chuyển đổi xanh trong chuỗi sản xuất và hướng đến sự phát triển bền vững. Chúng tôi tin rằng việc áp dụng công nghệ lò đốt sinh khối này sẽ mang lại nhiều lợi ích không chỉ cho môi trường mà còn cho sự phát triển kinh tế và xã hội của Việt Nam.
