Khái niệm
Lò hơi tầng sôi tuần hoàn CFB (Circulating Fluidizing Bed ) là công nghê lò hơi tiên tiến nhất hiện nay, lò hơi này có thể đốt được rất nhiều các loại nhiên liệu khác nhau như than nâu, than Anthracite, than non, cốc dầu, vỏ trấu, gỗ vụn, phế thải nhà máy giấy, nhà máy đường, rác thải, lốp ô tô…Vì lò hơi đốt các nhiên liệu ở nhiệt độ dưới 9250C, do vậy lượng khí thải NOX do nhiệt rất thấp, cùng với công nghệ xử lý SOX bằng đá vôi được đốt cùng do vậy các nhà máy nhiệt điện đốt than nếu dùng lò hơi CFB không cần hệ thống khử lưu huỳnh (FGD) trong khói thải. Lò hơi tầng sôi tuần hoàn (CFB) được chia ra làm 2 loại chính.
1. Lò hơi có bộ phân ly bên trong (Compact)
2. Lò hơi có bô phân ly ngoài (Separator Cyclone).Với lò hơi phân ly ngoài có 2 loại cấu trúc:
a. Lò hơi có bộ phân ly nóng (Hot cyclone Separator).
b. Lò hơi làm mát bộ phân ly bằng nước (water cool cyclone separator). Nguyên tắc hoạt động
- Quạt gió cấp 1 của lò sẽ đưa gió vào lò để làm tầng liệu ban đầu sôi lên (Fluidizing) (sôi giả), hệ thống đốt dầu được đốt trước, đến 1 nhiệt độ và áp suất nhất định trong buồng đốt, chúng ta phun than vào, kích thước các hạt than từ 0-12mm (tùy vào các loại than và các loại nhiên liệu đốt kèm).
- Khi các hạt than cháy và tỏa nhiệt làm cho nước ở các vách lò hóa hơi, các hạt than cháy sẽ mất dần khối lượng để bay lên cùng với khói thải, đến bộ phân ly, những hạt nặng hơn sẽ được bộ phân ly tách xuống, những hạt nhẹ không được tách thì theo khói thoát khỏi buồng đốt.
- Các hạt nặng được tách bởi bộ phân lý rơi xuống dưới và được cấp thêm gió để bay trở lại buồng đốt để đốt lại.
* Phản ứng khử SOX
Bước 1: S cháy trong buồng đốt tạo ra SO2. S + O2 --- > SO2 (Với nhiệt độ cao cần đủ).
Bước 2: Các Phản ứng khử SO2.
CaCO3 (Đá vôi) ---> CaO (Vôi sống) + CO2. SO2 + 1/2 O2 + CaO ---> CaSO4.
Hình 2.5: Bản vẽ thiết bị vận hành
Khả năng phát triển
Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường, công nghệ lò hơi tầng sôi hiện đang được ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam, đốt được nhiều loại nhiên liệu, giúp các doanh nghiệp Việt Nam giảm chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm, nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, đồng thời góp phần làm giảm sức ép tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Công nghệ này có thể sử dụng than cám, các phụ phẩm nông nghiệp, nhiên liệu xấu (cặn bùn thải, lốp xe, nilon thải,…) để làm nhiên liệu vận hành. Công nghệ lò hơi tầng sôi đang được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp như dệt nhuộm, sản xuất giấy, bột giấy, thực phẩm, dược phẩm… Qua khảo sát và đánh giá của Bộ Tài nguyên và Môi trường, các doanh nghiệp đang sử dụng lò hơi công nghệ tầng sôi có thể tiết kiệm nhiên liệu đến 80%. Việc lắp đặt lò hơi công nghệ tầng sôi tuần hoàn công suất 30 tấn hơi/giờ, tiêu hao 4 tấn chất thải và sinh khối biomass/giờ sẽ giúp thay thế được nguồn nhiên liệu dầu FO, khí đốt, tiết kiệm được chi phí năng lượng và giải quyết được vấn đề môi trường liên quan đến các chất thải rắn phát sinh hàng ngày như: Xử lý, tiêu hủy được phần lớn các chất thải rắn thông thường phát sinh từ quá trình phân loại nguyên liệu là phế liệu giấy đầu vào (nilon, giấy phế liệu không thể tái chế,…). Xử lý, tiêu hủy hoàn toàn lượng bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy; đồng thời tận dụng được nhiệt năng từ những nguồn chất thải này để cung cấp hơi cho hoạt động sản xuất của nhà máy, Mặt khác, việc xử lý trực tiếp chất
thải rắn không phải là chất thải nguy hại có khả năng cháy tại nhà máy thay vì phải chuyển giao cho các đơn vị có chức năng xử lý chất thải rắn bằng giải pháp đốt cũng sẽ tận dụng được năng lượng phát sinh nhiệt từ quá trình đốt, không gây lãng phí tài nguyên đất đai do phải chôn lấp… ;Do hạn chế sử dụng nguồn nhiên liệu truyền thống sẽ giúp cho nhà máy kiểm soát, giám sát thuận tiện, chặt chẽ hơn quá trình phát thải của nguồn chất thải này, giúp tiết kiệm chi phí quản lý, xử lý.