Lò hơi tầng sôi là một loại lò hơi công nghiệp phổ biến trong các nhà máy sản xuất có nhu cầu sử dụng nhiệt. Nguồn năng lượng sinh ra từ lò hơi tầng sôi rất thân thiện với môi trường, được coi là nguồn năng lượng sạch và có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
- MBA là gì? 6 lý do bạn nên lên kế hoạch theo học MBA
- Stay Away là gì và cấu trúc cụm từ Stay Away trong câu Tiếng Anh
- Print on demand (POD) là gì? Ưu – nhược điểm và một số sản phẩm phổ biến
- Sai Số Trung Phương Là Gì – Tiêu Chuẩn Quốc Gia Tcvn 10673:2015 Trắc Địa Mỏ
- Tất tần tật thông tin bạn cần biết về màn hình CRT
Doanh nghiệp thấy lò hơi tầng sôi như một giải pháp vì lượng nhiệt sản sinh từ lò hơi này giúp giảm phát thải độc hại mà không ảnh hưởng đến các khu vực cấm lửa hay cấm dầu. Lò hơi tầng sôi cũng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và sản xuất nhờ tuổi thọ lâu dài và hiệu suất cao của thiết bị, giúp giảm chi phí đầu tư. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu chi tiết về lò hơi tầng sôi trong bài viết dưới đây.
Bạn đang xem: Lò hơi tầng sôi là gì? Phân loại và ưu điểm nổi bật của lò hơi tầng sôi
Tìm hiểu về lò hơi tầng sôi là gì?
Lò hơi tầng sôi, hay còn được gọi là nồi hơi tầng sôi, là một sản phẩm công nghệ được nghiên cứu từ năm 1960 bởi ông Douglas Elliott. Ông là người đầu tiên theo đuổi ý tưởng đốt cháy than trong tầng sôi bằng cách lắp đặt các ống trao đổi nhiệt trong lớp sôi. Sau đó, chương trình nghiên cứu tiếp tục để phát triển và ứng dụng lò hơi tầng sôi.
Ở Ấn Độ, vào năm 1982, một lò hơi tầng sôi được vận hành với công suất đốt 10 tấn/giờ bằng cám rời, được thiết kế bởi Prabir Basu. Từ đó, lò hơi tầng sôi đã được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và nhà máy sản xuất, bao gồm các ngành công nghiệp giấy, bột giấy, dệt nhuộm, thực phẩm, dược phẩm và khách sạn. Ngoài ra, lò hơi tầng sôi cũng được sử dụng trong việc sản xuất nước tương, dầu thực vật và nước giải khát, cũng như trong các nhà máy để nấu ăn và thanh trùng.
Lò hơi tầng sôi là một loại lò hơi công nghiệp sử dụng buồng đốt kiểu tầng sôi, trong đó nhiên liệu được đốt cháy trong một lớp hoặc thể sôi chứa các hạt rắn nóng không cháy. Tầng sôi được tạo thành bởi các hạt đốt như than, đá vôi, cát, tro trong buồng đốt, chúng được nâng lên ở trạng thái lơ lửng do áp lực của dòng không khí. Các hạt này di chuyển tự do và sôi giống như chất lỏng, tạo thành tầng sôi hay lớp sôi. Buồng đốt tầng sôi giúp hòa trộn nhiên liệu tốt trên toàn bộ diện tích, đảm bảo đốt cháy hoàn toàn và giảm lượng khí thải có hại.
Lò hơi tầng sôi có những loại nào?
Tùy theo nhu cầu sử dụng, lò hơi tầng sôi có nhiều mức công suất khác nhau, từ 1 đến 50 tấn/giờ. Có các loại lò hơi tầng sôi sau đây, tuỳ thuộc vào nguồn nhiên liệu và công nghệ đốt:
- Lò hơi tầng sôi ghi xích (Chain Grate Stoker Boiler)
- Lò hơi tầng sôi ghi tĩnh (Static Grate Stoker Boiler)
- Lò hơi tầng sôi đốt gas (Gas Stoker Boiler)
- Lò hơi tầng sôi đốt dầu (Oil Stoker Boiler)
- Lò hơi tầng sôi đốt củi (Wood Stoker Boiler)
- Lò hơi tầng sôi đốt trấu (Straw Stoker Boiler)
- Lò hơi tầng sôi đốt biomass (Biomass Stoker Boiler)
Lò hơi tầng sôi ghi xích (Chain Grate Stoker Boiler)
Lò hơi tầng sôi ghi xích, còn được gọi là buồng đốt tầng sôi ghi xích (Chain Grate Stoker Boiler) hoặc tầng sôi bồn bong bóng.
Loại lò hơi này có lớp sôi bồn bông bóng có độ dày thường từ 1000 mm đến 1650 mm và sụt áp trung bình khoảng 1cm nước/1cm bề dày lớp sôi. Nhiên liệu đốt gồm: tro, cát, đá vôi và các vật liệu khác với phần nhỏ nhiên liệu.
Lò hơi tầng sôi ghi xích có thể được chia thành các module hoặc phần nhỏ để giảm tải hoặc thay đổi tải một cách dễ dàng. Thiết kế này cho phép sử dụng hoặc ngưng sử dụng một vùng khi cần thiết.
Các phần của lò hơi tầng sôi thường được chia thành các vùng bằng các vách làm nguội bằng nước hoặc các vách chịu nhiệt. Khi giảm và kiểm soát tải lò, cần ngưng hoạt động nhiều vùng liên tiếp trong thời gian dài để đảm bảo duy trì nhiệt độ của lớp vật liệu. Điều này đòi hỏi sử dụng nhiều nhiên liệu phụ.
Một hạn chế của lò hơi tầng sôi ghi xích là hiệu suất cháy thấp, tỉ lệ sulfur và canxi cao. Nếu không có phân vùng đáy trong buồng đốt, khả năng thay đổi tải lò cũng bị hạn chế. Cần sử dụng hệ thống nạp liệu từ dưới tầng sôi để tránh việc mất than không đầy đủ khi có hạt nhỏ cháy không hết, làm cho cấu trúc của lò phức tạp.
Lò hơi tầng sôi tuần hoàn (Circulating Fluidized Bed Combustion)
Xem thêm : P2P là gì? Mạng ngang hàng P2P hoạt động như thế nào?
Lò hơi tầng sôi tuần hoàn được coi là bước cải tiến từ lò hơi tầng sôi ghi xích, với việc thêm quy trình cháy tầng sôi và một bộ phận phân ly có nhiệm vụ tách các hạt đã cháy hoàn toàn với các hạt chưa cháy triệt để trong buồng đốt cho đến khi các hạt này ra khỏi lớp sôi. Thông qua hệ thống tuần hoàn, nhiên liệu sẽ được trộn đều và nhanh chóng với vật liệu tầng sôi.
Lò hơi tầng sôi tuần hoàn có nhiều biến thể, trong đó các loại với tốc độ sôi cao có tốc độ khói trong buồng đốt từ 4 – 6 m/s. Các hạt rắn trong khói sẽ được giữ lại bằng vòng xoáy để tuần hoàn trở lại buồng đốt. Hiệu suất đốt cháy của loại lò hơi tầng sôi này rất cao. Tuy nhiên, mức đầu tư ban đầu cũng rất cao. Vì vậy, lò hơi tầng sôi tuần hoàn thường được thiết kế cho công suất từ 100 tấn/giờ trở lên.
Lò hơi tầng sôi có áp (Pressurized Fluidized Bed Boiler)
Lò hơi tầng sôi có áp là loại lò hoàn toàn được đặt trong một khu vực áp suất cao (khoảng 16kg/cm2) và đây là biến thể đặc biệt của lò hơi tầng sôi. Sau khi đi qua các bộ trao đổi nhiệt khí nóng, nhiệt được sử dụng để chạy tuabin khí. Nhiệt từ bộ trao đổi nhiệt hơi nước sinh ra được sử dụng để chạy tuabin hơi. Lò hơi tầng sôi có áp được thiết kế cho dải công suất 70 – 350 MW. Lò hơi tầng sôi có áp có hiệu suất hệ thống cao hơn so với hai dạng còn lại. Tuy nhiên, cấu trúc hệ thống phức tạp và chi phí đầu tư cao là nhược điểm của loại lò này.
Lò hơi tầng sôi có những ưu điểm gì?
- Ưu điểm nổi bật đầu tiên là lò có dải công suất rộng từ 1 đến 50 tấn/giờ, với hiệu suất cao lên đến 85% và dễ vận hành. Lò hơi tầng sôi có khả năng cháy hoàn toàn các nguồn nhiên liệu phế phẩm từ công nghiệp và nông nghiệp, giúp tiết kiệm chi phí.
- So với công nghệ truyền thống, lò hơi tầng sôi có diện tích bề mặt truyền nhiệt nhỏ hơn, nhiệt được sử dụng tối đa và nguồn nhiên liệu có thể cháy hết. Lò hơi tầng sôi có thể thiết kế để đốt cháy bất kỳ loại nhiên liệu nào, bao gồm than đá với độ tro 60 – 70% hoặc có tỷ lệ bốc cháy dưới 1%. Nguồn nhiên liệu sử dụng đa dạng, bao gồm than cám, trấu rời, trấu viên, củi viên, củi băm, rác ngành giấy và biomass.
- Lò hơi tầng sôi tạo ra lượng nhiệt mạnh và ổn định khoảng 800-900 độ C. Trong buồng đốt lò hơi, các hạt cháy và nhiên liệu di chuyển liên tục, đảm bảo cháy hết và không gây lãng phí nhiên liệu. Điều này giúp tiết kiệm nhiên liệu và chi phí sản xuất.
- Lượng khí thải INOX từ lò hơi tầng sôi trong quá trình đốt cháy cũng nhỏ, đảm bảo an toàn và giảm phát thải khí độc hại. Lò hơi tầng sôi cũng giúp tạo ra nguồn năng lượng sạch, không gây hại cho môi trường.
- Trong quá trình vận hành, lò hơi tầng sôi mới này giúp việc vệ sinh lò dễ dàng và tiết kiệm thời gian và công sức nhờ công nghệ tiên tiến. Hiện tượng đóng xỉ trên bề mặt dàn ống sinh hơi và các thiết bị phía sau lò cũng được giảm thiểu.
- Quá trình chuẩn bị nhiên liệu đơn giản hơn và việc cung cấp nhiên liệu vào lò dễ dàng nhờ sự cơ giới hóa và tự động hóa từ các thiết bị vít tải, băng tải, vv.
- Việc khởi động và vận hành lò hơi tầng sôi nhanh chóng và dễ dàng.
- Lò hơi tầng sôi có độ bền và tuổi thọ cao.
- Chi phí duy trì và sửa chữa lò hơi tầng sôi rất thấp.
- Lò hơi tầng sôi có khả năng hoạt động liên tục.
Lò hơi tầng sôi có nhược điểm gì?
Ngoài những ưu điểm nổi bật, lò hơi tầng sôi cũng có nhược điểm nhất định. Hệ thống quạt cao áp tiêu tốn năng lượng điện cao và mất nhiệt lớn ra môi trường bên ngoài. Diện tích bề mặt chiếu sáng lớn và hiệu suất cháy ở buồng lửa thấp hơn so với công nghệ phun than.
Hiện nay, lò hơi tầng sôi đang được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp nhờ những ưu điểm vượt trội của nó, bao gồm khả năng tiết kiệm chi phí sản xuất, tạo ra nguồn năng lượng sạch và an toàn. Đây là lựa chọn tối ưu cho các nhà máy và doanh nghiệp sản xuất.
