Công ty lò hơi-nồi hơi công nghiệp tại SÓC TRĂNG |LH: 0963.931.338

Công ty TNHH nồi hơi và thiết bị nhiệt NAM PHÁT kính chào !

 

Lò hơi công nghiệp (Industrial Boiler), hay còn gọi là nồi hơi công nghiệp. Là thiết bị cung cấp hơi nước nóng để phục vụ cho các quá trình sản xuất. Nguyên lý hoạt động của chúng tương tự như nồi áp suất. Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu sản xuất, lò hơi công nghiệp có thể đẩy áp suất lên cao hơn rất nhiều so với nồi áp suất thông thường.

Lò hơi công nghiệp thường được chế tạo bằng cách hàn ghép nối các tấm thép dày với nhau. Nhờ vậy lò hơi có thể chịu được áp suất cực lớn (từ vài Barg cho đến hằng trăm Barg).

Lò hơi công nghiệp thường được ứng dụng cho các ngành như: Thực Phẩm & Đồ Uống, Giấy, Hóa Chất, Dệt nhuộm, Thức ăn chăn nuôi…  Và hơi áp suất cao của lò hơi còn được ứng dụng trong lĩnh vực năng lượng khi kết hợp với tua-bin để sản sinh ra điện phục vụ cho cuộc sống.

I) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động lò hơi công nghiệp

1) Cấu tạo lò hơi

Lò hơi công nghiệp được thiết kế với nhiều bộ phận phối hợp chặt chẽ nhằm tối ưu hóa quá trình sinh hơi và đảm bảo hiệu suất cao nhất. Dưới đây là các thành phần chính của một lò hơi công nghiệp tiêu chuẩn: 

Buồng đốt (Furnace): 

• Là nơi diễn ra quá trình đốt cháy nhiên liệu (biomass, than, dầu hoặc khí) để tạo nhiệt. 

• Buồng đốt có thể được thiết kế dạng ghi tĩnh, ghi xích, ghi bậc thang hoặc tầng sôi tùy thuộc vào loại nhiên liệu sử dụng. 

• Trang bị vật liệu chịu nhiệt cao để đảm bảo độ bền và hiệu suất đốt cháy tối ưu. 

Hệ thống ống trao đổi nhiệt (Heat Exchanger System): 

• Bao gồm các ống dẫn nước (trong lò hơi ống nước) hoặc ống dẫn khói (trong lò hơi ống lửa) giúp trao đổi nhiệt hiệu quả. 

• Ống trao đổi nhiệt được chế tạo từ thép chịu áp lực cao. Giúp truyền nhiệt nhanh và tối ưu hóa quá trình sinh hơi. 

Ba lông hơi (Steam Drum): 

• Chứa nước nóng và hơi nước, giúp tách hơi nước bão hòa trước khi đưa vào hệ thống sử dụng. 

• Được trang bị van an toàn, cảm biến áp suất để kiểm soát mức nước và hơi trong hệ thống. 

Hệ thống cấp nhiên liệu (Fuel Feeding System): 

• Đối với lò hơi biomass: sử dụng băng tải, vít tải hoặc khí nén để đưa nhiên liệu vào buồng đốt. 

• Đối với lò hơi đốt dầu/gas: sử dụng béc phun nhiên liệu với hệ thống điều áp. 

Bộ hâm nước (Economizer): 

• Tận dụng nhiệt từ khí thải để làm nóng nước cấp trước khi vào lò hơi. Giúp giảm tiêu hao nhiên liệu và tăng hiệu suất lò. 

Bộ sấy không khí (Air Preheater): 

• Làm nóng không khí cấp vào buồng đốt bằng nhiệt lượng dư thừa. Giúp tăng hiệu suất cháy và giảm mức tiêu hao nhiên liệu. 

Hệ thống quạt gió và quạt hút (Fans and Blowers): 

• Quạt cấp gió: Cung cấp không khí cho quá trình cháy trong buồng đốt. 

• Quạt hút khói: Dẫn khói thải ra khỏi hệ thống. Giúp duy trì áp suất âm trong buồng đốt để tăng hiệu suất đốt cháy. 

Hệ thống xử lý khí thải (Flue Gas Treatment System): 

• Bao gồm các thiết bị lọc bụi như cyclone, lọc túi vải, ESP (lọc tĩnh điện). Tháp khử bụi ướt để giảm phát thải bụi và khí độc hại. 

• Đảm bảo khí thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn QCVN về khí thải công nghiệp. 

Hệ thống điều khiển tự động (Control System): 

• Tích hợp PLC/SCADA giúp giám sát và điều chỉnh quá trình vận hành lò hơi một cách chính xác. 

• Hỗ trợ tự động hóa cấp nhiên liệu, kiểm soát mức nước, áp suất và nhiệt độ hơi nước. 

Hệ thống van (Valve System): 

• Gồm van an toàn, van xả hơi, van điều áp và van một chiều để kiểm soát luồng hơi và nước trong hệ thống. 

• Đảm bảo vận hành ổn định, tránh quá áp và bảo vệ thiết bị. 

Hệ thống xử lý nước cấp (Water Treatment System): 

• Bao gồm bộ lọc cơ học, hệ thống làm mềm nước và khử khí để loại bỏ tạp chất trước khi nước vào lò. 

• Ngăn chặn đóng cặn và ăn mòn đường ống, tăng tuổi thọ thiết bị. 

III) Nguyên lý hoạt động của lò hơi công nghiệp 

Lò hơi công nghiệp vận hành theo quy trình khép kín: 

Cấp nhiên liệu: Tùy vào thiết kế, lò hơi có thể sử dụng nhiều loại nhiên liệu khác nhau . Như dầu (dạng lỏng), gas (dạng khí), than đá, củi, gỗ và biomass (dạng rắn). Nhiên liệu được cung cấp vào buồng đốt thông qua hệ thống cấp liệu tự động, đảm bảo quá trình đốt cháy diễn ra ổn định và hiệu quả. 

Đốt cháy nhiên liệu: Không khí được cấp vào buồng đốt nhờ quạt gió, giúp nhiên liệu cháy triệt để và sinh nhiệt. 

Trao đổi nhiệt: Khói nóng sinh ra từ quá trình cháy đi qua hệ thống ống dẫn nước. Truyền nhiệt làm nước sôi và tạo hơi hệ thống trao đổi nhiệt bao gồm các dàn ống chịu áp lực cao. Có nhiệm vụ vận chuyển hỗn hợp nước sôi và hơi từ buồng đốt lên trên. 

Tuần hoàn hơi nước: 

• Về cấu tạo, lò hơi công nghiệp thường bao gồm một trống hơi ở phía trên và một trống nước ở phía dưới. 

• Hỗn hợp hơi nước và nước sôi luân chuyển lên xuống giữa các trống có thể diễn ra theo hai phương pháp: 

• Tuần hoàn tự nhiên: Dựa vào sự chênh lệch mật độ giữa nước nóng và nước lạnh. 

• Tuần hoàn cưỡng bức: Sử dụng bơm tuần hoàn để đẩy nước qua hệ thống. 

• Phần dàn ống nằm ngoài vách lò sẽ đảm bảo nước đã được tách hơi quay trở lại trống nước, giúp duy trì lượng nước trong hệ thống. 

Tách hơi nước và quá nhiệt: 

• Tại trống hơi, nước sôi và hơi được tách thành hai phần riêng biệt. 

• Hơi bão hòa sau đó được đưa qua bộ quá nhiệt, nơi nó hấp thụ thêm nhiệt từ khói lò và trở thành hơi quá nhiệt. 

• Hơi quá nhiệt có nhiệt độ và áp suất cao, thường được sử dụng trong động cơ hơi nước. Tua-bin hơi hoặc các hệ thống máy móc công nghiệp yêu cầu hơi có nhiệt độ cao. 

Xử lý khí thải: Khí thải sau buồng đốt đi qua hệ thống lọc bụi (cyclone, lọc túi vải, thiết bị lọc tĩnh điện ESP, tháp khử bụi ướt) và được quạt hút đẩy ra môi trường, đảm bảo khí thải đạt tiêu chuẩn QCVN 

II)  Các loại lò 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:

a. 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.

b. Lò hơi ống nước

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.

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.

–Lò hơi công nghiệp là một thiết bị vô cùng quan trọng không chỉ quan trọng với các hoạt động sử dụng hơi nhiệt gia dụng thông thường . Mà còn rất quan trọng ở mực độ thương mại và công nghiệp năng lượng.