Đặc tính kỹ thuật lò hơi ghi xích

– Công suất sinh hơi của lò hơi ghi xích: 1 tấn hơi/giờ ÷ 40 tấn hơi/giờ

– Áp suất hơi: 5 bar ÷ 25 bar

– Nhiệt độ hơi: 165 ÷ 250 ^oC

– Hiệu suất của lò hơi ghi xích: 75 ÷ 80%

– Tiêu hao nhiên liệu của lò hơi ghi xích: 180 ÷ 200 kg than cám/tấn hơi, 200 ÷ 220 kg củi viên nén/tấn hơi, 220 ÷ 240 kg củi băm /tấn hơi.

– Tiêu chuẩn phát thải của lò hơi ghi xích: thành phần khí thải đạt QCVN 19:2009/BTNMT

– Tiếng ồn cách nhà lò 1m nhỏ hơn 85dB, đạt QCVN 24/2016/BYT

– Chế độ vận hành của lò hơi ghi xích: Tự động hoàn toàn hoặc bán tự động

– Nguồn điện sử dụng: 380 VAC – 3 pha – 50 Hz

– Tiêu chuẩn tính toán, thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành: Theo ASME và TCVN 6413-1998, TCVN 7704-2007

– Nhiên liệu đốt của lò hơi ghi xích: Than cám, than viên Indonesia, than Việt Nam, củi viên, củi băm, trấu viên, bã vỏ hạt điều và các loại nhiên liệu Biomass khác (có thể đốt riêng lẻ hoặc trộn lẫn các nhiên liệu này với nhau).

Lò hơi (nồi hơi) ghi xích là gì?

Lò hơi ghi xích (chain grate boiler) hay còn gọi là nồi hơi ghi xích là loại Lò hơi công nghiệp sử dụng buồng đốt kiểu ghi xích để đốt cháy nhiên liệu.

Đặc điểm của loại buồng đốt này là ghi xích chuyển động vô tận và lớp nhiên chuyển động đồng thời với ghi.
Tuy nhiên để đảm bảo điều kiện phục vụ của người công nhân vận hành, ghi xích không thể được thiết kế rộng quá 4,5m và dài hơn 8m. Điều này khiến công suất nhiệt của buồng đốt bị hạn chế, tối đa cũng chỉ khoảng 40 MW, nên sản lượng hơi tối đa đạt 100 tấn/giờ.

Phân loại lò hơi ghi xích

Lò hơi ghi xích được phân loại chủ yếu theo 03 cách sau: phân loại theo nhiên liệu đốt, phân loại theo cách bố trí hệ thống trao đổi nhiệt, phân loại theo cấu tạo của ghi.

1. Phân loại theo nhiên liệu đốt:

Lò hơi ghi xích đốt đa nhiên liệu, được chia thành 2 loại chính:

– Lò hơi ghi xích đốt than

– Lò hơi ghi xích đốt biomass: củi viên, củi băm, trấu viên, bã vỏ hạt điều, bã mía, …

2. Phân loại theo cách bố trí hệ thống trao đổi nhiệt

– Lò hơi ghi xích ống nước (lò hơi ghi xích 02 ba long)

– Lò hơi ghi xích ống nước, ống lửa (lò hơi ghi xích nằm ngang 01 ba long, pass 1 và pass 2 là ống lửa)

– Lò hơi ghi xích ống nước, ống lò, ống lửa (lò hơi ghi xích nằm ngang 01 balong, pass 1 là ống lò, pass 2 là ống lửa))

3. Phân loại theo cấu tạo của ghi

– Ghi xích 1 khe gió, 2 khe gió (loại phổ thông)

– Ghi xích hoạt tâm

– Ghi xích vẩy cá

Cấu tạo của lò hơi ghi xích

Cấu tạo của hệ thống lò hơi ghi xích thông thường có 06 hệ thống con:

– Hệ thống cấp nhiên liệu tự động

– Buồng đốt

– Hệ thống sinh hơi

– Hệ thống tiết kiệm năng lượng

– Hệ thống xử lý bụi, khí thải

– Hệ thống gió và khói

1. Hệ thống cấp nhiên liệu tự động

Hệ thống cấp nhiên liệu tự động bao gồm: băng tải cấp liệu lò hơi (gàu tải cấp liệu lò hơi) vào buồng đốt lò hơi. Được bố trí điều khiển một cách linh động, định lượng và tự động để cấp nhiên liệu cho lò hơi. Ngoài ra, hệ cấp liệu còn được trang bị thêm cân khối lượng để xác định lượng nhiên liệu tiêu hao cho lò hơi.

2. Buồng đốt

Phễu cấp liệu nằm ở ngoài khu vực buồng đốt. Nhờ tác dụng của trọng lực mà nhiên liệu được rải đều trên mặt ghi, sau đó nhiên liệu đi cùng với ghi xích vào buồng đốt của lò hơi. Ghi xích được điều chỉnh để di chuyển với tốc độ vừa đủ để nhiên liệu đủ thời gian cháy hết trong buồng đốt và di chuyển xuống bể chứa tro xỉ khi đã cháy hết. Trong quá trình chuyển động của ghi, các giai đoạn của quá trình cháy nhiên liệu đã lần lượt xảy ra và chiếm những vùng nhất định theo chiều dài ghi. Xỉ tạo ra cuối quá trình cháy được gạt xuống phễu hứng xỉ nhờ thiết bị gạt xỉ.

Quá trình cháy của nhiên liệu là quá trình phản ứng hoá học giữa các nguyên tố hoá học của nhiên liệu với oxi phát sáng và sinh ra nhiệt (quá trình cháy là quá trình oxi hoá). Chất oxi hoá chính là oxi (lấy từ không khí) cấp vào trong buồng đốt ghi xích thông qua các hộp gió. Các nguyên tố cháy được trong nhiên liệu (C, H, O, N, S, …) bị oxy hoá trong quá trình cháy, sản phẩm sau quá trình cháy gọi là khói.

Buồng đốt được xây bằng gạch chịu lửa để tạo ra buồng đốt nóng với nhiệt độ cao để than dễ bắt cháy. Trong buồng đốt có vòm cuốn bức xạ nhiệt tạo ra những vùng tâm cháy của buồng đốt, than được đốt cháy và gió nóng được dẫn từ đuôi buồng đốt lên phía trên để tận dụng nhiệt của xỉ làm cho than cháy kiệt và đồng thời làm cho xỉ nguội trước khi thải ra ngoài. Nhiệt lượng toả ra trong buồng đốt được truyền bằng bức xạ cho các dàn ống vách bên, vách trước và vách sau của buồng đốt.

Tường lò được kết cấu nhiều lớp cấu tạo bằng gạch chịu lửa định hình, bông gốm chịu nhiệt độ cao và bông thuỷ tinh để ngăn chặn sự thất thoát nhiệt ra ngoài môi trường, để đảm bảo nhiệt thế buồng đốt và hiệu suất của lò, cũng như điều kiện làm việc của công nhân vận hành quanh lò. Bên ngoài được bọc bảo ôn bằng lớp tôn màu lượn sóng đảm bảo độ bền và mỹ thuật công nghiệp.

3. Hệ thống sinh hơi

Cũng giống như các lò hơi thông thường khác, hệ thống sinh hơi bao gồm: vách sinh hơi (tường nước) bao quanh buồng đốt, ống đối lưu, ống bức xạ, thân lò (ba lông). Toàn bộ cụm sinh hơi được đỡ trên bệ đỡ đặt trên cụm ghi xích. Hệ thống cầu thang và sàn thao tác cho phép thực hiện các thao tác tại mọi vị trí cần thiết.

Nước cấp được bơm vào balong sau sau khi đi qua bộ hâm nước. Tại balong nước được tiếp tục theo các ống nước xuống để đến các ống góp dưới, sau đó đi lên qua các vách ướt, đối lưu và được gia nhiệt đến nhiệt độ bay hơi sau đó về lại balong. Ở balong hơi được tách ra khỏi nước và cấp đến nhà máy, dây chuyền sử dụng hơi.

Nhiệt lượng do khói nóng khi đi từ buồng đốt sẽ bị hấp thu bởi hệ thống sinh của lò hơi. Sau khi ra khỏi khu vực buồng đốt nhiệt độ khói giảm xuống khoảng 600 oC, khói tiếp tục qua vùng đối lưu và truyền nhiệt cho các ống nước trong khu vực này trước khi ra khỏi lò.

Và đây là các thiết bị chính hấp thụ nhiệt của khói nói để chuyển hóa nước thành hơi. Hệ thống này được chúng tôi thiết kế tối ưu về quá trình hấp thụ nhiệt để lò hơi ghi xích đạt hiệu suất cao nhất có thể.

4. Hệ thống tiết kiệm năng lượng

Hệ thống tiết kiệm năng lượng bao gồm: Bộ hâm nước lò hơi, bộ sấy không khí lò hơi.

Khói sau khi ra khỏi buồng đốt vẫn còn nhiệt độ rất cao (khoảng 250 oC). Nên để tăng hiệu suất lò hơi ghi xích và nhiệt độ khói thải sau khi thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn, khói nóng được đưa qua lần lượt bộ hâm nước để gia nhiệt nước cấp trước khi cấp vào lò và bộ sấy không khí để sấy khí trước khi cấp vào buồng đốt.

Hệ thống tiết kiệm năng lượng này có thể làm tăng hiệu suất của lò hơi từ 5% ÷ 10%.

5. Hệ thống xử lý bụi, khí thải

Hệ thống xử lý bụi, khí thải bao gồm: Bộ lọc bụi Cyclone đa phần tử của lò hơi, bể khử bụi ướt của lò hơi hoặc lọc bụi túi vải lò hơi, và thiết bị xử lý khí độc hại như tháp xử lý SOx.

Lò hơi ghi xích tạo ra hai loại chất thải chính: Khói và chất thải rắn. Chất thải rắn bao gồm xỉ từ nhiên liệu và sản phẩm từ các chất hấp thụ. Khói thải đóng góp rất lớn vào ô nhiễm không khí. Vì vậy hệ thống xử lý khói luôn được thiết kế với ưu tiên rất cao.

Xỉ kích thước lớn thường được lấy ra tại phần đuôi của ghi xích, trong khi tro bay (xỉ kích thước nhỏ) thường bay theo khói và được lấy ra tại phễu bộ hâm nước, bộ sấy không khí và tại các thiết bị lọc bụi. Tro bay có thể được đưa đến phòng chưa bằng băng tải, vít tải hoặc hệ thống thổi tro.

6. Hệ thống gió và khói

Gió cấp vào buồng đốt được gia nhiệt khi đi qua bộ sấy không khí của lò hơi và đi vào buồng đốt phân phối gió dưới đáy lò, giúp quá trình cháy trong buồng đốt xảy ra hiệu quả hơn, nhiên liệu được sấy nhanh trước khi cháy, giảm hiện tượng khói trong quá trình khởi động lò hơi.

Quạt hút có một chức năng quan trọng là duy trì áp suất bên trong buồng đốt luôn âm, để buồng đốt không bị phì lửa hoặc khói ra ngoài buồng đốt, đảm bảo an toàn khi vận hành.

Khói nóng sau khi ra khỏi buồng đốt, hệ thống tiết kiệm năng lượng, hệ thống xử lý khói thải được quạt khói (quạt hút) hút ra ngoài đẩy lên ống khói và thải ra ngoài không khí.

Nguyên lý hoạt động của lò hơi ghi xích

Nhiên liệu được đốt cháy trong buồng đốt trên mặt ghi xích và chạy từ đầu lò đến cuối lò và xỉ được thải ra ngoài sau khi làm mát bằng nước. Buồng đốt được xây bằng gạch chịu lửa để tạo ra buồng đốt nóng với nhiệt độ cao để than dễ bắt cháy. Trong buồng đốt có vòm cuốn bức xạ nhiệt tạo ra những vùng tâm cháy của buồng đốt, than được đốt cháy và gió nóng được dẫn từ đuôi buồng đốt lên phía trên để tận dụng nhiệt của xỉ làm cho than cháy kiệt và đồng thời làm cho xỉ nguội trước khi thải ra ngoài. Nhiệt lượng toả ra trong buồng đốt được truyền bằng bức xạ cho các dàn ống vách bên, vách trước và vách sau của buồng đốt.

Khói nóng được tiếp tục dẫn đi qua bộ hâm nước, bộ sấy không khí (bộ tiết kiệm nhiệt) nhiệt của khói nóng được truyền qua giàn ống làm nâng cao nhiệt độ nước cấp vào lò sau đó đi vào bộ sấy không khí dạng ống chùm, khói nóng đi trong lòng chùm ống, bên ngoài chùm ống là luồng khí lạnh từ quạt đẩy thổi qua. Khói nóng sau khi đi qua bộ sấy không khí, nhiệt được trao đổi từ khói nóng sang không khí lạnh, giúp nhiệt độ không khí trước khi cấp vào buồng đốt lên đến khoảng từ 80 ^oC đến 120 ^oC. Việc không khí được gia nhiệt trước khi cấp vào lò hơi giúp quá trình cháy trong buồng đốt xảy ra hiệu quả hơn, nhiên liệu được sấy nhanh trước khi cháy, giảm hiện tượng khói trong quá trình khởi động lò hơi.

Khói nóng sau khi đi qua các bộ tận dụng nhiệt khói thải, sẽ được dẫn đi qua các thiết bị chuyên biệt xử lý các thành phần như cyclone lọc bụi, bộ lọc bụi túi vải, tháp dập bụi, bể lắng tro… Khói thải sau khi hoàn thành nhiệm vụ truyền nhiệt cho các bộ tiết kiệm nhiệt, được xử lý xong sẽ được thải ra môi trường qua ống khói. Khói thải ra môi trường đảm bảo tiêu chuẩn quy định của bộ tài nguyên môi trường Tiêu chuẩn QCVN19:2009/BTNMT cột B.

Các chức năng vận hành tự động và bảo vệ an toàn của lò hơi ghi xích

– Hệ thống điều khiển và hiển thị PLC – SCADA

– Tự động điều chỉnh phụ tải bằng PLC lấy tín hiệu để điều chỉnh tốc độ quạt và thay đổi tốc độ ghi xích qua biến tần khi phụ tải thay đổi.

– Tự động cấp nước theo mức đã ấn định.

– Hệ thống tự động kiểm soát khí thải được lập trình bằng PLC, lấy tín hiệu khói thải đầu ra qua bộ cảm biến và hiển thị oxy dư để điều khiển lượng oxy cấp vào lò và nhiệt độ buồng đốt, giảm thiểu tối lượng CO trong khói thải.

– Hệ thống màn hình và camera quan sát gồm: Quan sát kính thủy lò hơi, quan sát khói thải lò hơi, quan sát kho nhiên liệu lò hơi, quan sát tổng quan nhà lò, màn hình gắn tại phòng điều khiển lò hơi

– Hệ thống màn hình hiển thị và điều khiển HMI, điều khiển cảm ứng trên màn hình thông qua lưu đồ hiển thị

– Bảo vệ mất pha: Ngắt hệ thống

– Bảo vệ quá áp: 4 cấp

+ Cấp 1: Ngắt hệ thống qua bộ điều khiển và hiển thị áp suất tại phòng điều khiển

+ Cấp 2: Nhảy công tắc áp suất số 01

+ Cấp 3: Nhảy công tắc áp suất số 02

+ Cấp 4: Nhảy van an toàn

– Bảo vệ ngắt hệ thống khi nhiệt độ khí thải vượt mức quy đinh: 2 cấp

+ Cấp 1: Cảnh báo, hú còi

+ Cấp 2: Ngắt hệ thống

– Bảo vệ cạn nước hai mức:

+ Cấp 1: Báo động

+ Cấp 2: Ngắt hệ thống

– 02 van an toàn xả khi áp suất vượt mức quy định.

Ưu nhược điểm của lò hơi ghi xích

1. Ưu điểm của lò hơi ghi xích

– Thích hợp đốt các loại nhiên liệu có kích thước to, có cỡ hạt lên đến 50mm, nhiên liệu đốt đa dạng

– Hệ thống cấp liệu, thải xỉ tự động, dễ vận hành, tiết kiệm nhân công

– Giải nhiệt ghi xích tốt, do trong quá trình vận hành chỉ có một nữa chiều dài ghi xích tiếp xúc với trực tiếp với nhiên liệu đang cháy

– Dễ điều chỉnh tải theo như cầu (trong trường hợp tải hơi thấp)

– Hệ thống lò hơi vận hành ở chế độ tự động, cần ít nhân công vận hành

2. Nhược điểm của lò hơi ghi xích

– Bên cạnh những ưu điểm thì lò hơi ghi xích cũng có một số hạn chế như:

– Do ghi xích là chi tiết cơ khí chuyển động nên rất dễ hư hỏng

– Chi phí bảo trì cao, thời gian sửa chữa thay ghi xích mất nhiều thời gian

– Hiệu suất nồi hơi không cao do xỉ mang nhiệt ra bên ngoài

– Không chế tạo được lò có công suất lớn, do hiệu suất và buồng đốt không đảm bảo

Phạm vi ứng dụng của lò hơi ghi xích

Lò hơi ghi xích được ứng dụng nhiều trong các nghành công nghiệp như: chế biến thực phẩm đồ uống( bia, nước giải khát, mỳ,…), thức ăn chăn nuôi, giấy và bao bì, cao su, nhựa, dệt nhuộm, may mặc, giặt là, sản xuất đường, …

Theo greetech.com.vn

*****************

Công ty cổ phần Như Tín được thành lập vào tháng 01 năm 2010. Chúng tôi luôn nỗ lực tạo dựng mối quan hệ hợp tác tốt đẹp với các đối tác và không ngừng phát triển hoạt động kinh doanh trên cơ sở mang lại lợi ích song phương. Chúng tôi chuyên cung cấp bã điều (bã vỏ hạt điều sau ép dầu). Là đơn vị tiên phong khởi xướng việc ứng dụng chất đốt bã điều cho các lò hơi công nghiệp với hàng chục năm kinh nghiệm. Chúng tôi tự tin mang đến cho khách hàng các giải pháp để sử dụng hiệu quả chất đốt bã điều (hay các chất đốt sinh khối khác)