Nồi hơi - Lò hơi tầng sôi

lịch sử phát triển lò hơi buồng lửa tầng sôi:

Kỹ thuật tầng sôi được phát minh lần đầu tiên vào thập liên đầu của thế kỷ 20 ở nước Anh áp dụng cho các công nghệ xúc tác, chọn quặng, xấy. Năm 1921 ở Đức đã áp dụng tầng sôi để khí hóa than. Việc úng dụng hàng loạt quá trình tiếp xúc khí chất rắn mới này được bắt đầu những năm 1950 trong công nghiệp dầu mỏ để Cracking khí nặng. Sự nỗ lực sử dụng kỹ thuật tầng sôi trong việc sản xuất hơi nước được bắt đầu vào những năm 1960 Giáo sư Douglas Elliott ở Anh được coi là cha đẻ của lò hơi tầng sôi. Đến nay trên thế giới có hàng ngàn lò hơi tầng sôi (lò hơi dùng buồng lửa tầng sôi) có công suất đơn vị đến hàng trăm tấn hơi trong một giờ.

Phương phát đốt nhiên liệu rắn trong tầng sôi được coi là một giải pháp công nghệ mới về nguyên lý so với phương pháp đốt lớp chặt nằm trên ghi và phương pháp đốt nhiên liệu rắn dạng bột phun và không gian buồng lửa.

* Nguyên lý buồng lửa tầng sôi;

Có một lớp hạt nhiên liệu rắn nằm trên ghi và thổi không khí từ dưới lên.

Khi tăng tốt độ thổi không khí qua lớp chặt thì giáng áp (áp suất trước và sau lớp chặt) tăng liên liên tục cho đến khi tốt độ đạt giá trị tới hạn, được gọi là tốt độ gây sôi tối thiểu (hay tốt độ bắt đầu sôi). Trong giai đoạn này các hạt ở trạng thái không trọng lượng và bắt đầu chuyển động. Khi đó tầng chặt chuyển thành tầng sôi.

* Các kiểu buồng lửa tầng sôi và ưu nhược điểm của nó:

Có hai kiểu buồng lửa tầng sôi đó là:

• Buồng lửa tầng sôi bình thường còn gọi là buồng lửa tầng sôi có bọt khí.
• Buồng lửa tầng sôi tuần hoàn.

Sơ đồ cấu tạo của lò hơi tầng sôi

* Ưu điển của buồng đốt tầng sôi:

-Đốt được nhiên liệu có phẩm chất thấp, cụ thể là nhiên liệu có nhiệt trị bé, độ tro cao, hàm lượng lưu huỳnh cao, độ ẩm cao.

-Cường độ truyền nhiệt trong buồng lửa rất cao, do đó giảm được bề mặt truyền nhiệt tức là buồng lửa sẽ gọn hơn với các buồng lửa kiểu khác.

-Trong tầng sôi các hạt nhiên liệu thay đổi vị trí nhanh và liên tục làm thay đổi sự tiếp xúc giữa các hạt nhiên liệu và sản phẩm cháy thể khí, do đó tạo điều kiện thuận lợi để tiến hành các phản ứng hóa học. Nhiệt độ hạt nhiên liệu trong tầng sôi hầu như đồng nhất và có thể duy trì nhiệt độ cháy trong phạm vi 800 -900⁰C. Ở nhiệt độ này lưu huỳnh của nhiên liệu sẽ bị ôxy hóa mạnh và S0₂ sinh ra sẽ liên kết với đá vôi hay dolomite được bổ sung vào tầng sôi, kết quả là S0­₂ bị khử khá nhiều, có thể đạt đến 90-99% tức là giảm được lượng phát thải S0₂ trong khói. Chính vì vậy có thể đốt trong buồng lửa tầng sôi những nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh cao.

-Phát thải NO_x thấp, chỉ khoảng 100-300ppm do nhiệt độ cháy thấ (800-900⁰C). Ở nhiệt độ này phản ứng ôxy hóa nitơ trong không khí là không đáng kể có thể bỏ qua. Tuy vậy Nitơ trong nhiên liệu xẽ bị ôxy hóa thành NO_x.

-Nhiệt thế thể tích trên ghi và nhiệt thế thể tích buồng lửa khá lớn.

-Phương pháp chuẩn bị nhiên liệu để đốt đơn giản và rẻ tiền.

-Không có hiện tượng đóng xỉ trên các dàn ống sinh hơi đặt trong buồng lửa và bề mặt các ống chìm trong tầng sôi, giảm mức độ bám tro các bề mặt truyền nhiệt ở phần đuôi lò.

* Những hạn chế của buồng lửa tầng sôi gồm có:

-Tiêu thụ nhiều nặng lượng cho quạt gió có áp suất cao.

-Diện tích ghi lớn (đối với tầng sôi kiểu có bọt khí);

-Tổn thất tỏa nhiệt qua bề mặt lớn (đối với tầng sôi tuần hoàn);

-Hiệu suất cháy ở buồng lửa tầng sôi tuần hoàn thấp hơn so với buồng lửa đốt than bột phun thông thường.

Nếu bạn đang tìm một loại lò hơi thích hợp với chi phí hợp lí cho công việc của mình. Đừng ngần ngại hãy gọi cho chúng tôi để được tư vấn hoàn toàn miễn phí nhé.