Slide bài giảng về lò hơi sinh khối

Bài giảng cung cấp cí nhìn tổng quan về lò hơi sinh khối................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Sinh khối sử dụng làm nhiên liệu đốt trực tiếp trong các lò

sinh khối từ các ngành lâm nghiệp, nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt như: phế thải rừng, vỏ cây,

gỗ dăm, mùn cưa, bã mía, trấu, rơm, vỏ hạt điều, thân cây

loại nhiên liệu sinh khối có độ đa dạng sinh học cao hoặc độ

gỗ lớn khai thác từ các khu rừng đặc dụng, tại các khu rừng

các khu rừng ngập mặn,

Trong phần, này chúng ta giới hạn chỉ đề cập đến việc đốt

dạng nguyên thủy hoặc đã qua sơ chế như nén lại dưới dạng

các lò hơi công nghiệp để tạo ra hơi nước cung cấp cho dây

2.1.2 Các dạng nhiên liệu sinh khối phổ biến

trên thị trường

• 1 Dạng hạt nhỏ (mùn cưa, dăm bào và vỏ trấu rời

hoặc mịn hơn nữa dưới dạng bột cám nếu

được nghiền thêm)

• Dạng nhiên liệu này rất phù hợp cho các lò hơi đốt kiểu tầng sôi Ưu điểm của loại lò này là quán tính nhiệt không lớn quá cho nên có thể linh hoạt điều chỉnh nhiên liệu theo phụ tải hơi, cách phối gió của lò hầu như rất đều trong không gian chính của

lò vì vậy hiệu suất cháy của nhiên liệu tương đối cao Có thể đốt được với những nhiên liệu có độ

ẩm tương đối lớn, nhiệt độ vận hành thường vào khoảng từ 8500C đến 9000C nên vấn đề tạo muội than và nóng chảy tro rất ít xảy ra Đây là kiểu

lò hơi được phát triển mạnh trong những năm gần đây

2 Dạng nhiên liệu được nén thành viên

• Loại này thông thường được nghiền từ trấu, mùn cưa, bã mía, gỗ,

… hoặc hỗn hợp của chúng, sau

đó được nén lại dưới dạng các viên nhiên liệu có đường kính (5-12)

mm và chiều dài (10-40) mm

3 Dạng nhiên liệu được ép thành khối hoặc thành thanh

• Loại này thông thường được ép từ vỏ trấu hoặc mùn cưa hoặc hỗn hợp của chúng thành khối dưới dạng củi thanh có đường kính từ từ (50-100)

mm và chiều dài (100-1000) mm, gọi là củi trấu hoặc củi mùn cưa (đôi lúc còn được ép dưới dạng bánh cho tiện vận chuyển) Dạng nhiên liệu này thường được sử dụng trong các lò hơi với buồng đốt kiểu ghi tĩnh hoặc ghi xích, khi đốt có thể để nguyên thanh hoặc đập (băm) ra thành miếng

4 Dạng củi cành, củi thanh truyền thống hoặc gỗ

được băm thành miếng

5 Một số các phế thải khác của nông nghiệp

Công nghệ đốt nhiên liệu sinh khối

• Hiện nay các lò hơi đốt trực tiếp nhiên liệu sinh khối

ở Việt Nam thường ứng dụng 2 công nghệ

chính đó là đốt theo tầng cố định (buồng đốt có ghi)

và đốt theo tầng sôi

1 Buồng đốt có ghi (buồng đốt theo tầng cố định)

Buồng đốt có ghi còn được gọi là buồng đốt theo tầng cố định Nhiên liệu được xếp theo tầng thường là ở trên ghi để đốt Ghi lò có nhiệm vụ đỡ nhiên liệu không bị lọt, không bị rơi; để cho không khí (gió cấp 1) thổi qua ghi và lớp nhiên liệu xếp trên ghi Buồng đốt có ghi được phân ra thành các loại: buồng đốt với ghi tĩnh, buồng đốt với ghi động, buồng đốt với ghi rung lắc và buồng đốt với ghi xích (ghi chuyển động)

A Buồng đốt với ghi cố định (ghi tĩnh)

• Trong buồng đốt loại này ghi đặt cố định, nhiên liệu được cấp không liên tục (theo chu kỳ), lớp nhiên liệu mới được xếp lên trên lớp nhiên liệu đang cháy trên ghi Không khí được cấp từ dưới ghi lên

• Ghi của buồng đốt loại này có cấu tạo đơn giản, không có các chi tiết chuyển động, dễ chế tạo

nên chi phí thấp Ngoài ra, lò hơi kiểu này vận hành dễ dàng, đơn giản, luôn có lớp tro trên mặt ghi

ngăn cách lớp nguyên liệu cháy nên ghi lò ít bị hư hỏng

• Nhược điểm của buồng đốt kiểu này là công suất bị hạn chế do diện tích ghi bị hạn chế Hiệu suất lò khó nâng cao do nhiên liệu cháy không hết (q2) và nhiệt độ khói thải lớn (q4) Việc vận hành khá nặng nhọc với công nhân, nhất là trong khâu cấp nhiên liệu và thải tro Việc cấp nhiên liệu theo chu kỳ khó đáp ứng được yêu cầu của quá trình cháy, làm cho sản lượng và thông số hơi dễ dao động Hơn nữa mỗi lần mở cửa cấp nhiên liệu, gió lạnh tràn vào làm giảm nhiệt độ buồng lửa, ảnh

B Buồng đốt với ghi động

• Ghi bao gồm các bộ phận tĩnh và động Nhiên liệu được đưa vào buồng đốt bằng một cơ cấu đẩy thủy lực, sau đó nó được vận chuyển qua buồng đốt bằng các bộ phận động của ghi Tất cả các giai đoạn đốt (sấy khô, nhiệt phân, cháy cốc) đều diễn ra trên ghi Quá trình cháy chất bốc xảy ra phía trên của ghi, sử dụng gió cấp 2 Bộ phận thải tro nằm đối diện với phía nạp nhiên liệu.

C Buồng đốt với ghi xích

• Buồng đốt với ghi xích có đặc điểm là ghi chạy trên hai quả lô trong cùng một mạch (giống với băng tải) Nhiên liệu với một chiều dày được điều chỉnh sẵn, được vận chuyển từ phía nạp vào sang phía thải tro thông qua quá trình chuyển động của ghi Nhiệt bức xạ từ ngọn lửa, vách tường và cuốn lò sấy nóng nhiên liệu làm nó khô dần và chất bốc thoát ra Chất bốc và cốc cháy tạo thành tro và được thải ra ngoài Không khí cấp vào buồng lửa thường được chia thành gió cấp

1 cấp từ phía dưới ghi lên và gió cấp 2 cấp ở phía trên nhiên liệu.

Một số đặc thù liên quan đến kỹ thuật vận hành và an toàn của lò hơi sinh khối

1 Nguyên liệu sinh khối như trấu, bã mía, củi, gỗ vụn, mùn cưa, viên nhiên liệu nén, thanh

việc chọn lựa sử dụng loại nhiên liệu nào và nhà cung cấp nào là rất quan trọng và phải

2 Phần lớn nguyên liệu sinh khối đều cồng kềnh nên cần lưu ý đến vấn đề lưu trữ và vận chuyển Kích cỡ của nhiên liệu sinh khối (mùn cưa, vỏ trấu, vỏ cà phê, xơ dừa,…) có thể

nhờ đó cải thiện được khả năng xử lý và đặc tính cháy của chúng Trong trường hợp cần

4 Nhiệt trị của nhiên liệu sinh khối thấp hơn nhiệt trị của nhiên liệu hóa thạch cho nên các lò hơi sinh khối sẽ có kích thước lớn hơn với cùng công suất;

5 Chất bốc của nhiên liệu sinh khối rất cao khoảng từ 60% đến 80% (lớn hơn

Những điều cần làm và không nên làm khi vận hành lò hơi để đảm bảo an toàn và có hiệu quả cao :

2 Thông ống thủy mỗi ca một lần 2 Không xả nước khi không cần thiết

3 Đóng kín các cửa lò khi vận

hành

3 Không mở các cửa lò khi không cần thiết

4 Làm sạch, xả phễu đựng tro xỉ

5 Theo dõi khói lò và kiểm soát

lửa cháy

5 Không tăng tốc độ cháy lên quá giới hạn

6 Mở các van xả khí trước khi

7 Giữ vệ sinh các bảng cầu dao

và thiết bị điều khiển

7 Không để mức nước trong lò quá cao hoặc quá thấp (đối với lò cấp nước bằng tay)

8 Định kỳ tra dầu mỡ cho tất cả các

9 Định kỳ kiểm tra các rò rỉ, kiểm tra

9 Không quan sát trực tiếp ngọn lửa

kính bảo hộ)

10 Định kỳ kiểm tra hoặc hiệu chỉnh

11 Định kỳ kiểm tra hoạt động của

12 Đổi chiều quay quạt đẩy nếu quạt

13 Giữ sạch khu vực làm việc,

trí luôn sẵn sàng

13 Không xem thường các dấu hiệu

tìm nguyên nhân

14 Kiểm tra hoạt động các van, van

15 Điền đầy đủ sổ nhật ký vận hành 15 Không bỏ qua bảo trì hàng năm