Nồi hơi công nghiệp

Nồi hơi công nghiệp

Nồi hơi công nghiệpNguyên lý và ưu nhược điểm của các phương pháp xử lý dầu trước khi đưa vào đầu đốt Mục tiêu chính liên quan tới kỹ thuật đốt là phải đốt cháy dầu với các tiêu chí là phải đạt hiệu xuất tốt nhất, đảm bảo an toàn vận hành và giảm thiểu sự ô nhiễm đối với không khí. Mục tiêu này chỉ có thể đạt được bằng cách sử dụng các cụm đầu đốt thích hợp và vận hành chúng một cách đúng đắn. Chúng ta có thể xếp các nhóm đầu đốt tuỳ theo nguyên lý xử lý dầu trước khi đưa vào đốt bằng phương pháp phân biệt các đầu đốt hoạt động theo cách làm hoá hơi hay phun sương.1. Nguyên lý của các đầu đốt hoạt động bằng cách làm hoá hơi là: dầu được làm hoá hơi dưới điểm cháy, sau đó hơi dầu đã tạo thành được hoà trộn với không khí cần thiết cho sự cháy và được đốt cháy. Các loại đầu đốt kiểu này chỉ sử dụng được với các loại dầu hoá hơi trên nhiệt độ thấp như dầu nhẹ, diesel. Các đầu đốt kiểu hoá hơi chỉ dùng trong các lò sưởi dầu của gia đình và các nồi hơi công suất nhỏ.2. Nhiệm vụ của các đầu đốt dầu hoạt động theo kiểu phun sương là dẫn nhiên liệu vào vùng đốt và cùng lúc phân tán chúng ra thành các hạt sương nhỏ. Dầu được phun sương, được hoá hơi bởi nhiệt bức xạ của ngọn lửa, bởi sự truyền nhiệt và bởi nhiệt lượng tuần hoàn trong ngọn lửa. Độ lớn của các giọt dầu được phun sương vào khoảng 10 - 200 m, nhưng trong một số trường hợp, các yếu tố phụ thuộc vào chất lượng dầu, vào kiểu phun sương và sự hoạt động của chúng, các giọt dầu lớn hơn cũng có thể xuất hiện trong nhiên liệu được phun sương. Tuỳ theo kiểu phun sương mà sự phân bố các kích thước, các hạt sương cũng thay đổi.3. Yêu cầu cơ bản được đặt ra đối với các đầu đốt là phải đảm bảo một sự phân bố các hạt sương một cách hợp lý, để việc hoá hơi nhanh nhất. Ngoài ra, nhiên liệu phải được phân bổ đều đặn trong không khí, chúng ta có thể xếp nhóm các đầu đốt như sau:A. Đầu đốt phun sương bằng không khí (kiểu gió tán sương - air atomizing), có các ưu diểm sau: - Phun sương mịn, vận tốc tương đối lớn, nên hoà trộn tốt với không khí dùng để đốt cháy.- Kết cấu đơn giản, không cầu kì mà vẫn cháy tốt, hiệu suất cao.- Không kén dầu, có thể đốt được dầu xấu.- Cần phải trang bị thêm máy nén khí.B. Đầu đốt phun sương bằng hơi bão hoà (hơi nóng tán sương - steam atomizing), có các ưu điểm:- Dầu tiếp tục được hâm nóng từ hơi dùng để phun sương.- Kết cấu đơn giản, không cầu kỳ mà vẫn cháy tốt, hiệu suất cao.- Không kén dầu, có thể đốt được dầu xấu.Nhược điểm:- Tiêu hoá hơi để phun sương, mất khoảng 2 - 3% sản lượng hơi.C. Đầu đốt dùng áp lực phun sương (cao áp), có các ưu điểm sau:- Dầu có áp suất cao (đến 30 at) được dưa vào đầu đốt sẽ cải thiện độ mịn của việc phun sương.- Kết cấu đơn giản.Nhược điểm:- Béc phun dầu là chi tiết đòi hỏi gia công cầu kỳ, chính xác và đòi hỏi vật liệu chịu mài mòn.- Chất lượng dầu ảnh hưởng nhiều đến việc đốt cháy.D. Đầu đốt phun sương bằng phương pháp ly tâm (kiểu chén xoay), có các ưu điểm sau: - Xét về quan điểm hoà trộn với không khí, đây là kiểu có lợi nhất. Sự phân bố các hạt sương thừa hơn so với sự phân bố của kiểu phun sương dùng áp lực.-Không kén dầu, có thể đốt được dầu xấu.Nhược điểm:-Kết cấu phức tạp, chi tiết đòi hỏi gia công chính xác, chén xoay có vận tốc cao, giá thành cao.Một đầu đốt dầu tốt đòi hỏi một quá trình đốt cháy hoàn hảo và sự đảm bảo một lượng không khí dư tối thiểu. Một quá trình đốt ở trạng thái lý tưởng có một số các điểm lợi quan trọng nhất là:1. Hiệu suất của nồi hơi được cải thiện bởi sự giảm được lượng khí thải, đồng thời giảm được tổn thất theo đường khí thải và tiếp theo đó là do việc tạo ra ít muội than nên các bề mặt trao đổi nhiệt sạch hơn, tạo sự trao đổi nhiệt tốt hơn.2. Giảm được lượng các chất thải phóng thích vào môi trường.3. Do giảm được việc sinh ra axit sulfuric và hạ thấp được điểm sương, nên giảm được sự ăn mòn hoá học.Để quá trình đốt cháy được hoàn hảo, cần phải đảm bảo được việc hoà trộn tốt giữa dầu và không khí dùng để đốt cháy, ngoại trừ trường hợp dùng khí để phun sương ở tất cả các loại đầu đốt chỉ bắt đầu sau quá trình phun sương.Trên thị trường Việt Nam hiện nay, chủ yếu sử dụng các loại đầu đốt chế tạo theo nguyên lý cao áp của nhiều nước khác nhau. Các loại đầu đốt này sau thời gian sử dụng bộc lộ rõ các điểm sau:1/ Do không chú trọng đến hệ thống lọc dầu trước khi vào bơm cao áp, nên thường bị giảm áp làm dầu đốt khó cháy và tiêu hao nhiên liệu tăng lên. Việc sửa chữa phục hồi hay thay mới thường có chi phí cao (từ 300 -1.000USD/bơm).2/ Việc cân chỉnh đầu đốt cao áp trong điều kiện chất lượng dầu không ổn định thường khó, đòi hỏi nhiều kinh nghiệm. Đặc biệt, trong điều kiện chất lượng dầu xấu, đầu đốt cao áp khó đốt cháy.Một số nhà đầu tư có đủ năng lực tài chính thường chọn loại đầu đốt gió tán sương hay chén xoay - đây là hai kiểu đầu đốt ít kén dầu. Tuy vậy, như đã trình bày ở trên, kiểu đầu đốt chén xoay thường có giá thành cao.Trong trường hợp dầu nặng phổ biến trên thị trường Việt Nam hiện nay, giải pháp dùng gió tán sương là một giải pháp hợp lý với chất lượng phun sương tốt và giá thành có thể chấp nhận được.Quy trình xử lý sự cố nồi hơiTrong qúa trình vận hành nồi hơi, nếu công nhân đốt lò thao tác không đúng chỉ dẫn trong quy trình vận hành hay thiếu tinh thần trách nhiệm gây ra những hư hỏng nghiêm trọng ở các bộ phận của nồi hơi hay gây ra những tai nạn cho công nhân đốt lò . thì gọi là sự cố nồi hơi. Xem ảnh các kiểu sơ đồ nồi hơi Trong phần này sẽ giới thiệu một số sự cố điển hình thường thấy ở các nồi hơi, mọi sự cố đều trình bày 3 phần: - Hiện tượng - Nguyên nhân - Thao tác xử lý sự cố Trong thực tế sản xuất có thể gặp những sự cố đặc biệt hơn, phức tạp hơn những sự cố nêu ở đây, khi ấy đòi hỏi công nhân vận hành nồi hơi bình tĩnh nghe ngóng, xác minh những hiện tượng, phán đoán những nguyên nhân để có những thao tác xử lý sự cố một cách kịp thời và chính xác. 1 - Cạn nước quá mứca) Hiện tượng Trong lúc vận hành nồi hơi, bất thình lình công nhân đốt lò nhìn thấy ống thủy không còn nước, không nhìn thấy vạch ranh giới giữa nửa trắng, nửa đen óng ánh nữa, mà thấy ống thuỷ chỉ là một màu trắng của hơi. Đồng thời, có khi còn thấy kim áp kế tăng lên một chút, nếu áp suất tăng quá quy định thì còn nghê thấy tiếng xì hơi ở van an toàn. Nếu mở cửa cho than thì thấy lửa trong lò cháy mãnh liệt, các tường lò của buồng đốt nóng hơn bình thường b) Nguyên nhân - Do sự sơ suất của công nhân đốt lò, quên không theo dõi thường xuyên mức nước trong ống thuỷ, quên không cung cấp nước cho nồi hơi. - Do van xả đáy nồi hơi bị hở, xì, rò chảy khá nhiều, mức nước trên ống thuỷ tụt xuống nhanh chóng mà không thấy. - Do nồi hơi có một bộ phận nào đó bị xì vỡ (nứt) nước thoát ra ngoài mà không biết (thường xì vỡ ở balông ống sinh hơi, ống góp, mặt sàng .) - Do bơm hỏng hay "van tuần hoàn" ở vị trí không đúng, nên mặc dù bơm có chạy, nhưng nước không vào nồi hơi, công nhân vận hành không chú ý theo dõi ống thuỷ. - Do hệ thống ống nước bị tắc, hay bơm mất chân không (bơm ly tâm) mà nước không vào nồi hơi. - Cũng cần chú ý có khi có hiện tượng "mất nước giả tạo", tức là các đường ống nước, hơi thông ra ống thuỷ bị tắc nghẽn, sau khi xả ống thuỷ xong thì không thấy còn nước ở ống thuỷ khi cho ống thuỷ làm việc trở lại, thực ra nước trong nồi hơi còn đủ mức bình thường, nhưng cũng có trường hợp ngược trở lại: cũng do các ống nước, ống hơi ra ống thuỷ bị tắc cả mà mực nước thực tế trong nồi hơi đã xuống thấp quá mức, nhưng mực nước ở ống thuỷ vẫn còn cao, đây là một trường hợp hết sức nguy hiểm. Để khắc phục hiện tượng cặn nước giả tạo công nhân đốt lò phải nhìn mức nước ở ống thuỷ lêin tục và phải thường thấy mặt nước trong ống thuỷ rung rinh, lên xuống chút ít, khi thấy mặt nước trong ống thuỷ đứng im lâu, phải kiểm tra mực nước thực tế nồi hơi bằng cách thông rửa ống thuỷ. c) Thao tác - Trước nhất phải xem xét kỹ ống thuỷ có bị chảy nước không, sau đó kiểm tra mức nước bằng cách "gọi nước", thao tác như sau: + Đóng chặt van thông hơi, thông nước ra ống thuỷ + Mở van xả đáy ống thuỷ cho thoát hơi, nước trong ống thuỷ thoát ra ngoài, sau đó, nhanh chóng đóng chặt van xả đáy ống thủy lại. + Từ từ mở van nước ra Nếu thấy còn lấp ló nước ở mặt kính đáy ống thuỷ là còn khả năng cung cấp nước bổ sung vào nồi hơi, công nhân đốt lò sẽ thao tác tiếp tục như sau: + Tắt ngay quạt gió, quạt khói của nồi hơi, đóng các lá chắn gió ở gầm ghi lò. + Chạy bơm cấp nước vào nồi hơi, khi mở van cho nước chảy vào nồi hơi phải từ từ, thận trọng, nghe ngóng những tiếng động phía trong lò, chú ý theo dõi mức nước trong ống thuỷ. + Nếu không có hiện tượng gì bất thường xảy ra thì tiếp tục cung cấp nước đến mức thấp nhất của ống thuỷ (vạch quy định dưới) thì tắt bơm, ngừng cung cấp nước vào nồi hơi. Sau đó chừng 5 phút tiếp tục (mở) chạy bơm cung cấp nước vào nồi hơi cho đến mức trung bình của ống thuỷ. Nếu đã kiểm tra mức nước trong nồi hơi bằng cách gọi nước 2 lần mà vẫn không thấy lấp ló mức nước ở đáy ống thủy thì phải mở các vòi kiểm tra mức nước ở đáy ống thuỷ thì phải mở các vòi kiểm tra mức nước của nồi hơi (mở vòi dưới cùng trước, rồi đến vòi ở giữa), nếu cũng không thấy còn vòi nào có nước thì nhanh chóng thao tác ngừng lò sự cố, tuyệt đối không được cung cấp nước vào nồi hơi nữa. Nếu mở vòi thấm nước thấy cho nước, thì phải kiểm tra lại ống thuỷ sáng một lần nữa (vì vòi dưới cùng bố trí cao hơn đáy ống thuỷ một chút mà còn nước, chứng tỏ là ống thuỷ bị hỏng) nếu cần phải thông ống thuỷ. Thao tác ngừng lò khi xảy ra cạn nước nghiêm trọng - Đóng chặt cửa gió, tắt quạt gió - Cào tro xỉ ra khỏi ghi, hay tăng tốc độ ghi xích gạt tro xỉ xuống hộp tro - Đóng van cấp hơi sang sản xuất - Mở quạt hút khói ra khỏi lò hơi - Đóng kín các cửa cho than, các cửa cào tro ở 2 bên sườn lò . để cho nồi hơi nguội từ từ tuyệt đối cấm cấp nước lạnh vào nồi hơi suốt trong qúa trình thao tác xử lý sự cố. - Giữ nguyên hiện trường và lập biên bản 2 - Nước đầy quá mứca) Hiện tượng - Thường thấy nước ngập hết cả ống thuỷ, toàn thân ống thuỷ một mầu trắng óng ánh - Có thể cùng một lúc thấy áp suất của nồi hơi giảm xuống từ từ (kim áp kế tụt xuống dần) - Nếu nồi hơi cung cấp hơi cho các nơi tiêu thụ hơi dễ phát hiện như: tuốc bin, sấy hỗn hợp hơi nước, thì ở những nơi tiêu thụ hơi sẽ có hiện tượng bất thường b) Nguyên nhân - Do công nhân vận hành nồi hơi sơ suất, không chú ý theo dõi mức nước ống thuỷ khi đang lấy nước vào nồi hơi, quên tắt bản cấp nước, khi nồi hơi đã đủ nước - Van cấp nước của nồi hơi bị rò rỉ lớn, khi nồi hơi khác lấy nước (lắp chung 1 đường ống nước) thì nước cũng trò qua van cấp nước hỏng đó mà chảy vào nồi hơi cho đến khi đầy nước công nhân đốt lò cũng không biết. - Chú ý, có khi thấy nước ngập hết ống thuỷ (sau khi xả ống thuỷ xong cho ống thuỷ làm việc lại), nhưng không phải sự cố nước, đầy quá mức, mà do đường ống dẫn hơi ra ống thuỷ bị tức, nước trong nồi hơi tràn ra dâng hết các ống thuỷ. Trường hợp này phải kiểm tra kỹ mực nước thực tế của nồi hơi bằng vòi kiểm tra mức nước (ống thuỷ tối) từ trên xuống (thường có 2,3 vòi ở gần hệ thống ống thuỷ sáng) đồng thời phải chú ý kim áp kế có hơi xuống không. [...]... gioăng ở chân áp kế bị xì hơi mạnh làm áp kế làm việc không chính xác Nguyên nhân là do tết hay gioăng dùng lâu ngày đã bị mục, hỏng, hơi xì ra chân áp kế, hơi lên áp kế có áp suất nhỏ hơn áp suất thực của nồi hơi Khi thấy hiện tượng như vậy, công nhân nồi hơi phải thay thế, gioăng của áp kế, thao tác như khi thay áp kế mới (vặn van 3 ngả về hướng khoá hơi từ nồi hơi ra, chờ áp kế cũ hơi nguội mới thay tết... xả đáy nồi, xả từng hồi cho tới khi thấy mức nước ống thuỷ ở mức cao nhất, sẽ tạm ngừng xả + Sau đó 3 phút sẽ tiếp tục xả cho mức nước trong nồi hơi xuống mức bình thường - Nếu hơi cung cấp cho máy tiêu dùng hơi yêu cầu phẩm chất hơi phải khô: chạy tuốc bin hơi, sấy thực phẩm thì có thể phải đóng chặt van hơi chính, ngừng cấp hơi sang sản xuất, xả hơi ra ngoài trời, hoặc kênh van an toàn cho hơi thoát... bớt công suất của nồi, rồi vẫn tiếp tục vận hành cho đến khi đốt xong nồi hơi dự phòng để thay thế Sau đó mới phải nghỉ đốt lửa nồi đã phát sinh sự cố Khi phát hiện nồi hơi có sự cố nhẹ, sẽ áp dụng biện pháp cụ thể như sau: 1) Giảm bớt vừa phải lượng bốc hơi của nồi, và tiếp tục vận hành 2) Báo ngay cho bộ phận dùng hơi biết và báo cáo trưởng ca để chờ quyết định 3) Nếu đã nhận được quyết định ngừng nồi. .. đường ống này nghỉ, 2 van đã đóng chặt nhưng vẫn thấy đường ống nóng bỏng - Khi nồi hơi làm việc chung trong hệ thống cấp nước thì thấy mực nước của nồi hơi cứ dâng cao (mặc dù các van cấp nước đã đóng kín) khi các nồi hơi khác lấy nước, vì nước rò qua các van này vào nồi hơi đó - Cũng có khi thấy bơm nước không vào nồi hơi nước dù van liên thông đã mở hết mức b) Nguyên nhân - Trong qúa trình cụm van... ngừng nồi hơi, thì trình tự thao tác cũng tiến hành như trường hợp đốt bình thường Phát sinh sự cố này, cần phải liên hệ với bộ phận dùng hơi và được sự chuẩn y của bộ phận lãnh đạo kỹ thuật của nhà máy, thì mới được ngừng đốt lò c Cách đối phó khẩn cấp khi ống hơi, nước nứt vỡ nghiêm trọng làm ảnh hưởng đến mực nước trong nồi hơi Trường hợp ống nước hơi của nồi hơi nổ vỡ mà mực nước nồi hơi không... cháy Nếu trường hợp nhiều nồi hơi cùng vận hành, thì cần cắt rời hệ thống cấp nước riêng để khỏi ảnh hưởng đến việc cho nước của các nồi khác Đồng thời mở thêm một bơm nước nữa chuyển cấp nước cho nồi bị sự cố 5) Chú ý tình hình cấp nước của các nồi hơi khác Nếu nồi hơi bị sự cố cùng cấp nước ở một hệ thống chung mà vì lượng nước bổ sung cho nồi bị sự cố nhiều quá, nên các nồi bình thường bị thiếu nước... vận hành nồi hơi còn gặp những sự cố, những hư hỏng khác nữa, nhưng nó không phổ biến xảy ra trong các nồi hơi như sự cố "tụt" đanh chì, hỏng bộ sấy hơi, bộ hâm nước - nên ở đây không giới thiệu, mà đã nói ở các phần cấu tạo của các bộ phận đó 11 Sự cố ống hơi nước và biện pháp xử lý khẩn cấp a Hiện tượng khi phát sinh sự cố ống hơi nước 1) Mực nước trong ống thuỷ tụt xuống nhanh 2) áp lực hơi hạ thấp... với trưởng ca 3) Nếu nồi hơi cùng hoà bơi với các nồi khác thì phải đóng ngay van hơi chỉnh, để cắt đứt liên hệ với ống hơi chung Nếu vận hành độc lập cấp thẳng hơi cho tua bin, thì phải được trưởng ca và phân xưởng tua bin đồng ý mới được đóng van hơi chính 4) Mở thêm bơm nước để bảo đảm đầy đủ áp lực trong hệ thống ống cấp nước Trước khi lửa chưa ra hết phải giữ mực nước trong nồi bình thường, để... ít hơi từ nồi hơi ra sấy áp kế mới, sau 1,2 phút mới mở hết tay vặn cho hơi thông suốt từ nồi hơi áp kế, và để áp kế làm việc, tiếp tục nghe ngóng nửa giờ sau khi thay áp kế mới Nêu áp kế hỏng nghiêm trọng àm không có áp kế tốt thay thế thì phải ngừng lò (cho phép ngừng lò bình thường) kể cả trường hợp ở nơi tiêu thụ hơi có áp kế tốt cũng phải ngừng lò - Kim áp kế không trở về số "0" khi đã xả hết hơi. .. vì lượng nước bổ sung cho nồi bị sự cố nhiều quá, nên các nồi bình thường bị thiếu nước Để bảo đảm cung cấp đầy đủ nước cho nồi hơi vận hành bình thường (nồi hơi không bị sự cố) thì khi cần có thể giảm lượng nước cấp cho nồi bị sự cố 6) Nếu ống của nồi hơi vỡ nghiêm trọng, áp lực hơi xuống nhanh, lượng nước cấp tiêu hao nhiều Số lượng nước bơm vào nhiều mà ống thuỷ vẫn không thấy mực nước Dùng biện pháp . trọng ở các bộ phận của nồi hơi hay gây ra những tai nạn cho công nhân đốt lò... thì gọi là sự cố nồi hơi. Xem ảnh các kiểu sơ đồ nồi hơi Trong phần này. của nồi hơi giảm xuống từ từ (kim áp kế tụt xuống dần) - Nếu nồi hơi cung cấp hơi cho các nơi tiêu thụ hơi dễ phát hiện như: tuốc bin, sấy hỗn hợp hơi