Lò hơi tầng sôi là một trong những loại lò hơi công nghiệp hiện đại, được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nặng như điện lực, hóa chất, và chế biến thực phẩm. Với khả năng đốt cháy nhiên liệu hiệu quả, thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng, lò hơi tầng sôi đã trở thành sự lựa chọn hàng đầu cho các doanh nghiệp. Bài viết này sẽ đi sâu vào việc phân tích chi tiết cấu tạo của lò hơi tầng sôi, giúp bạn hiểu rõ hơn về thiết bị quan trọng này.
1. Giới thiệu về lò hơi tầng sôi
Lò hơi tầng sôi là thiết bị tạo hơi nước bằng cách đốt cháy nhiên liệu trong môi trường có chứa lớp nhiên liệu và chất lỏng hoặc khí được gọi là “tầng sôi”. Quá trình đốt cháy diễn ra khi tầng sôi được duy trì ở trạng thái sôi liên tục nhờ dòng khí hoặc chất lỏng thổi qua, tạo ra môi trường phản ứng lý tưởng cho việc đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu.
Lò hơi tầng sôi có hai loại chính:
- Lò hơi tầng sôi tuần hoàn (CFB – Circulating Fluidized Bed): Lò hơi này có khả năng đốt cháy nhiên liệu ở nhiệt độ thấp hơn so với các loại lò hơi truyền thống, giúp giảm lượng khí thải gây hại và tiết kiệm nhiên liệu.
- Lò hơi tầng sôi lớp cố định (BFB – Bubbling Fluidized Bed): Đây là loại lò hơi có cấu tạo đơn giản hơn, tầng sôi cố định ở một vị trí và đốt cháy nhiên liệu chủ yếu ở phần dưới của lò.
2. Cấu tạo cơ bản của lò hơi tầng sôi
2.1. Buồng đốt (Combustion Chamber)
Buồng đốt là phần quan trọng nhất trong cấu tạo của lò hơi tầng sôi. Đây là nơi diễn ra quá trình đốt cháy nhiên liệu, biến năng lượng nhiệt thành năng lượng hơi. Buồng đốt của lò hơi tầng sôi thường được chia thành hai phần chính:
- Vùng dưới (Lower Zone): Đây là khu vực chứa lớp nhiên liệu chính. Dưới tác động của luồng khí thổi từ dưới lên, nhiên liệu trong khu vực này bị sôi, tạo ra quá trình đốt cháy ổn định và hiệu quả.
- Vùng trên (Upper Zone): Là khu vực nơi hơi nước được hình thành từ nhiệt lượng do quá trình đốt cháy trong vùng dưới tạo ra. Vùng này thường được trang bị các thiết bị trao đổi nhiệt để tận dụng tối đa nhiệt lượng trước khi hơi nước được dẫn đến các thiết bị sử dụng.
2.2. Hệ thống cấp nhiên liệu (Fuel Feeding System)
Hệ thống cấp nhiên liệu có nhiệm vụ cung cấp liên tục nhiên liệu cho buồng đốt. Cấu tạo của hệ thống này bao gồm:
- Băng tải nhiên liệu: Dùng để vận chuyển nhiên liệu từ kho chứa đến lò hơi.
- Hệ thống định lượng: Đo lường chính xác lượng nhiên liệu cần cấp vào buồng đốt.
- Thiết bị nạp nhiên liệu: Đưa nhiên liệu vào buồng đốt dưới dạng đều đặn và liên tục, đảm bảo quá trình đốt cháy không bị gián đoạn.
2.3. Hệ thống không khí (Air Supply System)
Không khí là yếu tố quan trọng giúp duy trì tầng sôi và quá trình đốt cháy trong lò hơi. Hệ thống này gồm các thành phần chính:
- Quạt cấp gió: Cung cấp luồng khí cần thiết để tạo tầng sôi và hỗ trợ quá trình đốt cháy.
- Bộ điều chỉnh không khí: Điều chỉnh lượng không khí cấp vào buồng đốt để đảm bảo tỷ lệ không khí-nhiên liệu phù hợp.
2.4. Hệ thống trao đổi nhiệt (Heat Exchange System)
Hệ thống trao đổi nhiệt là bộ phận giúp tận dụng nhiệt lượng sinh ra từ quá trình đốt cháy để đun sôi nước, tạo thành hơi. Cấu tạo của hệ thống này bao gồm:
- Ống trao đổi nhiệt: Nước được dẫn qua các ống trao đổi nhiệt, nơi nhiệt lượng từ buồng đốt sẽ làm nóng và biến nước thành hơi.
- Bộ hâm nước (Economizer): Tận dụng nhiệt lượng từ khí thải để hâm nước trước khi đưa vào ống trao đổi nhiệt, giúp tăng hiệu quả của lò hơi.
2.5. Hệ thống lọc bụi và xử lý khí thải (Dust Filtering and Flue Gas Treatment System)
Hệ thống này giúp giảm thiểu lượng bụi và khí thải độc hại phát sinh từ quá trình đốt cháy. Các thành phần chính của hệ thống bao gồm:
- Bộ lọc bụi: Lọc bỏ các hạt bụi mịn ra khỏi dòng khí thải trước khi khí thải được thải ra môi trường.
- Thiết bị khử NOx và SOx: Giảm thiểu lượng khí thải NOx và SOx bằng cách sử dụng các phương pháp như SCR (Selective Catalytic Reduction) hoặc FGD (Flue Gas Desulfurization).
2.6. Hệ thống xả tro và xỉ (Ash and Slag Discharge System)
Quá trình đốt cháy nhiên liệu sẽ tạo ra lượng lớn tro và xỉ, cần được loại bỏ để duy trì hoạt động liên tục của lò hơi. Hệ thống xả tro và xỉ bao gồm:
- Băng tải tro: Thu gom và vận chuyển tro từ buồng đốt đến nơi chứa.
- Thiết bị xả xỉ: Loại bỏ xỉ từ buồng đốt, thường là xỉ cứng hoặc xỉ lỏng tùy thuộc vào loại nhiên liệu được sử dụng.
3. Nguyên lý hoạt động của lò hơi tầng sôi
Nguyên lý hoạt động của lò hơi tầng sôi dựa trên việc duy trì tầng sôi bằng cách thổi không khí hoặc chất lỏng qua lớp nhiên liệu. Khi không khí được thổi vào với tốc độ phù hợp, lớp nhiên liệu sẽ sôi, tạo ra một môi trường phản ứng lý tưởng cho quá trình đốt cháy. Quá trình này không chỉ giúp đốt cháy nhiên liệu một cách triệt để mà còn giảm thiểu lượng khí thải độc hại.
- Quá trình đốt cháy: Nhiên liệu được đưa vào buồng đốt và ngay lập tức bị tầng sôi cuốn vào. Quá trình đốt cháy diễn ra nhanh chóng và hiệu quả nhờ vào sự phân bố đều đặn của nhiên liệu và không khí trong buồng đốt.
- Trao đổi nhiệt: Nhiệt lượng sinh ra từ quá trình đốt cháy được sử dụng để đun sôi nước trong hệ thống trao đổi nhiệt. Hơi nước sau đó được dẫn tới các thiết bị sử dụng hơi trong nhà máy.
- Xử lý khí thải: Khí thải từ buồng đốt sẽ được dẫn qua hệ thống lọc bụi và xử lý khí thải trước khi thải ra môi trường, đảm bảo tuân thủ các quy định về bảo vệ môi trường.
4. Ưu điểm của lò hơi tầng sôi
Lò hơi tầng sôi mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với các loại lò hơi truyền thống:
- Hiệu quả đốt cháy cao: Lò hơi tầng sôi có khả năng đốt cháy nhiên liệu ở nhiệt độ thấp hơn, giúp tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu và giảm thiểu lượng khí thải gây ô nhiễm.
- Đa dạng nhiên liệu: Lò hơi tầng sôi có thể sử dụng nhiều loại nhiên liệu khác nhau như than, dầu, sinh khối, thậm chí cả chất thải rắn, giúp giảm chi phí nhiên liệu.
- Bảo vệ môi trường: Hệ thống xử lý khí thải tiên tiến giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường, đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về khí thải.
- Dễ vận hành và bảo dưỡng: Thiết kế của lò hơi tầng sôi cho phép vận hành tự động hóa cao, giảm bớt yêu cầu về nhân công và chi phí bảo dưỡng.
Lò hơi tầng sôi là một giải pháp hiệu quả cho các ngành công nghiệp đòi hỏi năng lượng lớn, nhờ vào cấu tạo tiên tiến và khả năng đốt cháy nhiên liệu triệt để. Việc hiểu rõ cấu tạo của lò hơi tầng sôi không chỉ giúp doanh nghiệp lựa chọn được thiết bị phù hợp mà còn tối ưu hóa quá trình vận hành, tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường.
Công ty Đông Anh tự hào cung cấp các loại lò hơi tầng sôi chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu đa dạng của khách hàng. Với đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm và dịch vụ hậu mãi tận tâm, chúng tôi cam kết mang đến giải pháp năng lượng tối ưu cho doanh nghiệp
Tìm hiểu thêm: Nồi hơi ghi xích