Lò hơi tầng sôi tổ hợp ống nước – ống lửa là loại lò hơi kết hợp cả hai kiểu cấu trúc ống nước và ống lửa trong cùng một thân lò. Điều này mang lại sự linh hoạt trong thiết kế và vận hành, đồng thời tận dụng ưu điểm của cả hai loại lò hơi.
Lò tầng sôi được chia làm 3 loại (hoặc 3 thế hệ):
• AFBC Boiler: Lò hơi tầng sôi ở áp suất khí quyển, là loại lò tầng sôi phổ biến nhất. Nó còn được gọi với tên khác là lò hơi tầng sôi bọt (BFB Boiler).
• CFBC Boiler: Lò hơi tầng sôi tuần hoàn, đây là biến thể tốc độ sôi cao của lò tầng sôi với vận tốc khói trong buồng đốt lên tới 4 – 6 m/s, các hạt rắn trong khói (bao gồm chất nền và nhiên liệu) sẽ được giữ lại nhờ Cyclone tách (loại nóng hoặc lạnh) và tuần hoàn trở lại buồng đốt. Loại lò tầng sôi này có hiệu quả đốt cháy nhiên liệu rất cao tuy nhiên giá thành đầu tư ban đầu cũng cao tương ứng. Vì vậy, lò CFBC thường được thiết kế đối với dải công suất từ 100 tấn/giờ trở lên.
• PFBC Boiler: Lò hơi tầng sôi có áp, đây là biến thể đặc biệt của lò tầng sôi trong đó toàn bộ lò được đặt trong một khu vực áp suất cao (khoảng 16kg/cm2). Khí nóng sinh ra sau khi qua các bộ trao đổi nhiệt được sử dụng để chạy tua bin khí. Hơi nước sinh ra từ các bộ trao đổi nhiệt được sử dụng để chạy tua bin hơi. Lò hơi PFBC nhìn chung có hiệu suất hệ thống cao hơn so với hai dạng còn lại tuy nhiên chi phí đầu tư cũng rất cao và cấu tạo hệ thống phức tạp là trở ngại lớn. Dải công suất thiết kế của PFBC là 70 – 350 MW.
Cấu tạo:
-
Thân lò:
Thường có dạng tổ hợp ống nước và ống lửa, có thể là kiểu tuần hoàn tự nhiên.
-
Buồng đốt:
Có thể là buồng đốt ngoài hoặc buồng đốt được bao quanh bởi các ống sinh hơi (trong trường hợp lò hơi tầng sôi tubulen).
-
Hệ thống tầng sôi:
Được thiết kế để đốt cháy nhiên liệu trong môi trường sôi, với vật liệu nền (cát, đá vôi…) và không khí được cấp từ dưới lên.
-
Hệ thống cấp gió:
Cung cấp gió cho quá trình đốt cháy, có thể điều chỉnh lưu lượng gió ở nhiều vị trí khác nhau.
-
Hệ thống thu hồi nhiệt:
Thu hồi nhiệt từ nước và gió nóng, giúp nâng cao hiệu suất lò hơi.
-
Hệ thống lọc bụi:
Loại bỏ bụi từ khói thải, đảm bảo khí thải đạt tiêu chuẩn.
- Nhiên liệu (than, biomass,…) được đưa vào buồng đốt cùng với vật liệu nền (cát, đá vôi).
- Không khí được thổi mạnh từ dưới lên, làm cho nhiên liệu và vật liệu nền sôi lên.
- Quá trình cháy diễn ra trong môi trường sôi, tạo ra nhiệt lượng.
- Nhiệt lượng này được truyền cho nước trong các ống, làm nước sôi và tạo ra hơi nước áp suất cao.
- Hơi nước được sử dụng cho các mục đích khác nhau (sản xuất, sưởi ấm,…).
- Tro và xỉ được thu hồi và xử lý.
-
Đốt được nhiều loại nhiên liệu:
Lò hơi tầng sôi có thể đốt được nhiều loại nhiên liệu, bao gồm than, biomass, rác thải,…
-
Hiệu suất cao:
Do tận dụng được nhiệt từ quá trình cháy một cách triệt để, hiệu suất của lò hơi tầng sôi thường cao.
-
Kiểm soát nhiệt độ buồng đốt tốt:
Nhờ vào cấu trúc tổ hợp ống nước – ống lửa và hệ thống tầng sôi, nhiệt độ buồng đốt có thể được kiểm soát tốt, giúp tăng tuổi thọ của buồng đốt.
-
Ít phát thải:
Công nghệ tầng sôi giúp giảm thiểu lượng khí thải độc hại ra môi trường.
-
Dễ dàng vận hành và bảo trì:
Lò hơi tầng sôi có cấu trúc tương đối đơn giản, dễ vận hành và bảo trì.
-
Phù hợp với nhiều quy mô:
Có thể áp dụng cho cả các lò hơi công suất nhỏ và lớn.
-
Yêu cầu hệ thống tuần hoàn tro:Đối với các lò hơi tầng sôi có yêu cầu hiệu suất cao, cần có hệ thống tuần hoàn tro để tái sử dụng các hạt nhiên liệu chưa cháy hết.
-
Chiều cao lò hơi có thể tăng:
Do yêu cầu về chiều cao của buồng đốt, chiều cao tổng thể của lò hơi có thể tăng lên.
- Lò hơi tầng sôi tổ hợp ống nước – ống lửa được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như nhiệt điện, hóa chất, thực phẩm, dệt may, giấy,…
- Đặc biệt phù hợp với các ứng dụng cần đốt đa dạng các loại nhiên liệu và có yêu cầu cao về hiệu suất và kiểm soát khí thải.
