Cú 3 dạng thiết bị thu hồi nhiệt chớnh thƣờng thấy trong cụng nghiệp gồm: - Bộ hõm nƣớc cấp
- Bộ sấy khụng khớ
- Hệ thống thu hồi nƣớc ngƣng từ khúi thải
Cỏc loại thiết bị thu hồi nhiệt trong cỏc hệ thống hơi cụng nghiệp sẽ phụ thuộc rất nhiều vào nhiờn liệu đang đƣợc sử dụng và thiết kế lũ hơi tƣơng ứng. Hầu nhƣ tất cả cỏc lũ hơi cụng nghiệp cú (hoặc phải cú) bộ hõm nƣớc cấp. Hầu hết, cỏc lũ hơi dựng nhiờn liệu rắn và cỏc nhiờn liệu cú độ ẩm cao đều cú bộ sấy khụng khớ. Một số lƣợng đỏng kể cỏc lũ hơi cụng nghiệp và lũ hơi nhà mỏy nhiệt điện cú bộ hõm nƣớc cấp và bộ sấy khụng khớ. Nồi hơi đốt nhiờn liệu sạch (khớ thiờn nhiờn, khớ mờ-tan, dầu diesel, …) cú thể sử dụng hệ thống thu hồi nƣớc ngƣng từ khúi thải tựy vào yờu cầu tổng thể của hệ thống nhiệt.
50
Bộ hõm nƣớc cấp là một thiết bị trao đổi nhiệt đƣợc lắp đặt nhằm trao đổi nhiệt năng giữa khúi và nƣớc cấp vào lũ hơi. Nú là một dạng thiết bị thu hồi năng lƣợng đƣợc lắp rất phổ biến trong cỏc hệ thống hơi. Cỏc cụng nghệ về vật liệu và thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt hiện nay cho phộp tạo ra độ tăng nhiệt độ lớn và trở lực nhỏ với bề mặt trao đổi nhiệt gọn nhẹ. Bờn cạnh đú, bộ hõm nƣớc cấp rất nhỏ gọn và thƣờng khụng gõy ra một sự thay đổi về cấu trỳc hay kớch thƣớc nào của hệ thống.
b. Bộ sấy khụng khớ
Bộ sấy khụng khớ cấp nhiệt cho khụng khớ trƣớc khi thổi vào lũ hơi bằng cỏch lấy nhiệt từ khúi lũ. Thiết bị trao đổi nhiệt này giống nhƣ bộ hõm nƣớc cấp nhƣng thay vỡ nhiệt đƣợc truyền cho nƣớc cấp sẽ đƣợc sử dụng để làm núng khụng khớ. Kết quả là sẽ làm giảm lƣợng nhiờn liệu tiờu hao và qua đú làm tăng hiệu suất lũ.
Do quỏ trỡnh trao đổi nhiệt xảy ra giữa khớ – khớ, bộ sấy khụng khớ cú kớch thƣớc lớn và thƣờng gõy ra tổn thất ỏp suất lớn. Hầu hết cỏc lũ hơi cụng nghiệp sử dụng bộ sấy khụng khớ đều cú 1 quạt hỳt khúi cƣỡng bức để thắng đƣợc trở lực của đƣờng khúi và trỏnh hiện tƣợng ỏp suất dƣơng ở buồng lửa.
Bờn cạnh đú, cần đảm bảo trỏnh đƣợc hiện tƣợng đọng sƣơng axit trờn đƣờng ống khúi do nhiệt độ khúi giảm quỏ thấp. Giới hạn nhiệt độ khúi thấp nhất phụ thuộc vào hàm lƣợng lƣu huỳnh cú trong nhiờn liệu. Hiện tƣợng đọng sƣơng trong khúi lũ sẽ tạo ra axit sunfuric cú tớnh ăn mũn rất cao dẫn tới cỏc chi tiết kim loại bị mũn và giảm độ tin cậy của lũ hơi. Ngoài axit sufuric, nếu nhiệt độ giảm thấp hơn nữa sẽ dẫn tới sự hỡnh thành axit cacbonic. Đõy khụng phải là vấn đề cần quan tõm trong khoảng thời gian ngắn vỡ axit này là 1 axit yếu nhƣng trong khoảng thời gian dài sẽ gõy nờn tỡnh trạng hỏng húc của cỏc thiết bị kim loại trờn đƣờng ống khúi nếu cỏc thiết bị này khụng đƣợc bố trớ hợp lý.
c. Hệ thống thu hồi nước ngưng từ khúi thải
Hơi nƣớc là một sản phẩm của quỏ trỡnh chỏy và nú thƣờng tồn tại trong khúi dƣới pha hơi và đƣợc thải ra ngoài. Tuy nhiờn, lƣợng hơi nƣớc này chứa một lƣợng năng lƣợng đỏng kể cú thể thu hồi khi hơi nƣớc cú thể ngƣng tụ lại. Cỏc thiết bị thƣơng mại dạng này đƣợc thiết kế đặc biệt cho những lũ hơi đốt nhiờn liệu chỏy
51
sạch (khớ thiờn nhiờn, khớ metan, khớ propan, dầu, biomass - đảm bảo nhiờn liệu khụng cú lƣu huỳnh, quỏ trỡnh đốt khụng cú bụi) để thu hồi nhiệt ẩn của hơi nƣớc từ khúi lũ. Thiết bị thƣờng đƣợc biết tới nhƣ là hệ thống thu hồi nƣớc ngƣng từ khúi thải.
Tựy theo nhiờn liệu, bộ thu hồi nhiệt này cú thể nõng hiệu suất lũ hơi tới hơn 10 %. Để tăng cƣờng lƣợng ngƣng tụ trong dũng khúi, nhiệt độ khúi sẽ đƣợc hạ xuống dƣới nhiệt độ đọng sƣơng. Thƣờng thỡ nhiệt độ này khoảng 60 oC đối với khớ thiờn nhiờn và nhiệt độ khúi càng giảm thỡ lƣợng nhiệt thu hồi càng cao.
Chỳ ý rằng, nguồn nhiệt thu đƣợc sẽ nằm dƣới nhiệt độ đọng sƣơng của khúi thải, do đú trong nhà mỏy cần cú nhu cầu nhiệt ở nhiệt độ thấp để sử dụng lƣợng nhiệt này. Bộ thu hồi nhiệt này cú thể thu hồi một lƣợng lớn nhiệt năng nhƣng nhiệt độ của nú là rất thấp. Cỏc ứng dụng trong cụng nghiệp yờu cầu cấp nhiệt ở nhiệt độ thấp nhƣ nhà mỏy chế biến thực phẩm, lũ hơi với nƣớc cấp hoàn toàn là nƣớc mới, nhà mỏy dệt may hay trạm cấp nƣớc núng thƣờng là địa chỉ ứng dụng tốt cho loại thiết bị này [11]