Công ty TNHH nồi hơi và thiết bị nhiệt NAM PHÁT kính chào!
Liên hệ:0963.931.338
I) Cấu tạo chi tiết lò hơi-nồi hơi đốt củi:
Để hiểu rõ nguyên lý lò hơi đốt củi, trước tiên chúng ta cần nắm vững cấu tạo lò hơi đốt củi. Một hệ thống lò hơi đốt củi hoàn chỉnh bao gồm nhiều bộ phận khác nhau, phối hợp nhịp nhàng để thực hiện quá trình sinh nhiệt và tạo hơi.
Dưới đây là phân tích chi tiết về từng bộ phận chính:
1) Buồng đốt lò hơi-nồi hơi đốt củi
Buồng đốt chính là trái tim của lò hơi đốt củi, nơi diễn ra quá trình đốt cháy nhiên liệu và sinh ra nhiệt năng.
- Vị trí và vai trò trung tâm: Buồng đốt thường được đặt ở vị trí trung tâm của lò hơi. Là nơi tập trung nhiệt độ cao nhất và quyết định hiệu suất của lò.
- Hình dạng và kích thước: Hình dạng và kích thước buồng đốt rất đa dạng. Phụ thuộc vào công suất, loại nhiên liệu củi sử dụng và thiết kế cụ thể của lò.
- Buồng đốt có thể có dạng hình hộp chữ nhật, hình trụ, hoặc các hình dạng phức tạp khác . Để tối ưu hóa quá trình cháy và truyền nhiệt.
- Vật liệu chế tạo: gạch chịu lửa; bê tông chịu nhiệt; thép chịu nhiệt.
a) Các bộ phận chính bên trong buồng đốt:
-
Ghi lò bố trí trong lò hơi đốt củi
Ghi lò hơi là bộ phận nâng đỡ nhiên liệu củi và tạo không gian cho quá trình cháy diễn ra hiệu quả.
Ghi xích lò hơi đốt củi
* Chức năng:
+ Đỡ nhiên liệu: Ghi đốt tạo thành một bề mặt vững chắc để xếp củi hoặc rải nhiên liệu sinh khối.
+ Tạo không gian cháy: Ghi đốt có cấu trúc khe hở hoặc lỗ thông gió, cho phép không khí lưu thông từ dưới lên, cung cấp oxy cho quá trình cháy.
+ Phân phối gió: Một số loại ghi đốt được thiết kế để phân phối gió đều khắp bề mặt ghi, giúp nhiên liệu cháy đều và hoàn toàn hơn.
* Các loại ghi đốt phổ biến được xử dụng cho lò hơi đốt củi:
+ Ghi tĩnh: Loại ghi đơn giản nhất, cấu tạo cố định, nhiên liệu được đốt trên bề mặt ghi và tro xỉ được cào bằng tay. Thích hợp cho lò công suất nhỏ và vừa.
+ Ghi động: Ghi thang, Ghi xích, Ghi tầng sôi.
+ Vật liệu chế tạo ghi đốt: Thường được làm từ các vật liệu chịu nhiệt và chịu mài mòn như thép đúc, gang chịu nhiệt, do phải tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa và tro xỉ.
-
Hệ thống cấp gió của lò hơi đốt củi
Hệ thống cấp gió đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp oxy cần thiết cho quá trình đốt cháy nhiên liệu củi.
Hệ thống quạt gió lò hơi
* Chức năng:
+ Cung cấp oxy: Đảm bảo cung cấp đủ lượng oxy cần thiết để nhiên liệu cháy hoàn toàn, sinh ra nhiệt lượng tối đa.
+ Điều chỉnh quá trình cháy: Lượng gió cấp có thể được điều chỉnh để kiểm soát tốc độ cháy. Nhiệt độ buồng đốt và hiệu suất lò hơi.
+ Đảm bảo cháy hoàn toàn: Cung cấp đủ gió thứ cấp (gió cấp 2) giúp đốt cháy hết các khí cháy chưa cháy hết ở giai đoạn đầu, giảm thiểu khói và khí thải độc hại.
* Các loại gió cấp:
+ Gió cấp 1 (gió sơ cấp): Cung cấp trực tiếp vào lớp nhiên liệu trên ghi đốt. Giúp khởi động và duy trì quá trình cháy ban đầu.
+ Gió cấp 2 (gió thứ cấp): Cung cấp vào vùng cháy phía trên lớp nhiên liệu. Giúp đốt cháy các khí cháy chưa cháy hết (như CO, hydrocacbon), tăng hiệu suất cháy và giảm phát thải.
+ Gió cấp 3 (gió ba cấp): Trong một số lò hơi hiện đại, có thể có thêm gió cấp 3. Cung cấp vào vùng trên cùng của buồng đốt để tiếp tục hoàn thiện quá trình cháy và giảm NOx.
* Vị trí và cách bố trí cửa gió: Các cửa cấp gió được bố trí ở vị trí chiến lược . Để đảm bảo phân phối gió đều khắp buồng đốt và đến đúng vùng cần thiết. Gió cấp 1 thường được cấp từ dưới ghi đốt, gió cấp 2 và 3 thường được cấp từ thành hoặc nóc buồng đốt.
-
Hệ thống thải xỉ lò hơi đốt củi
Trong quá trình đốt củi, tro xỉ là sản phẩm phụ không thể tránh khỏi. Hệ thống thải tro xỉ có nhiệm vụ loại bỏ tro xỉ này ra khỏi buồng đốt, đảm bảo lò hơi hoạt động liên tục và hiệu quả.
* Chức năng:
+ Loại bỏ tro xỉ: Thu gom và vận chuyển tro xỉ ra khỏi buồng đốt và hệ thống lò hơi.
+ Duy trì hiệu suất cháy: Loại bỏ tro xỉ giúp ngăn ngừa tích tụ tro trên ghi đốt và trong buồng đốt. Đảm bảo không gian cháy thông thoáng và duy trì hiệu suất cháy cao.
+ Đảm bảo vận hành liên tục: Hệ thống thải tro xỉ hiệu quả giúp lò hơi có thể vận hành liên tục trong thời gian dài mà không cần dừng lò để vệ sinh tro xỉ.
b) Bề mặt truyền nhiệt của lò hơi đốt củi
Bề mặt truyền nhiệt là khu vực mà nhiệt lượng từ khói nóng được truyền sang nước, biến nước thành hơi. Đây là bộ phận quan trọng quyết định hiệu suất truyền nhiệt của lò hơi.
* Vị trí và vai trò: Bề mặt truyền nhiệt được bố trí tiếp xúc trực tiếp với khói nóng sinh ra từ buồng đốt. Vai trò chính là hấp thụ tối đa nhiệt lượng từ khói nóng và truyền cho nước trong lò.
* Các dạng bề mặt truyền nhiệt phổ biến của lò hơi đốt củi:
+ Ống lửa (Fire Tubes): Dạng bề mặt truyền nhiệt truyền thống, khói nóng đi bên trong ống, nước bao quanh bên ngoài ống. Thích hợp cho các lò hơi đốt củi công suất nhỏ và vừa, yêu cầu áp suất hơi không quá cao.
+ Ống nước (Water Tubes): Dạng bề mặt truyền nhiệt hiện đại, nước đi bên trong ống, khói nóng đi bên ngoài ống. Thích hợp cho các lò hơi đốt củi công suất lớn. Yêu cầu hiệu suất cao và áp suất hơi lớn, đặc biệt trong các nhà máy phát điện sinh khối.
c) Thân lò và balong hơi – Nơi chứa nước và tách nước của lò hơi đốt củi
Thân lò và balông hơi là hai bộ phận quan trọng trong cấu tạo lò hơi đốt củi. Đảm nhiệm chức năng chứa nước, hơi nước và ổn định hệ thống.
Hệ thống lò hơi đốt củi tiêu chuẩn
-
Thân lò
* Chức năng của thân lò:
+ Chứa nước: Thân lò là không gian chứa nước của lò hơi.
+ Chứa các bộ phận bên trong: Thân lò bao bọc các bộ phận . Như ống lò, ống nước, vách nước, ghi đốt (đối với một số thiết kế).
+ Chịu áp suất làm việc: Thân lò được thiết kế để chịu được áp suất làm việc của hơi nước trong lò.
* Hình dạng thân lò: Thân lò có thể có nhiều hình dạng khác nhau, phổ biến nhất là:
+ Thân lò trụ đứng: Dạng thân lò hình trụ đặt thẳng đứng. Thường được sử dụng cho các lò hơi ống lửa công suất nhỏ và vừa.
+ Thân lò trụ ngang: Dạng thân lò hình trụ đặt nằm ngang. Thường được sử dụng cho các lò hơi ống nước công suất lớn.
* Vật liệu chế tạo thân lò: Thân lò được chế tạo từ thép tấm chịu áp lực, có độ bền và khả năng chịu áp suất cao.
-
Balông hơi (Steam Drum): Trái tim của hệ thống hơi
* Chức năng:
+ Tách hơi nước: Balông hơi là nơi hơi nước được tách ra khỏi hỗn hợp nước và hơi. Đảm bảo cung cấp hơi nước khô và chất lượng cao.
+ Chứa hơi nước bão hòa: Balông hơi đóng vai trò như một bình chứa hơi. Tích trữ lượng hơi nước bão hòa trước khi cung cấp cho các thiết bị sử dụng hơi.
+ Ổn định áp suất hơi: Balông hơi giúp ổn định áp suất hơi trong lò hơi. Giảm thiểu dao động áp suất và đảm bảo quá trình vận hành ổn định.
+ Cung cấp nước xuống: Balông hơi cung cấp nước xuống cho các bề mặt truyền nhiệt để tiếp tục quá trình tạo hơi.
* Vị trí: Balông hơi thường được đặt ở phần trên của lò hơi, phía trên bề mặt truyền nhiệt.
d) Hệ thống xử lý nước của lò hơi đốt củi
Hệ thống cấp và xử lý nước đóng vai trò nguồn sống của lò hơi. Đảm bảo cung cấp nước sạch, đủ lượng và áp suất cho lò hơi hoạt động ổn định và bền bỉ.
-
Hệ thống cấp nước
* Chức năng:
+ Bơm nước vào lò: Bơm nước từ nguồn cấp vào lò hơi để bù đắp lượng nước đã bốc hơi trong quá trình hoạt động hoặc lượng nước bị xả đáy.
+ Duy trì mực nước ổn định: Đảm bảo mực nước trong lò hơi luôn ở mức an toàn và ổn định. Tránh tình trạng thiếu nước gây quá nhiệt hoặc thừa nước gây ngập balông hơi.
+ Đảm bảo áp suất cấp nước: Cung cấp nước vào lò hơi với áp suất đủ lớn để thắng được áp suất trong lò và đảm bảo quá trình cấp nước diễn ra liên tục.
* Các bộ phận chính:
+ Bể chứa nước cấp: Chứa nước nguồn đã qua xử lý hoặc nước ngưng tụ hồi về từ hệ thống sử dụng hơi.
+ Bơm cấp nước: Bơm ly tâm nhiều tầng cánh hoặc bơm piston. Có khả năng tạo áp suất cao và lưu lượng ổn định.
+ Van điều khiển lưu lượng: Điều chỉnh lưu lượng nước cấp vào lò hơi. Thường là van tự động điều khiển theo tín hiệu mực nước trong balông hơi.
+ Thiết bị gia nhiệt nước cấp (Economizer – bộ hâm nước): Trong một số hệ thống, nước cấp được gia nhiệt sơ bộ bằng nhiệt thải từ khói nóng trước khi vào lò hơi. Giúp tiết kiệm năng lượng và tăng hiệu suất lò hơi.
-
Hệ thống xử lý nước
* Chức năng:
+ Loại bỏ tạp chất: Loại bỏ các tạp chất có trong nước nguồn như cặn cơ học, muối khoáng, khí hòa tan, vi sinh vật, v.v.
+ Ngăn ngừa cáu cặn: Cáu cặn hình thành trên bề mặt truyền nhiệt làm giảm hiệu suất truyền nhiệt. Tăng nguy cơ quá nhiệt và hư hỏng ống.
+ Ngăn ngừa ăn mòn: Các tạp chất trong nước có thể gây ăn mòn kim loại. Làm giảm tuổi thọ các bộ phận lò hơi.
+ Đảm bảo chất lượng hơi: Nước cấp sạch giúp tạo ra hơi nước sạch, không lẫn tạp chất. Đảm bảo chất lượng hơi cho các ứng dụng yêu cầu hơi sạch (ví dụ: trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm).
* Thiết bị xử lý nước:
+ Thiết bị làm mềm nước: Thiết bị trao đổi ion, thiết bị kết tủa hóa học.
+ Thiết bị khử khoáng: Thiết bị trao đổi ion cation và anion, thiết bị thẩm thấu ngược (RO).
+ Thiết bị khử khí: Tháp khử khí nhiệt, tháp khử khí chân không, hệ thống châm hóa chất khử oxy.
+ Hệ thống châm hóa chất: Bơm định lượng hóa chất, thùng chứa hóa chất, hệ thống điều khiển châm hóa chất tự động.
e) Hệ thống xử lý khí thải: thải khói an toàn và hiệu quả
Hệ thống xử lý khí thải có nhiệm vụ dẫn khói nóng thải ra khỏi lò hơi một cách an toàn và hiệu quả. Đồng thời tận dụng nhiệt thải để nâng cao hiệu suất lò hơi.
Hệ thống xử lý khí thải
-
Hệ thống quạt hút khói
* Chức năng:
+ Dẫn khói nóng: Dẫn khói nóng từ buồng đốt qua các bề mặt truyền nhiệt và ra khỏi lò hơi.
+ Tận dụng nhiệt thải: Trong quá trình dẫn khói, nhiệt thải trong khói nóng được tận dụng để gia nhiệt nước cấp (bộ hâm nước – economizer) . Hoặc không khí cấp (bộ sấy không khí – air preheater), tăng hiệu suất lò hơi.
+ Giảm phát thải: Hệ thống khói có thể được trang bị các thiết bị xử lý khí thải . Như cyclone lọc bụi, bộ lọc tĩnh điện, bộ khử NOx, SOx để giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
-
Ống khói
* Chức năng:
+ Thải khói ra môi trường: Đưa khói thải đã qua xử lý (hoặc chưa xử lý) ra khỏi nhà máy và môi trường xung quanh.
+ Tạo lực hút tự nhiên (Natural Draft): Ống khói cao tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài ống khói. Tạo ra lực hút tự nhiên giúp khói thải bốc lên cao và khuếch tán ra môi trường.
+ Đảm bảo phân tán khói: Thải khói ở độ cao an toàn giúp khói thải phân tán tốt hơn trong không khí. Giảm nồng độ chất ô nhiễm tại mặt đất.
f) Hệ thống điều khiển và tự động hóa
Hệ thống điều khiển và tự động hóa giúp lò hơi đốt củi vận hành một cách an toàn, ổn định, hiệu quả và giảm thiểu sự can thiệp của con người.
Hệ thống điều khiển và tự động hóa
Chức năng của hệ thống điều khiển
+ Giám sát quá trình hoạt động: Theo dõi liên tục các thông số quan trọng của lò hơi . Như áp suất hơi, nhiệt độ hơi, mức nước trong balông hơi, nhiệt độ khói thải, áp suất buồng đốt, v.v.
+ Điều khiển các thiết bị: Điều khiển hoạt động của các thiết bị chấp hành . Như quạt gió, bơm cấp nước, bộ cấp nhiên liệu, van điều khiển, v.v. để duy trì các thông số vận hành ở giá trị cài đặt.
+ Đảm bảo an toàn: Phát hiện và cảnh báo các sự cố, bất thường trong quá trình vận hành (quá áp, quá nhiệt, mức nước thấp, cháy ngược, v.v.) . Và thực hiện các biện pháp bảo vệ, dừng lò khẩn cấp khi cần thiết.
h) Các thiết bị phụ trợ khác trong quá trình vận hành lò hơi đốt củi
Ngoài các bộ phận chính đã nêu, lò hơi đốt củi còn được trang bị nhiều thiết bị phụ trợ khác để đảm bảo vận hành toàn diện và hiệu quả:
+ Bơm: Bơm cấp nước (đã nêu ở trên), bơm tuần hoàn nước (trong hệ thống lò hơi tuần hoàn cưỡng bức). Bơm dầu (cho hệ thống đốt dầu mồi khi khởi động lò).
+ Van: Van an toàn (đã nêu ở trên), van giảm áp (giảm áp suất hơi trước khi cấp cho thiết bị sử dụng hơi). Van một chiều (ngăn dòng chảy ngược). Van khóa (đóng mở đường ống), van xả đáy (xả cặn đáy lò).
+ Đồng hồ đo: Áp kế (đo áp suất), nhiệt kế (đo nhiệt độ), thủy kế (đo mức nước), đồng hồ đo lưu lượng (đo lưu lượng nước cấp, lưu lượng hơi).
+ Thiết bị cách nhiệt: Bông khoáng, bông thủy tinh, vật liệu cách nhiệt bọc ngoài vỏ lò, đường ống dẫn hơi, đường khói để giảm thất thoát nhiệt ra môi trường.
+ Khung bệ lò: Kết cấu thép chịu lực, nâng đỡ toàn bộ lò hơi và các thiết bị phụ trợ.
+ Cầu thang và sàn thao tác: Thuận tiện cho việc vận hành, kiểm tra và bảo trì các bộ phận trên cao của lò hơi.
II) Nguyên lý hoạt động cơ bản của lò hơi đốt củi
Sau khi nắm rõ cấu tạo lò hơi đốt củi, chúng ta sẽ tìm hiểu về nguyên lý lò hơi đốt củi hoạt động để tạo ra hơi nước. Nguyên lý này dựa trên các quá trình cơ bản sau:
1) Quá trình đốt cháy nhiên liệu trong lò hơi đốt củi
Củi hoặc nhiên liệu sinh khối được đưa vào buồng đốt và đốt cháy trên ghi đốt. Gió cấp (gió sơ cấp, gió thứ cấp, gió ba cấp) được thổi vào buồng đốt để cung cấp oxy. Duy trì quá trình cháy và đảm bảo cháy hoàn toàn. Quá trình đốt cháy nhiên liệu sinh ra nhiệt lượng lớn, làm nóng buồng đốt và khói nóng.
Đốt cháy củi trong lò hơi
2) Quá trình truyền nhiệt và tuần hoàn hơi nước trong lò hơi đốt củi
Khói nóng từ buồng đốt di chuyển qua các bề mặt truyền nhiệt (ống lò, ống nước, vách nước). Nhiệt lượng từ khói nóng được truyền qua thành ống hoặc vách vào nước lò. Nước hấp thụ nhiệt, nóng lên, sôi và bốc hơi, tạo thành hơi nước bão hòa.
Nước được cấp vào lò hơi liên tục để bù đắp lượng nước đã bốc hơi hoặc bị xả đáy. Nước tuần hoàn liên tục qua các bề mặt truyền nhiệt, hấp thụ nhiệt và bốc hơi.
Hơi nước được tách ra khỏi nước trong balông hơi, tích tụ và sẵn sàng cung cấp cho các thiết bị sử dụng hơi. Trong hệ thống kín, hơi nước sau khi sử dụng sẽ ngưng tụ lại thành nước và được hồi về bể chứa nước cấp, tiếp tục vòng tuần hoàn.
3) Quá trình thải khói và xỉ từ quá trình đốt chát của lò hơi đốt củi
Khói nóng sau khi truyền nhiệt cho nước sẽ được thải ra ngoài qua hệ thống khói và ống khói. Trên đường đi, khói nóng có thể được tận dụng nhiệt thải để gia nhiệt nước cấp hoặc không khí cấp.
Tro xỉ là sản phẩm phụ của quá trình đốt cháy, được loại bỏ định kỳ khỏi buồng đốt và hệ thống thải tro xỉ . Để đảm bảo lò hơi hoạt động hiệu quả.
III) NAN PHÁT là đơn vị chế tạo hoàn toàn hệ thống lò hơi đốt củi cho các ngành công nghiệp
NAM PHÁT với nhiều năm kinh nghiệm, tham gia hơn hàng trăm dự án trực tiếp. NAM PHÁT cũng là đơn vị có khả năng chế tạo hoàn toàn hệ thống lò hơi công nghiệp với quy trình sản xuất chế tạo bài bản.
Hệ thống lò hơi do NAM PHÁT chế tạo
Chúng tôi tự tin đưa ra các giải pháp lò hơi công nghiệp phù hợp với nhiều mô hình sản xuất công nghiệp trong các ngành công nghiệp sử dụng hơi nước.
Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào hoặc muốn tìm hiểu sâu hơn về lĩnh vực lò hơi. Đừng ngần ngại liên hệ với các chuyên gia để được tư vấn chi tiết hơn.
Liên hệ ngày với chúng tôi chắc chắn bạn sẽ tiết kiệm thời gian tìm kiếm giải pháp lò hơi công nghiệp phù hợp với doanh nghiệp của mình.
Mọi thông tin liên hệ ;
- CÔNG TY TNHH NỒI HƠI VÀ THIẾT BỊ NHIỆT NAM PHÁT
Địa chỉ: Số 38, D14, Biconsi, Phường Tân Bình, Thị Xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương
Điện thoại: 0963.931.338 (zalo)
Website: https://noihoinamphat.com
