Hiện nay, các nhà máy sản xuất có nhu cầu cao về nhiệt trong các quy trình công nghệ. Thông thường, nguồn nhiệt này sẽ được sản xuất và phân phối qua thiết bị gia nhiệt phổ biến – lò hơi. Tuy nhiên, trên thực tế lại có sản phẩm với những tính năng vượt trội hơn. Đó chính là lò dầu tải nhiệt. Hãy cùng GDP Group tìm hiểu qua bài viết này nhé.
Lò dầu tải nhiệt là gì?
Lò dầu tải nhiệt hay còn gọi là lò dầu truyền nhiệt sử dụng buồng đốt kiểu ghi xích để đốt nhiên liệu, năng lượng sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu sẽ gia nhiệt cho dầu truyền nhiệt, nhiệt độ dầu sau gia nhiệt có thể lên đến 400oC. Dầu sau gia nhiệt sẽ được đưa đến các thiết bị sử dụng nhiệt trong sản xuất công nghiệp. Tuy nhiên, trong công nghiệp, lò dầu tải nhiệt chỉ sử dụng cho các hệ thống trao đổi nhiệt gián tiếp, nghĩa là dầu sẽ đi qua các bộ trao đổi nhiệt tại thiết bị dùng nhiệt sau đó được đưa trở về lò dầu để gia nhiệt lên lại, như vậy dầu sẽ đi tuần hoàn thành một chu trình khép kín. Lò dầu tải nhiệt ghi xích trong công nghiệp có thể đạt công suất lên đến 18 GCal/giờ. Đặc tính kỹ thuật:
- Công nghệ lò hơi được tính toán, thiết kế, chế tạo, lắp đặt theo tiêu chuẩn ASME.
- Công suất nhiệt lắp đặt: 1.000.000 ÷ 16.000.000 kcal/giờ.
- Nhiệt độ làm việc: 400°C
- Áp suất làm việc: 4-15 bar
- Nhiên liệu sử dụng: Than indo, Biomass…
- Hiệu suất lò dầu tải nhiệt: > 80%
- Chất lỏng truyền nhiệt: Dầu lỏng hoặc dầu bay hơi.
Cấu tạo của lò dầu tải nhiệt
1. Nồi hơi (Burner):
Đây là nơi nhiên liệu (như dầu hoặc gas) được đốt cháy để tạo ra nguồn nhiệt. Nồi hơi thường có cấu trúc vững chắc và chịu được áp lực và nhiệt độ cao.
2. Bồn chứa dầu nhiệt (Thermal Oil Tank): Đây là nơi chứa dầu nhiệt, một chất truyền nhiệt có khả năng lưu trữ và truyền nhiệt tốt. Bồn chứa dầu nhiệt thường được làm từ thép không gỉ hoặc thép carbon, và có thể có hệ thống gia nhiệt để duy trì nhiệt độ ổn định.
3. Hệ thống ống dẫn nhiệt (Heat Transfer System): Hệ thống ống dẫn nhiệt gồm các ống và bộ phận kết nối để truyền dẫn nhiệt từ dầu nhiệt trong bồn chứa đến quá trình hoặc hệ thống cần sử dụng nhiệt. Các ống thường được làm từ thép không gỉ hoặc thép carbon, và có thể có cách nhiệt bên ngoài để giữ cho nhiệt không bị mất đi trong quá trình truyền nhiệt.
4. Thiết bị kiểm soát nhiệt độ (Temperature Control Devices): Đây là các bộ phận điều khiển nhiệt độ trong lò dầu tải nhiệt, bao gồm bộ điều khiển nhiệt độ và cảm biến nhiệt độ. Chúng được sử dụng để duy trì nhiệt độ ổn định và kiểm soát quá trình truyền nhiệt theo yêu cầu cụ thể.
5. Hệ thống an toàn và bảo vệ (Safety and Protection System): Lò dầu tải nhiệt cần được trang bị các thiết bị an toàn và bảo vệ như van an toàn, bộ giảm áp, bộ bảo vệ cháy nổ và bộ giảm áp áp suất. Các thiết bị này đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành và ngăn chặn các sự cố tiềm ẩn như áp suất quá cao hoặc nguy cơ cháy nổ.
6. Hệ thống van và bộ phận điều khiển (Valves and Control Components): Lò dầu tải nhiệt cần có hệ thống van và bộ phận điều khiển để điều chỉnh lưu lượng dầu nhiệt và kiểm soát quá trình truyền nhiệt. Các van được sử dụng để mở hoặc đóng dòng dầu nhiệt, và các bộ phận điều khiển giúp điều chỉnh nhiệt độ và áp suất theo yêu cầu.
Đặc điểm cấu tạo lò dầu tải nhiệt
Lò dầu tải nhiệt được sử dụng trong sản xuất công nghiệp thường bao gồm các bộ phận chính sau:
- Hệ thống cấp nhiên liệu: Được thiết kế hoạt động theo cơ chế tự động hoặc bán tự động. Bộ phận này cung cấp nhiên liệu cho lò dầu tải nhiệt nhờ các thiết bị nhỏ như xe múc, vít tải, phễu nhiên liệu,..
- Buồng đốt – than lò: Đây là bộ phận đảm nhiệm chức năng đốt cháy nhiên liệu và hấp thụ nhiệt để phục vụ hiệu quả cho quá trình gia nhiệt.
- Bộ thu hồi nhiệt gió: Có nhiệm vụ tận dụng triệt để nguồn nhiệt từ khí thải, hỗ trợ tăng hiệu suất làm việc của lò dầu tải nhiệt.
- Hệ thống lọc bụi: Không chỉ có khả năng lọc bụi khô tới 99% mà bộ phận này còn có khả năng sử dụng hệ thống lọc bụi túi, đảm bảo khí thải đạt tiêu chuẩn đã quy định trong suốt quá trình vận hành.
- Quạt hút và ống khói: Sau khi khí thải được lọc qua hệ thống, bộ phận này sẽ hút và đẩy chúng ra môi trường bên ngoài.
Nguyên lý hoạt động của lò dầu tải nhiệt
Nguyên lý hoạt động của lò dầu tải nhiệt khá đơn giản nhưng rất hiệu quả. Hệ thống làm nóng dầu (hoặc một loại chất lỏng chịu nhiệt) thông qua buồng đốt. Dầu này sau đó tuần hoàn qua các đường ống và truyền nhiệt tới các thiết bị trao đổi nhiệt trong nhà máy.
- Dầu tải nhiệt: Được đốt nóng đến nhiệt độ cao mà không cần gia tăng áp suất, dầu vẫn giữ được tính an toàn, ổn định khi truyền nhiệt.
- Hệ thống tuần hoàn dầu: Sau khi dầu đã trao đổi nhiệt tại các điểm cần thiết, dầu quay lại lò để được làm nóng lại, giúp duy trì nhiệt độ không đổi trong suốt quá trình vận hành.
- Bộ điều khiển tự động: Hệ thống điều khiển tự động hóa quá trình đốt và tuần hoàn dầu, đảm bảo tối ưu hóa hiệu quả vận hành.
Ngoài ra, lò dầu tải nhiệt có khả năng đốt đa nhiên liệu như sinh khối, dầu diesel, khí gas, giúp người dùng linh hoạt trong việc chọn lựa nguồn cung cấp nhiên liệu, giảm thiểu chi phí vận hành và đảm bảo liên tục trong sản xuất.
So sánh lò dầu tải nhiệt và lò hơi
Lò dầu tải nhiệt và lò hơi là hai loại lò công nghiệp phổ biến, nhưng chúng có những đặc điểm riêng biệt về cấu tạo, hiệu suất và chi phí vận hành. Mỗi loại lò đều có ưu và nhược điểm, phù hợp với các yêu cầu sử dụng khác nhau trong công nghiệp.
| Tiêu chí | Lò Hơi | Lò Dầu Tải Nhiệt |
|---|---|---|
| Khả năng cháy nổ | Hơi nước không dễ cháy, nên ít rủi ro cháy nổ | Dầu có khả năng cháy, tiềm ẩn rủi ro cháy nổ cao hơn |
| Chi phí nhiên liệu | Nước là nguồn cung cấp rẻ và dễ dàng | Dầu có chi phí cao hơn nhiều so với nước |
| Độ bền của hệ thống | Hệ thống lò hơi có thể duy trì tốt chỉ cần thay nước định kỳ | Sau 5 năm, dầu sẽ xuống cấp, làm giảm khả năng trao đổi nhiệt |
| Ăn mòn | Có thể bị ăn mòn nếu nước không được xử lý đúng cách | Ít ăn mòn hơn do đặc tính của dầu |
| Tiêu hao điện năng | Tiêu thụ khoảng 22 kW/h, do cần bơm 5-7 m³ nước mỗi giờ | Tiêu thụ điện cao hơn, khoảng 55 kW/h, vì cần bơm 300-500 m³ dầu mỗi giờ |
| Khói thải | Không có muội than khi sử dụng | Phát sinh muội than, gây ảnh hưởng đến môi trường |
Nhận xét:
- Lò hơi phù hợp với các ứng dụng yêu cầu ít rủi ro cháy nổ và dễ dàng bảo trì, nhờ vào nguồn cung cấp nước rẻ và quy trình vận hành ít phức tạp.
- Lò dầu tải nhiệt cung cấp nhiệt độ ổn định và có khả năng trao đổi nhiệt cao, nhưng chi phí vận hành và tiêu hao điện năng cao hơn, nên thường được dùng trong các ngành yêu cầu nhiệt độ cao và điều chỉnh nhiệt độ linh hoạt.
