ECONOMIZER
Từ nguyên lý làm việc của lò hơi, ta thấy nhiệm vụ của lò hơi chủ yếu là sinh hơi (có thể là hơi bão hòa hay hơi quá nhiệt). Như vậy sau khi cháy, nhiệt lượng nhiên liệu dùng để sinh hơi, nhiệt độ khói tại trung tâm buồng lửa có thể đạt 1600-22000C (tùy thuộc vào từng loại lò), khói sau khi đi qua vài pass gia nhiệt cho nước để sinh hơi thì nhiệt độ sau khi ra khỏi buồng lửa đạt khoảng 900-13000C. Theo lý thuyết nhiệm vụ của khói thải đến đây là hết và có thể thải ra ngoài.
Tuy nhiên do nhiệt độ của khói thải đang còn rất cao, nếu thải đi mà không tận dụng sẽ rất lãng phí. Mặt khác, hơi nước sau khi đi qua các thiết bị công nghệ sẽ được ngưng tụ thành lỏng và sẽ được bơm trở lại để tếp tục nhận nhiệt để sinh hơi. Nước được cấp trở lại lò hơi có nhiệt độ khá thấp.
Vì vậy, chúng ta cần tận dụng nhiệt độ cao của khói thải để hâm nước và sấy không khí cấp vào lò, từ đó tết kiệm được năng lượng để gia nhiệt cho nươc cấp vào lò, giảm chi phí nhiên liệu.
Nhiệm vụ:
Economizer là một thiết bị trao đổi nhiệt nhằm thu hồi nhiệt từ khói thải của lò hơi đồng thời gia nhiệt cho nước cấp đến nhiệt độ sôi hoặc gần sôi trước khi nước vào bao hơi.
Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Bộ hâm nước cũng như một thiết bị trao đổi nhiệt, dùng nhiệt của khói nóng đi bên ngoài để gia nhiệt cho nước lạnh đi bên trong ống.
Để tăng cường diện tích trao đổi nhiệt, người ta bố trí thêm nhiều ống nối với nhau: “dạng phẳng” hoặc “không gian”.
Để tăng cường hệ số trao đổi nhiệt, người ta làm thêm cánh về phía khói, do khói có hệ số tỏa nhiệt đối lưu α bé hơn nước
Phân loại bộ hâm nước Theo nhiệm vụ
Có thể phân thành 2 kiểu bộ hâm nước:
- Bộ hâm nước kiểu sôi: nước ra khỏi bộ hâm nước đạt đến trạng thái sôi, độ sôi có thể đạt
tới 30%. Bộ hâm nước kiểu sôi có thể được chế tạo bằng ống thép trơn hoặc ống thép có cánh.
- Bộ hâm nước kiểu chưa sôi: nước ra khỏi bộ hâm nước chưa đạt đến nhiệt độ sôi. Bộ hâm
nước kiểu chưa sôi có thể được chế tạo bằng thép hay bằng gang tùy theo thành phần lưu huỳnh trong nhiên liệu.
Lượng nhiệt nước hấp thụ trong bộ hâm nước sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ nước cấp vào lò, nhiệt độ nước cấp ra khỏi bộ hâm nước và độ sôi của nước trong bộ hâm.
Nhiệt độ nước cấp khi vào bộ hâm nước được lựa chọn trên cơ sở tính toán kinh tế kỹ thuật chu trình nhiệt của toàn nhà máy. Khi nhiệt độ nước cấp vào bộ hâm nước tăng lên thì lượng nhiệt nước hấp thụ trong bộ hâm nước sẽ giảm làm nhiệt độ khói thải ra ngoài lò tăng, nghĩa là hiệu suất lò hơi giảm xuống, nhưng trái lại khi đó hiệu suất chu trình nhiệt lại tăng lên. Nhiệt độ nước cấp có lợi nhát được tính toán theo thông số của chu trình nhiệt.
Tuỳ theo mức độ gia nhiệt trong bộ hâm nước mà bộ hâm nước có thể làm việc ở trạng thái sôi hoặc không sôi. Ở các lò ghi do nhiệt độ không khí nóng không cao nên toàn bộ lượng nhiệt còn lại thường dùng để gia nhiệt cho bộ hâm nước. Vì vậy bộ hâm nước thường làm việc ở trạng thái sôi.
Theo cấu tạo của bộ hâm nước : Thường chia làm 3 loại:
ống thép trơn,
ống thép có cánh
ống gang.
Do tính chất của gang là chịu va đập kém nên thường dùng gang cho những bộ hâm nước không sôi. Ở các bộ hâm nước bằng gang, người ta thường làm thêm cánh ở bên ngoài (vì khói có hệ số tỏa nhiệt đối lưu α bé hơn nước) để tăng cường hệ số trao đổi nhiệt. Do gang có tính đúc cao hơn thép nên việc làm cánh đối với gang dễ hơn thép nhiều. Tuy nhiên, ngày nay do công nghệ chế tạo đã phát triển nên việc làm cánh đối với thép không còn khó khăn như trước nữa.
SƠ ĐỒ NHIỆT LÒ HƠI TRONG CÁC QUY TRÌNH CHẾ BIẾN SẢN XUẤT TRONG CÔNG NGHIỆP.
Hiện nay nền kinh tế Việt Nam hiện đang sử dụng hơn 2000 lò hơi với nhiều loại trong đó chủ yếu thuộc ngành Công nghiệp.Nhằm sản xuất điện năng,sản xuất hơi nước cung cấp cho các thiết bị máy móc khác trong dây chuyền sản xuất trong công nghiệp...Các lò hơi này có công suất từ 1tấn/giờ đến 300tấn/giờ.
Ứng dụng Lò Hơi trong Công Nghiệp
Ưu điểm nổi bật của nồi hơi - lò hơi đốt dầu / oil boiler:
Hiệu suất rất cao: ~ 90% Vận hành hoàn toàn tự động
An toàn, tự động ngắt khi có trục trặc
Đảm bảo duy tri cung cấp hơi với áp suất và lưu lượng chính xác Không có khói bụi
Phù hợp lắp đặt cấp hơi cho các loại nhà máy:
Các nhà máy yêu cầu đảm bảo cấp hơi với áp suất và lưu lượng chính xác Các nhà máy yêu cầu về tự động hóa và an toàn tuyệt đối
Các nhà máy, cơ sở xông hơi, bể bơi nước nóng đặt trong khu dân cư Đặc tính kỹ thuật lò hơi đốt dầu hộp khói ướt (ống lò lệch tâm): Kiểu ống lò ống lửa, nằm ngang
3 pass, hộp khói ướt, ống lò bố trí lệch tâm Hiệu suất: 89 ~ 90%
Điều khiển: hoàn toàn tự động Nhiên liệu đốt: dầu DO, dầu FO, gas.
Lò hơi sư dụng trong cơ sơ xông hơi,bể nước nóng khu dân cư…
Ưu điểm nổi bật của nồi hơi - lò hơi đốt dầu / oil boiler: Hiệu suất rất cao: ~ 90%
Vận hành hoàn toàn tự động
An toàn, tự động ngắt khi có trục trặc
Đảm bảo duy tri cung cấp hơi với áp suất và lưu lượng chính xác Không có khói bụi
Các nhà máy yêu cầu đảm bảo cấp hơi với áp suất và lưu lượng chính xác Các nhà máy yêu cầu về tự động hóa và an toàn tuyệt đối
Các nhà máy, cơ sở xông hơi, bể bơi nước nóng đặt trong khu dân cư Đặc tính kỹ thuật lò hơi đốt dầu kiểu trực lưu:
Kiểu ống nước, đứng Trực lưu
Hiệu suất: 88 ~ 89%
Điều khiển: hoàn toàn tự động Nhiên liệu đốt: dầu DO, dầu FO, gas.
Lò hơi sử dụng nhà máy đường.
Kiểu ống nước, tuần hoàn tự nhiên. Ghi lật hoặc ghi tĩnh
Cấp bã: cơ khí (máy cấp bã)
Chế độ vận hành: Hoàn toàn tự động
Bộ quá nhiệt được trang bị theo yêu cầu đặt hàng.
Nhiên liệu đốt: Bã mía (độ ẩm » 50%), có thể đốt phụ trợ bằng dầu FO, DO. Kiểu ống nước, tuần hoàn tự nhiên.
Đốt kết hợp các loại nhiên liệu: dầu + vụn gỗ, than + bã mía, củi, trấu... Chế độ vận hành: Hoàn toàn tự động.
Chế độ đốt: tùy theo đặc tính nhiên liệu có các chế độ đốt thích hợp
Bộ quá nhiệt được trang bị theo yêu cầu đặt hàng, đảm bảo cung cấp hơi quá nhiệt theo nhiệt độ yêu cầu để chạy turbine hoặc phục vụ công nghệ.
Sử dụng trong các nhà máy đường, chế biến nông lâm sản, ván ép v.v...