Lò hơi hay nồi hơi(tiếng Anh: stream boiler) là thiết bị công nghiệp có chức năng sản xuất hơi nóng bằng cách làm bốc hơi nước. Hơi nước có nhiệt độ cao được ứng dụng cho các nhu cầu làm nóng, sấy khô,… trong các nhà máy sản xuất. Cùng gdphoinhiet tìm hiểu chi tiết nhé!
Lò hơi là gì?
Lò Hơi hay còn gọi là Nồi Hơi. Trên nguyên lý chung của lò hơi công nghiệp là sử dụng nhiên liệu để đun sôi nước và tùy theo cấu tạo của loại lò hơi mà nhiên liệu có thể là: chất rắn (như củi, than, gỗ…), chất lỏng (như dầu…), hoặc khí (như gas).
Trong công nghiệp như nhà máy hóa chất, nước giải khác, bia rượu, chế biến thực phẩm…lò hơi ngày càng ứng dụng rộng rãi và được phân thành nhiều loại khác nhau dựa vào chế độ đốt nhiên liệu trong buồn lửa, chế độ tuần hoàn nước.
Nguyên lý hoạt động của lò hơi cũng khá đơn giản. Lò hơi hoạt động chủ yếu dựa vào nhiệt lượng sinh ra của nhiên liệu, biến thành nhiệt năng của hơi nước. Hơi này được cung cấp cho các quá trình sản xuất công nghiệp như gia nhiệt cho không khí để sấy, rửa thiết bị, cung cấp nhiệt trong các nhà máy dệt, sản xuất đường, hóa chất, rượu bia và nước giải khát… trong trường hợp này hơi sử dụng được gọi là hơi bão hòa (Saturated Steam). Ngoài ra, trong công nghệ cao, các nhà máy nhiệt điện dùng tuabin hơi để vận hành máy phát điện thì hơi được sử dụng được gọi là hơi quá nhiệt (Superheated Steam). Tuỳ thuộc vào nhu cầu sử dụng của từng công nghệ khác nhau mà đơn vị sử dụng có thể lựa chọn Lò hơi thích hợp với từng nhà máy.
Các loại nhiên liệu cho nồi hơi, lò hơi
Nhiên liệu đóng vai trò quan trọng trong việc xác định hiệu suất của nồi hơi. Tùy thuộc vào nhu cầu sản xuất và chi phí, các loại nhiên liệu được sử dụng bao gồm:
- Than: Là nhiên liệu truyền thống với giá thành thấp, nhưng đồng thời gây ra nhiều khí thải độc hại, ảnh hưởng đến môi trường.
- Dầu và khí gas: Có hiệu suất nhiệt cao và dễ điều chỉnh, tuy nhiên chi phí lại cao hơn than.
- Sinh khối (biomass): Đây là một giải pháp thân thiện với môi trường, giúp giảm thiểu phát thải carbon. Sinh khối được sản xuất từ các sản phẩm thải nông nghiệp như mùn cưa, bã mía hay rơm rạ.
Cấu tạo của lò hơi, nồi hơi
Về cấu tạo của lò hơi, mặc dù có nhiều loại khác nhau nhưng về cơ bản, thiết bị này được tạo thành từ các bộ phận chính như sau:
- Hệ cấp liệu: Bao gồm các thiết bị xe múc, xe xúc, phễu chứa liệu, gầu tải, băng tải được vận hành tự động hoặc bán tự động. Nhưng được bố trí điều khiển liên động hiểu đơn giản là tự định lượng và tự cấp nhiên liệu cho lò hơi. Ngoài ra, hệ cấp liệu còn được thiết kế thêm cân khối lượng để định lượng chính xác hơn nguồn nhiên liệu cho vào lò hơi.
- Buồng đốt: Được thiết kế gồm buồng đốt, béc đốt, chùm ống hấp thụ bức xạ nhiệt, chùm ống sinh hơi. Bộ phận này rất quan trọng nhất khi thường xuyên vận hành ở nhiệt độ cao lên đến hàng trăm độ C. chức năng chính của nó để đốt cháy nhiên liệu kiệt nhất có thể. Ngoài ra còn có khả năng hấp thụ nhiệt cho quá trình sinh hơi.
- Bộ thu hồi nhiệt: Gồm bộ hâm nước và bộ sấy không khí với nhiệm vụ tận dụng nhiệt lượng từ khói thải, tăng hiệu suất của lò hơi và làm giảm nhiệt độ khói thải ra môi trường bên ngoài.
- Hệ thống lọc bụi: Có thể lựa chọn một trong các loại: lọc bụi túi vải, lọc bụi tĩnh điện, cyclone lọc bụi đa cấp, tháp lọc bụi ướt, bể lắng tro. Chức năng chính xử lý tro bụi từ quá trình cháy nhiên liệu của lò hơi để khói thải khi thoát ra bên ngoài đảm bảo các tiêu chuẩn môi trường do Nhà nước quy định.
- Quạt hút và ống khói: Phần khói thải sau khi được tận dụng nhiệt sẽ được xử lý lọc bụi qua nhiều cấp và được quạt hút đẩy lên ống khói và thải ra môi trường bên ngoài.
Phân loại lò hơi – nồi hơi phổ biến
Hiện nay trên thị trường có các loại lò hơi, nồi hơi được phân loại như sau:
Lò hơi điện công nghiệp
Ưu điểm của loại lò hơi này là sử dụng 100% nguyên liệu từ điện thay cho các loại nhiên liệu đốt như than củi, gas, gỗ… Cũng chính vì vậy mà mức độ an toàn của lò hơi công nghiệp điện đối với sức khoẻ hay môi trường cũng tốt hơn rất nhiều.
Về ứng dụng, lò hơi điện công nghiệp đang được sử dụng trong rất nhiều nhà máy, khu công nghiệp với chức năng cung cấp nhiệt cho các hoạt động sản xuất.
Lò hơi công nghiệp tầng sôi
Là loại lò hơi có cơ chế hoạt động cháy trong lớp sôi bao gồm các vật liệu như đá, xỉ, cát. Cụ thể khi đưa nhiên liệu vào trong lò hơi này gặp nhiệt độ cao sẽ tự động bốc cháy. Lớp sôi sẽ được chuyển động lên xuống do gió tạo thành. Nguồn năng lượng gió không chỉ giúp di chuyển lớp sôi mà còn cung cấp oxi cho quá trình cháy.
Ưu điểm của lò hơi công nghiệp tầng sôi so với các loại lò hơi khác đó là tiết kiệm chi phí sản xuất và giúp bảo vệ môi trường, không tạo ra các chất độc hại gây ô nhiễm. Do đó, chúng được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các ngành công nghiệp: dệt, thực phẩm, đồ uống.
Lò hơi đốt củi
Là loại lò hơi dùng nguồn nhiên liệu là củi hoặc gỗ để đun sôi nước từ đó sản sinh ra nhiệt để cung cấp cho các hoạt động công nghiệp. Ưu điểm nguồn nhiên liệu rẻ, dễ tìm kiếm, hiệu suất được đánh giá cao lên đến 90%, đảm bảo cung cấp hơi và nhiệt ổn định cho hệ thống có nhu cầu sử dụng.
Ngoài ra, lò hơi đốt củi còn được trang bị đầy đủ hệ thống lọc bụi và bộ lọc dạng túi, bộ lọc dạng tĩnh điện. Do đó hạn chế được tình trạng thải khói độc hại ra môi trường, giúp môi trường sống trong lành. Ứng dụng trong các nhà máy sản xuất thực phẩm, nước giải khát.
Lò hơi đốt than
Lò hơi đốt than sử dụng nguyên liệu chính là than cục với nguyên lý hoạt động khi đốt than nóng sẽ sinh ra nhiệt. Khi nhiệt thoát ra hơi nước sẽ ngưng tụ thành nước. Do đó loại nồi hơi này được ứng dụng nhiều trong các khu nghỉ dưỡng, khách sạn có dịch vụ massage, xông hơi. Hoặc dùng trong các nhà máy có nhu cầu sấy khô thực phẩm.
Lò hơi ống lửa
Nguồn nhiên liệu sử dụng là khí hoặc dầu với kết cấu gồm ống lửa, ống khói có đường kính lớn. Ưu điểm áp suất giới hạn có khoảng 30 bar tương đương với sản lượng hơi trung bình khoảng 30 tấn. Khi lắp đặt sẽ được lắp liền khối trên cùng một khung. Ứng dụng chủ yếu để cấp hơi cho các nhà máy, xí nghiệp quy mô nhỏ hoặc trung bình.
Lò hơi ống nước
Lò hơi ống nước là loại lò hơi có chứa các đường ống nước khi dùng nguồn nhiên liệu là dầu, than, khí. Khi đốt cháy quá trình cháy sẽ bao bọc xung quanh ống chứa nước. Ưu điểm áp suất vận hành tối đa 180 bar, sản lượng hơi tỏa ra max 300 tấn/h, phù hợp với hệ thống có công suất nhiệt cao. Ngoài ra lò hơi ống nước sẽ được trang bị bộ hâm nhiệt cho nước cấp và bộ tiết kiệm, bộ quá nhiệt, bộ khử quá nhiệt cho nồi hơi.
Lò hơi làm mát
Được gia nhiệt bằng khí, mức nhiệt độ tối đa 900 độ và vận hành chủ yếu như thiết bị làm mát. Nhiệm vụ làm mát khí để tránh các phản ứng phân hủy, đứt gãy do nhiệt độ cao. Khi lắp đặt cần lưu ý thiết kế không được có khe hở tại mối nối giữa ống và mặt sàng hoặc ở phía đầu khí vào, đầu khí ra.
