Lò hơi đốt than

Theo từng nhu cầu sử dụng khác nhau mà nhà chế tạo sẽ xây dựng hệ thống lò hơi thích hợp về thông số áp suất và nhiệt độ. Riêng với lò hơi đốt than thì nhiệt độ trong lò có giá trị rất lớn, nên lựa chọn thép cao cấp làm vật liệu chế tạo. Trong bài viết này, chúng tôi có phân tích chi tiết cấu tạo và ứng dụng. Cùng tìm hiểu ngay nhé.

Giới thiệu về lò hơi đốt than

Lò hơi đốt than là thiết bị được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp để sản xuất năng lượng. Với cơ chế hoạt động cơ bản là đốt than để tạo ra hơi nước, sau đó sử dụng hơi nước này để tạo ra năng lượng điện hoặc cung cấp năng lượng cho các quá trình công nghiệp khác. 

Lò hơi đốt than có cấu tạo đơn giản, gồm một hệ thống đốt than và một hệ thống truyền nhiệt để truyền nhiệt từ hơi nước tới hệ thống sản xuất năng lượng. Hệ thống ứng dụng phổ biến trong sản xuất điện, sản xuất giấy, sản xuất hóa chất… 

Cụ thể, trong sản xuất điện, được sử dụng để sản xuất nhiệt để tạo ra hơi nước, sau đó sử dụng hơi nước để tạo ra điện. Trong sản xuất giấy, được sử dụng để tạo ra hơi nước để làm mềm giấy và các vật liệu khác. Trong sản xuất hóa chất, lò hơi đốt than được sử dụng để sản xuất hơi nước để tạo ra các chất hoá học khác nhau.

Tuy nhiên, hiện nay việc sử dụng lò hơi đốt than cũng gây ra một số vấn đề như gây ô nhiễm môi trường và an toàn không cao do khí đốt được phát sinh trong quá trình đốt than. Do đó, các nhà sản xuất đang không ngừng nghiên cứu, phát triển các công nghệ mới và hiệu quả hơn để giảm thiểu tác động của lò hơi này đến môi trường và tăng tính an toàn của quá trình sản xuất.

Cấu tạo

Lò hơi đốt than được thiết kế với một cấu trúc đơn giản, bao gồm các thành phần chính sau đây:

• Thùng chứa than

Là nơi chứa than được sử dụng để đốt trong lò hơi. Thùng chứa than thường được xây dựng bằng thép và có thể được điều chỉnh để đảm bảo luồng không khí và than đi vào lò hơi đúng lượng.

• Hệ thống đốt than

Bao gồm một lớp than được đặt trên một lưới thép và được đốt bằng lửa để tạo ra nhiệt. Hệ thống này có thể được điều chỉnh để đảm bảo độ cháy đều và hiệu quả.

• Hệ thống truyền nhiệt

Bao gồm các ống dẫn nước được đặt trong lò hơi. Hơi nước được tạo ra từ quá trình đốt than sẽ truyền nhiệt đến các ống này để tạo ra hơi nước, sau đó được sử dụng để tạo ra năng lượng điện hoặc cung cấp năng lượng cho các quá trình công nghiệp khác.

• Hệ thống điều khiển và an toàn

Hệ thống này bao gồm các thiết bị như van an toàn, cảm biến nhiệt độ, máy bơm, van điều khiển, hệ thống đo lường và kiểm soát, được sử dụng để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình vận hành của lò hơi đốt than.

Tham khảo thêm: cấu tạo của lò hơi

Nguyên lý hoạt động

Lò hơi đốt than hoạt động dựa trên quá trình đốt than để tạo ra hơi nước, sau đó sử dụng hơi nước này để tạo ra năng lượng điện hoặc cung cấp năng lượng cho các quá trình công nghiệp khác. Quá trình này được thực hiện thông qua các bước khởi động, đốt than, tạo hơi nước và xả hơi, với sự hỗ trợ của các thiết bị an toàn và điều khiển để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của quá trình sản xuất. Cụ thể như sau:

• Khởi động: Thùng chứa than được sạc với một lượng than và được đốt để tạo ra lửa. Lửa sẽ nhanh chóng lan tỏa trên bề mặt của lớp than, tạo ra nhiệt lượng cần thiết cho quá trình đốt than.
• Đốt than: Quá trình đốt than được tiến hành bằng cách bơm không khí từ bên ngoài vào lò hơi, tạo ra khí oxy cần thiết cho quá trình đốt than. Khí oxy này sẽ kết hợp với than và cháy, tạo ra nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước trong ống dẫn.
• Tạo hơi nước: Nhiệt lượng từ quá trình đốt than sẽ được truyền nhiệt đến ống dẫn, đun sôi nước trong ống dẫn và tạo thành hơi nước. Hơi nước này được chuyển đến máy phát điện để tạo ra năng lượng điện.
• Xả hơi: Sau khi hơi nước đã được sử dụng để tạo ra năng lượng điện, nó sẽ được xả ra khỏi hệ thống bằng cách thông qua van xả hơi. Quá trình này sẽ tiếp tục cho đến khi nhiệt độ của hơi nước giảm đến mức an toàn.

Ưu, nhược điểm của lò hơi đốt than

Lò hơi đốt than là một trong những phương tiện chính để sản xuất năng lượng điện từ các nguồn năng lượng hoá thạch. Tuy nhiên, như bất kỳ công nghệ sản xuất năng lượng nào khác, lò hơi đốt than cũng có những ưu, nhược điểm riêng như sau:

Ưu điểm:

• Là một trong những nguồn năng lượng khả dụng phổ biến nhất trên thế giới, có thể cung cấp năng lượng ổn định trong thời gian dài và đáp ứng nhu cầu của các hệ thống lưới điện lớn.
• Có khả năng hoạt động liên tục trong thời gian dài, đặc biệt là so với các nguồn năng lượng tái tạo như điện gió và điện mặt trời, cần địa hình và điều kiện thời tiết phù hợp.
• Chi phí đầu tư ban đầu thường thấp hơn so với các loại năng lượng sạch, do đó nó có thể trở thành một lựa chọn kinh tế cho những quốc gia đang phát triển.

Nhược điểm:

• Lò hơi đốt than tạo ra một lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường lớn, chủ yếu là khí CO2 và SO2. Điều này ảnh hưởng đến chất lượng không khí và góp phần làm tăng hiệu ứng nhà kính.
• Ngoài ra, lò hơi đốt than cũng đặt ra những rủi ro về an toàn và an ninh. Quá trình đốt than có thể gây ra các tai nạn nguy hiểm như nổ hoặc cháy, gây thương tật hoặc tử vong cho công nhân.
• Làm tăng nhu cầu về than đá và đặt áp lực lớn lên các tài nguyên thiên nhiên. Việc khai thác than đá và vận chuyển nó có thể gây ra các vấn đề về môi trường, bao gồm đất, nước và không khí.

Phân loại lò hơi đốt than

• Lò hơi đốt than ghi xích

Lò hơi đốt than ghi xích (hay còn gọi là lò hơi đốt than chuyển động) là một loại lò hơi đốt than trực tiếp, trong đó than được đốt trong một khoang đốt nằm trên một băng chuyền được gọi là “ghi xích”. Khi than được đưa vào lò, băng chuyền di chuyển để đẩy than qua khoang đốt. Trong khi đó, không khí được thổi qua than để đốt cháy và sinh ra nhiệt để sản xuất hơi nước.

Loại lò hơi này thường được sử dụng trong các nhà máy sản xuất xi măng, gạch, gốm sứ, thuốc lá và sản phẩm giấy. Với ưu điểm có khả năng đốt các loại than khác nhau, khả năng đáp ứng nhu cầu sản xuất lớn và chi phí đầu tư thấp. Tuy nhiên, cũng tồn tại nhược điểm là tiêu thụ nhiên liệu cao và tạo ra khí thải ô nhiễm.

• Lò hơi đốt than ghi tĩnh

Lò hơi đốt than ghi tĩnh (hay còn gọi là lò hơi đốt than lớn) cũng là loại lò hơi đốt than trực tiếp, trong đó than được đốt trong một khoang đốt cố định và không di chuyển. Khi than được đưa vào lò, không khí được thổi qua than để đốt cháy và sinh ra nhiệt để sản xuất hơi nước.

Ứng dụng chủ yếu của lò hơi đốt than ghi tĩnh là trong các nhà máy sản xuất thép, xi măng và sản phẩm hóa chất. Ưu điểm nổi bật có khả năng đốt than có độ ẩm thấp, khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu khí thải ô nhiễm. Nhược điểm là không thể đáp ứng nhu cầu sản xuất lớn và có chi phí đầu tư cao hơn so với lò hơi đốt than ghi xích.

• Lò hơi đốt than tầng sôi

Lò hơi đốt than tầng sôi (hay còn gọi là lò hơi đốt than kiểu đứng) là loại lò hơi trong đó than được đốt trong một khoang đốt được thiết kế dưới dạng tầng sôi. Khi than được đưa vào lò, không khí được thổi qua than để đốt cháy và sinh ra nhiệt để sản xuất hơi nước.

Lò hơi này thường được sử dụng trong các nhà máy sản xuất giấy, dệt may, sợi nhựa và các sản phẩm hóa chất khác. Ưu điểm có khả năng đốt các loại than khác nhau, tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu khí thải ô nhiễm. Ngoài ra, lò hơi đốt than tầng sôi cũng có khả năng đáp ứng nhu cầu sản xuất lớn và có độ tin cậy cao.

Tuy nhiên, cũng có hạn chế về chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với một số loại lò hơi đốt than khác và yêu cầu quy trình vận hành kỹ thuật cao. Ngoài ra, trong quá trình vận hành, lò hơi đốt than tầng sôi cũng cần được bảo trì thường xuyên để đảm bảo hiệu suất và độ an toàn.

Tham khảo thêm: lò hơi đốt củi

Lưu ý khi vận hành lò hơi đốt than

Việc vận hành lò hơi đốt than đòi hỏi sự quan tâm và chú ý đặc biệt để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình sản xuất. Dưới đây là một số lưu ý quan trọng khi vận hành quý khách cần lưu ý:

• Cần được kiểm tra và bảo trì định kỳ để đảm bảo nó hoạt động hiệu quả và an toàn.
• Điều khiển nhiệt độ, cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn. Thông thường, nhiệt độ nên được điều khiển trong khoảng từ 120 đến 150 độ C.
• Kiểm soát áp suất chặt chẽ để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả.
• Quản lý và kiểm soát nhiên liệu đốt trong lò hơi đốt than là rất quan trọng. Nếu nhiên liệu không được kiểm soát chặt chẽ, nó có thể dẫn đến các vấn đề an toàn và tiêu thụ nhiên liệu không hiệu quả.
• Kiểm soát độ ẩm chặt chẽ để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
• Kiểm tra an toàn định kỳ để đảm bảo rằng nó không gây ra nguy hiểm cho nhân viên và môi trường.
• Đào tạo nhân viên để đảm bảo họ hiểu rõ về quy trình và các quy định an toàn liên quan đến việc vận hành lò hơi đốt than.

Ứng dụng lò hơi đốt than

Hiện nay, lò hơi đốt than được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp và các ứng dụng khác nhau nhờ vào khả năng cung cấp nhiệt và hơi nước cho quá trình sản xuất. Dưới đây là một số ứng dụng điển hình:

• Sản xuất hơi nước để vận hành các động cơ và máy phát điện.
• Cung cấp nhiệt và hơi nước cho quá trình sản xuất giấy, sản xuất xi măng, các sản phẩm hóa chất, sợi nhựa, dược phẩm…
• Trong sản xuất bia, chế biến thực phẩm, sản xuất giặt ủi…
• Trong công nghiệp dầu khí, cụ thể là quá trình liên quan đến khai thác, sản xuất và chế biến dầu khí, bao gồm cả việc sản xuất dầu diesel.
• Trong quá trình sản xuất kim loại, bao gồm thép và nhôm. 

Tuy nhiên, việc sử dụng lò hơi đốt than cũng cần được quản lý và kiểm soát cẩn thận để giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Khi công nghệ tự động hóa ngày càng phát triển, việc tận dụng thiết bị điều khiển thông minh không còn xa lạ. Hãy xem các thiết bị điều khiển mà Tuấn Hưng Phát đang phân phối: van bướm điều khiển khí nén, van bi điều khiển khí nén, đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ.

Nguồn: vandien.vn