CHƯƠNG III: XỬ LÝ RÁC THẢI NHỰA BẰNG CÔNG NGHỆ NHIỆT PHÂN
CHƯƠNG 4: SỬ DỤNG LÒ HƠI TẦNG SÔI TRONG QUÁ TRÌNH NHIỆT PHÂN RÁC THẢI NHỰA
4.2 Cấu tạo của lò hơi tầng sôi
Cũng giống như các loại lò hơi thông dụng mà ta biết thì lò hơi tầng sôi cũng có cấu tạo tương tự với các bộ phận chính như sau
Hình 7 Sơ đồ cấu tạo của lò hơi tầng sôi.
1. Bộ cấp nhiên liệu
2. Buồng đốt và bộ thu hồi nhiên liệu Cyclon 3. Bộ thu hồi nhiệt
4. Bộ xử lý khói thải 4.2.1 Bộ cấp nhiên liệu:
Hình 8: Hình ảnh bộ cấp nhiên liệu.
Cấu tạo: gồm phiễu, gầu tải, băng tải, vít tải,…
Nhiệm vụ: Nhiệm vụ chính của bộ cấp nhiên liệu là cung cấp chất đốt như than, trấu,.. Cho buồng đốt. Các nhiên liệu sau khi được làm nhỏ với kích thước vừa phải khoảng từ 1 đến 10 (mm), được vận chuyển theo băng tải, hoặc bằng sức người đưa vào buồng đốt. Với sự phát triển của khoa học thì có thể vận hành bộ cấp nguyên liệu tự động hoặc bán tự động. Bộ cấp chủ yếu sử dụng băng tải
được lập trình theo công suất của buồng đốt, nhu cầu sử dụng.Ngoài ra các nhà sản xuất có lắp đặt cân định lượng để có thể tính toán mức hao nguyên liệu.
Có 2 cách cấp nhiên liệu chính là:
Cách 1: Cấp nhiên liệu dưới lò nhiên liệu được nghiền nhỏ từ 1-6mm và được vận chuyển bằng khí nén từ phiễu nhiên liệu đến lò đốt bằng ống dẫn
Cách 2: Cấp nhiên liệu trên lò: than được nghiền nhỏ từ 6-10mm được chuyển tải từ kho lên bằng băng truyền tải. Bộ phận phân phối sẽ rải than đều trên bè mặt của lò.
4.2.2 Buồng đốt:
Hình 9 Cấu tạo buồng đốt.
Cấu tạo: Các buồng đốt thường có hình dạng hình trụ để đáp ứng cho quá trình cháy tầng sôi và buồng đốt được làm bởi các vật liệu có tính chịu nhiệt và cách nhiệt tốt. Ngoài ra do là lò hoạt động theo nguyên lý tầng sôi nên buồng đốt có bố trí các hệ thống quạt để cấp gió với áp lực cho buồng đốt. Thông thường có 2 bộ cấp gió cho buồng đốt
Nhiệm vụ: Buồng đốt là nơi diễn ra quá trình cháy, và được thiết kế để đốt triệt để nhiên liệu cấp vào và hấp thụ nhiệt tốt nhất. Nguồn nhiệt sinh ra sau khi gia nhiệt cho các bao hơi được đưa qua hệ thống Cyclon sau đó đưa đến bộ thu hồi nhiệt để phục vụ cho các quá trình như hâm nước cấp, sấy không khí, cung cấp cho các hoạt động dân dụng khác.
Hệ thống Cyclon
Nhiệm vụ: Thu hồi nguồn nhiên liệu còn lại sau quá trình cháy để mang về buồng đốt tạo thành chu trình lập lại. Tăng khả năng cháy kiệt cho nhiên liệu.
Nguyên lí hoạt động: Hệ thống Cyclon được đặt cạnh buồng đốt luồng không khí nóng sau khi cháy sẽ theo đường dẫn vào Cyclon. Lúc này không khí cháy sẽ gồm khói, nhiều hạt bụi có kích thước khác nhau có cả các mảnh vụn nhiên liệu chưa cháy hết. Sau khi vào Cyclon nó được các luồng gió thổi theo vòng tròn lúc này dưới tác dụng của lực li tâm thì các hạt có khối lượng lớn va vào thành thiết bị mất quán tình và đi xuống dưới dẫn trở lại bộ đốt. Dòng khí nóng sau khi qua Cyclon sẽ tiếp tục đi qua các bộ hồi nhiệt cung cấp các mục đích khác. Việc lắp đặt Cyclon sẽ đảm bảo tận dụng hết nguồn nhiên liệu giảm chi phí tiết kiệm cho các doanh nghiệp.
4.2.3 Bộ thu hồi nhiệt:
Về cơ bản thì nguồn không khí nóng (khói) sau khi gia nhiệt cho nước trong lò hơi sẽ hết nhiệm vụ và nó được thải ra ngoài. Nhận thấy nguồn nhiệt này vẫn có nhiệt độ cao đủ để có thể sử dụng cho các mục đích khác, để tránh lãng phí, người ta cho tiến hành thu hồi nhiệt thực hiện cho các quá trình như: hâm nước cấp, gia nhiệt cho không khí cấp và các mục đích dân dụng khác.
Đặc điểm của bộ thu hồi nhiệt:
Không cần nhiên liệu đốt
Bảo trì đơn giản và bền bỉ cao
Hoạt động ổn định Bộ hâm nước cấp:
Hình 10: Hình ảnh bộ hâm nước cấp.
Thông thường nước cấp cho lò hơi có nhiệt độ từ 250C – 300C. Thì cần một lượng nhiệt lớn để gia nhiệt. Do đó để giảm nhiệt tiết kiệm bộ hâm nước cấp được sử dụng để gia nhiệt nước. Bộ hâm nước cấp có cấu tạo như các thiết bị trao đổi nhiệt thông thường. Có dạng hình ống, nước di chuyển trong các ống dòng nóng sẽ đi qua các ống và gia nhiệt cho nước cấp.
Bộ sấy không khí:
Hình 11:Hình ảnh bộ sấy không khí.
- Cũng như nước cấp thì không khí cung cấp cho quá trình cháy có nhiệt độ khoảng 300C. Nếu ta đưa trực tiếp không khí vào, thì lượng không khí này sẽ hấp thu một phần nhiệt lượng của buồng đốt. Để hạn chế nguồn nhiệt mất đi người ta tiến hành sấy không khí cấp. Nguồn nhiệt để sấy được tận dụng từ nhiệt khói thải của buồng đốt.
- Bộ sấy không khí có cấu tạo giống với các thiết bị trao đổi nhiệt. Hoạt động theo nguyên lí truyền nhiệt. Không khí cấp sẽ được gia nhiệt bằng khói thải của
lò hơi. Nhưng sấy không khí chỉ thực hiện khi lượng nhiệt qua bộ hâm nước cấp còn thừa mới dùng để sấy không khí, bới vì quá trình hâm nước cấp giúp cải thiện hiệu suất làm việc cao hơn là bộ sấy không khí.
4.2.4 Hệ thống xử lí khói thải:
Hình 12: Hình ảnh hệ thống xử lý khói thải của lò hơi tầng sôi.
Nhiệm vụ: Tiến hành xử lí loại bỏ các chất có tính nguy hại cao như SO2. Cấu tạo gồm cyclon, quạt hút, tháp hấp thụ và ống khói.
Nguồn khí nóng sau khi gia nhiệt cho hơi nước sẽ đi vào Cyclon tách bụi, dưới tác dụng của quạt hút li tâm sẽ tách các nhiên liệu cháy thừa đưa về buống đốt, dòng khói nóng sẽ được đưa qua bộ thu hồi nhiệt để giảm nhiệt độ và tận dụng nhiệt thừa. Khi khói thải sạch bụi, có nhiệt độ thấp nó tiếp tục di chuyển qua tháp hấp thụ. Tháp sẽ hấp thụ khí SO2 bằng dung dịch Ca(OH)2. Khói đi vào tháp được đưa từ phía dưới, dòng dung dịch chảy từ trên xuống khi tiếp xúc với nhau chúng tạo ra phản ứng hóa học và loại bỏ SO2 và cuối cùng đưa qua ống khói thải ra ngoài theo tiêu chuẩn.
Hệ thống yêu cầu có khả năng xử lí hiệu quả loại bỏ các chất độc nguy hiểm trước khi thải ra ngoài theo tiêu chuẩn qui định, dễ bảo trì vệ sinh.
Hình 13: Sơ đồ các bước xử lý khí thải.