Lò hơi là một trong những công cụ quan trọng trong các hoạt động công nghiệp và sản xuất và được sử dụng rộng rãi trong các ngành như sản xuất thép, chế biến thực phẩm, y tế và nhiều ngành công nghiệp khác. Nó có chức năng chuyển hoá năng lượng thành hơi nước với áp suất và nhiệt độ cao bằng cách sử dụng nhiên liệu như dầu, khí đốt, than hoặc năng lượng điện. Cùng gdgroup tìm hiểu chi tiết nhé!
Cấu tạo của nồi hơi
Về cấu tạo của lò hơi, mặc dù có nhiều loại khác nhau nhưng về cơ bản, thiết bị này được tạo thành từ các bộ phận chính như sau:
- Hệ cấp liệu: Bao gồm các thiết bị xe múc, xe xúc, phễu chứa liệu, gầu tải, băng tải được vận hành tự động hoặc bán tự động. Nhưng được bố trí điều khiển liên động hiểu đơn giản là tự định lượng và tự cấp nhiên liệu cho lò hơi. Ngoài ra, hệ cấp liệu còn được thiết kế thêm cân khối lượng để định lượng chính xác hơn nguồn nhiên liệu cho vào lò hơi.
- Buồng đốt: Được thiết kế gồm buồng đốt, béc đốt, chùm ống hấp thụ bức xạ nhiệt, chùm ống sinh hơi. Bộ phận này rất quan trọng nhất khi thường xuyên vận hành ở nhiệt độ cao lên đến hàng trăm độ C. chức năng chính của nó để đốt cháy nhiên liệu kiệt nhất có thể. Ngoài ra còn có khả năng hấp thụ nhiệt cho quá trình sinh hơi.
- Bộ thu hồi nhiệt: Gồm bộ hâm nước và bộ sấy không khí với nhiệm vụ tận dụng nhiệt lượng từ khói thải, tăng hiệu suất của lò hơi và làm giảm nhiệt độ khói thải ra môi trường bên ngoài.
- Hệ thống lọc bụi: Có thể lựa chọn một trong các loại: lọc bụi túi vải, lọc bụi tĩnh điện, cyclone lọc bụi đa cấp, tháp lọc bụi ướt, bể lắng tro. Chức năng chính xử lý tro bụi từ quá trình cháy nhiên liệu của lò hơi để khói thải khi thoát ra bên ngoài đảm bảo các tiêu chuẩn môi trường do Nhà nước quy định.
- Quạt hút và ống khói: Phần khói thải sau khi được tận dụng nhiệt sẽ được xử lý lọc bụi qua nhiều cấp và được quạt hút đẩy lên ống khói và thải ra môi trường bên ngoài.
Các loại lò hơi – nồi hơi công nghiệp
Có rất nhiều loại lò hơi khác nhau tùy theo lĩnh vực sử dụng, sau đây là một số loại lò hơi phổ biến:
Lò hơi ống lửa (Fire – Tube Boiler)
Lò hơi ống lò ống lửa thường bao gồm ba phần chính: thân lò, bồn nước và ống khói, trong đó thân lò là bộ phận chính để sản sinh hơi nước. Thân lò bao gồm đầu đốt, ống lò, các ống lửa và balong. Nhiên liệu và gió sẽ được đầu đốt cấp vào ống lò – nơi diễn ra quá trình cháy để sinh ra nhiệt. Sau đó, khói nóng sẽ được dẫn qua các ống lửa chạy dọc bên trong thân lò để truyền nhiệt cho nước bao xung quanh các ống, tạo ra hơi nước để phục vụ cho quá trình sản xuất.
Lò hơi ống lửa có giá thành thấp do cấu tạo khá đơn giản và thường bị giới hạn trong việc ứng dụng.
Lò hơi ống nước (Water – Tube – Boiler)
Về thiết kế cũng có điểm tương tự giống như loại lò hơi ống lửa chúng ta đã đề cập trước đó, nhưng thay vì buồng đốt gia nhiệt ống để đun nước trong lò (bồn chứa nước), thì buồng đốt sẽ đun nóng các ống nước bên trong thân lò.
Theo cách tương tự, một nguồn nhiên liệu được đốt trong lò, làm cho các ống nước bên trong nóng lên. Một lần nữa, khi nước được đun sôi, hơi nước được tạo ra và di chuyển nơi lưu trữ (Balong hơi- Steam drum)
Lò hơi ống nước có hiệu suất nhiệt cao hơn so với lò hơi ống lửa, nhưng chúng phức tạp hơn để có thể xây dựng và chất lượng nước là một yếu tố quan trọng đến hiệu suất của lò.
Nguồn nước cấp cần được lọc và xử lý (Bộ làm mềm nước, khử khí …) để hoạt động hiệu quả nhất.
Năng lượng nhiệt trong buồng đốt được tạo ra nhờ quá trình đốt cháy nhiên liệu, Để tạo ra phản ứng đốt cháy cần phải đủ các yếu tố thành phần như: nguồn nhiên liệu, nhiệt và oxy.
Lò hơi có thể được thiết kế để đốt cháy một loại nhiên liệu cụ thể hoặc đa nhiên liệu, sử dụng bất kỳ công nghệ khác nhau, nhưng thành phần chính cần xem xét ở đây là nguồn nhiệt, hay còn gọi là nhiên liệu.
Nhiên liệu là một trong những khía cạnh quan trọng nhất của lò hơi đó là thứ đốt cháy bên trong lò hơi để tạo ra nhiệt.
Các nhiên liệu thường được sử dụng để vận hành lò hơi tiêu biểu như:
- Lò hơi đốt than: Đây được xem là nguồn nhiên liệu cơ bản và tiêu chuẩn khi vận hành lò hơi. Hiện nay than được sử dụng dưới dạng than cám thay vì dạng viên hay khối gạch như trước vì nó được đốt cháy hoàn toàn hơn so với các dạng khác.
- Lò hơi điện điện: điện có thể được sử dụng như một nguồn nhiệt, bằng cách cuộn dây điện trở hoặc đơn vị điện cực. Điện thường chỉ được sử dụng cho các lò nhỏ công suất thấp.
- Lò hơi sinh khối (Biomass): tận dụng năng lượng từ các nhiên liệu nông lâm nghiệp như Trấu, vỏ hạt điều, bã mía, vỏ dừa, mùn cưa, củi, gổ… tận dụng lại các phế phẩm Nông –Lâm – Công Nghiệp để tạo nên nguồn nhiệt phục vụ cho quá trình sản sinh ra hơi trong Lò Hơi Công Nghiệp
- Lò hơi đốt ga dầu và khí hóa lỏng: dầu DO, FO, LNG, NG, CNG … đây là loại nhiên liệu thường được sử dụng cho loại Lò Hơi Ống Lửa với các ưu điểm so với các nhiên liệu khác như hiệu suất nhiệt cao và ít ảnh hưởng đến môi trường khi sử dụng.
Với mỗi loại nhiên liệu khác nhau cần phải thiết kế hệ thống lò hơi phù hợp với từng loại nhiên liệu mục đích nâng cao hiệu suất khi vận hành tiết kiệm chi phí năng lượng, vận hành. Tùy vào kích thước nhiên liệu, nhu cầu sử dụng mà có các kiểu lò hơi khác nhau như:
- Lò Hơi Tầng Sôi( FBC Boiler)
- Lò Hơi Ghi Xích (Chain Grate Boiler)
- Lò Hơi Tầng Sôi Tuần Hoàn (CFBC Boiler)
- Hệ thống lò Hơi Đốt Rác (Waste to Energy Boiler)
Nguyên lý hoạt động của lò hơi
Lò hơi nhìn rất phức tạp và có nhiều thiết bị đi kèm nhưng lò hơi lại có nguyên lý hoạt động khá đơn giản. Mọi hoạt động chủ yếu dựa vào quy trình tạo nhiệt lượng sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu, sau đó nhiệt lượng gia nhiệt nước nóng biến thành nhiệt năng của hơi nước. Nước cấp được bơm hút tuần hoàn qua bể chứa nước và được bơm liên tục vào nồi hơi.
Bộ phận cung cấp nhiệt sử dụng nhiên liệu đốt để đốt cho tới khi nguồn nhiệt đạt tới ngưỡng 1600 – 2000 độ C. Khi đó nước bốc hơi tạo thành hơi nóng và được đưa đi sử dụng như cung cấp cho các thiết bị trao đổi nhiệt, sấy,… sau quá trình trao đổi nhiệt hoặc gia nhiệt thì hơi nóng sẽ mất năng lượng và sẽ bị ngưng tụ thành dạng lỏng, khi đó nước ngưng nóng sẽ được đưa quay trở lại bể cấp nước chứa nước cấp cho lò hơi.
Mặc dù nguyên lý hoạt động và cách sử dụng nồi hơi không hề khó nhưng nếu không chú ý sử dụng đúng cách, hoặc vận hành lò hơi không đúng quy trình thì có thể dẫn đến tình trạng hư hỏng lò hơi hoặc nghiêm trọng hơn là cháy nổ lò hơi. Do nhiệt lượng và áp suất lò hơi rất cao nên các đơn vị sản xuất lò hơi lưu ý về vấn đề đảm bảo an toàn trong suốt thời gian vận hành lò hơi, cũng như thường xuyên kiểm định chất lượng lò hơi định kỳ.
Để đảm bảo chất lượng nồi hơi cũng như độ an toàn trong khi sử dụng điều đầu tiên khách hàng cần làm là chọn mua nồi hơi chính hãng của các đơn vị sản xuất, cung ứng có uy tín, đáng tin cậy.
Trong khi sử dụng cũng cần thường xuyên kiểm tra nồi hơi theo quy định định kỳ, bảo dưỡng đúng lịch trình, chú ý phát hiện và sửa chữa các lỗi gặp phải dù lớn hay nhỏ. Kiểm tra các thiết bị ống dẫn nước bên trong lò, thiết bị điều khiển và van công nghiệp các loại được đặt trên lò hơi. Đặc biệt, nguồn nước sử dụng cho nồi hơi phải dẫn qua hệ thống xử lý nước trước khi đưa vào lò, tránh sử dùng trực tiếp nước giếng khoan, nước cứng rất dễ tích tụ lớp cặn dày gây nhiều tình trạng xấu cho quá trình sử dụng và chất lượng lò.
Đọc thêm:
Báo giá nồi hơi công nghiệp – Lò hơi công nghiệp giá rẻ
Có nên mua lò hơi đốt trấu không?
Phân loại nồi hơi công nghiệp, lò hơi công nghiệp
