tận dụng nhiệt thải của lò hơi

?

9/18/20

1


Sử dụng rộng rãi, số lượng nhiều

Ô NHIỄM MÔI
Sản sinh ra nhiều chất khí nguy hiểm

TRƯỜNG
Nhiệt khói thải cao

9/18/20

2


NHỮNG KHẢ NĂNG TẬN DỤNG NHIỆT THẢI CỦA LÒ HƠI
CÔNG NGHIỆP

9/18/20

3


Khả năng tận dụng nhiệt – giải pháp
1. Tận dụng nhiệt khói thải từ lò hơi
2. Tận dụng nhiệt từ nước xả lò

3. Tận dụng nhiệt từ nước ngưng
4. Tận dụng nhiệt từ xỉ lò

9/18/20

4


Khói thải

9/18/20

5


.

-

Nhiệt lượng trung tâm buồng lửa đạt khoảng 1600-2200°C (tùy thuộc loại lò)
Nhiệt lượng khói ra khỏi buồng lửa 900-1300°C
Khói được thải trực tiếp ra môi trường với nhiệt độ còn rất cao

Mặc khác, hơi nước sau khi qua các thiết bị công nghệ ngưng tụ thành lỏng và được bơm lại lò hơi và tiếp tục nhận nhiệt sinh hơi.
Nước được cấp lại lò hơi lại có nhiệt độ khá thấp.

9/18/20

6

Giải pháp ?

9/18/20

7


Lò hơi - PGS.TS ĐẶNG THÀNH TRUNG

9/18/20

8


BỘ HÂM NƯỚC (ECO)

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.

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

9/18/20

9

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

9/18/20

10


Cấu tạo của bộ hâm nước thường là ống thép trơn, ống thép có cánh hoặc ống gang

-

Bộ hâm nước ống thép trơn có cấu tạo gần như bộ quá nhiệt, gồm các ống thép có đường
kinh từ 28-38mm được uốn gấp nhiều lần và hai đầu được nối vào hai ống góp của bộ hâm
nước. Bộ hâm nước được chế tạo thành từng cụm có chiều cao khoảng 1m và các cụm được
đặt cách nhau 0,6m nhằm tạo khoảng trống để việc vệ sinh được dễ dàng. Thông thường các
ống xoắn của bộ hâm nước được bố trí sole, tạo tốc độ dông khói lớn và xoáy nhiều nhằm
tăng cường truyền nhiệt.
+ Ưu điểm: truyền nhiệt tốt, sức bền cao, chịu được chế độ nhiệt lớn
+ khuyết điểm: khả năng chịu ăn mòn của thép kém hơn gang

9/18/20

11


-

Bộ hâm nước ống thép có cánh :

+ Về cấu tạo, bộ hâm nước bằng ống thép có canh giống bộ
hâm nước bằng thép trơn, chỉ khác là ở ngoài ống người ta
làm thêm các canh để tăng diện tích bề mặt trao đổi nhiệt
nhằm tăng cường truyền nhiệt.
+ Bộ hâm nước kiểu có cạnh có nhược điểm: khả năng bám
bụi rất lớn, khó làm vệ sinh do đó ít được dùng.

9/18/20

12


- Bộ hâm nước bằng gang: (ống trơn và ống có cánh)
+ Gồm những ống gang đúc có đường kinh trong 76-120mm, dài từ 1,5-3m,
được nối với nhau bằng các cút nối có mặt bích và bu lông nên lắp đặt rất dễ dàng.
+ Gang có ưu điểm: chịu ăn mòn tốt hơn thép, chịu được sự ăn mòn và mài
mòn của tro.
+ Nhược điểm:

•
•

Kích thước lớn, nặng nề.
Chịu lực và va đập kém. Do đó để tranh hiện tượng thủy kích gây
lực va đập trong các ống của bộ hâm nước, nên thường dùng gang
cho những bộ hâm nước chưa 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

9/18/20

13


9/18/20

14


BỘ SẤY KHÔNG KHÍ (SKK)

- Cũng là một thiết bị trao đổi nhiệt. Theo nguyên tắc truyền nhiệt, bộ sấy
không khí được chia làm hai loại: loại thu nhiệt và loại hồi nhiệt.

9/18/20

15


BỘ SẤY KHÔNG KHÍ (SKK)
- Thu nhiệt: nhiệt truyền trực tiếp từ khói tới không khí qua vách kim loại (ở
đây là các ống dẫn). Nó cũng có dạng của một bộ trao đổi nhiệt loại chùm ống
trong đó khói đi trong ống còn không khí đi bên ngoài ống. Người chế tạo hệ
thống ống đứng đặt so le và được giữ với nhau bởi hai mặt sàng thành một cụm.
Khi lắp lò, các cụm này được lắp với nhau thành bộ sấy không khí.
- Bộ sấy không khí kiểu thu nhiệt là loại được sử dụng rộng rãi hiện nay, về cấu
tạo nó có thể gồm các kiểu sau: kiểu bằng tấm thép, kiểu bằng ống gang, kiểu

bằng ống thép trong đó bộ sấy không khí loại ống thép hiện nay hay được sử
dụng. Nó gồm một hệ thống ống đứng đặt so le và được giữ với nhau bởi hai
mặt sàng, trong đó khói đi trong ống và không khí đi ngoài ống.

9/18/20

16


BỘ SẤY KHÔNG KHÍ (SKK)
Một số hinh ảnh cho bộ SKK:

9/18/20

17


BỘ SẤY KHÔNG KHÍ (SKK)
Khi muốn nhiệt độ không khí cao hơn, người ta dùng bộ sấy không khí bằng gang. Để tăng hệ số truyền nhiệt, ống gang thường có cánh ở ngoài
và có răng ở trong.

Khuyết điểm của bộ sấy không khí bằng gang là kích thước cồng kềnh và nặng nề.

9/18/20

18


BỘ SẤY KHÔNG KHÍ (SKK)

Có nhiều cách bố trí đường đi của khói và không khí :

- Bộ sấy không khí kiểu ống có những ưu điểm sau:
+ Đơn giản trong chế tạo, lắp ráp và làm việc chắc chắn
+Tro bám trong ống không nhiều, dễ dàng thổi sạch
+Khắc phục hiện tượng lọt không khí vào trong đường khói
+Xuất tiêu hao kim loại tương đối bé
- Khuyết điểm: chủ yếu là ống thép không bền vững dưới tác dụng ăn mòn của khói ở
nhiệt độ cao và mài mòn bởi tro bay. Bộ sấy không khí bằng ống thép được dùng để gia
nhiệt không khí tới khoảng 4000C.

9/18/20

19


BỘ SẤY KHÔNG KHÍ (SKK)
- Bộ sấy không khí kiểu hồi nhiệt: khói đầu tiên đốt nóng kim loại rồi sau đó
nhiệt tích tụ ở kim loại sẽ truyền lại cho không khí. Bộ phận chính là một rôto
qua với tốc độ 2 ÷ 5 vòng/phút xung quanh trục đứng. Trên rôto có gắng các lá
thép, những lá thép này trong quá trình rôto quay sẽ lần lượt khi thì tiếp xúc với
khói nóng, khi thì tiếp xúc với không khí lạnh và qua đó “chuyển” nhiệt lượng từ
khói sang không khí. Đường khói và không khí được bố trí ở hai phía cố định và
được ngăn bởi vách ngăn.
- Khi các cánh của rotor tiếp xúc với khói sẽ bị khói đốt nóng lên và lúc quay
sang phần không khí lạnh sẽ nhả nhiệt làm cho khí nóng lên.

9/18/20

20

BỘ SẤY KHÔNG KHÍ (SKK)

- Ưu điểm: không bị ăn mòn bỏi nhiệt độ thấp do ở nhiệt độ thấp nó tiếp xúc
với không khí không phải là môi trường ăn mòn.
- Nhược điểm:

•
•
•

Nhiệt độ không khí không cao
Tuổi thọ không cao
Có sự lọt khói qua đường không khí tương đối lớn

- Thường dùng trong lò hơi đốt dầu
6. Động cơ điện

10. Ổ trục

7. Cánh nhận nhiệt

11. Trục

8. Chèn vỏ

12. Vỏ hình trụ

9. Hộp không khí, khói

13. Tang trống

vào và ra

9/18/20

21


BỘ SẤY KHÔNG KHÍ (SKK)

Hình ảnh “khung” và “roto” của bọ sấy không khó kiểu hồi nhiệt,
người ta sẽ lắp vào những khung này những “là thép” để tăng diện
tích trao đổi nhiệt. Trong quá trinh hoạt động các lá thép bị bám tro
sẽ làm giảm hệ số trao đổi nhiệt nên ta dùng nước áp suất cao để rửa
sạch.

9/18/20

22


MỘT SỐ VÍ DỤ, TÍNH TOÁN VỀ TẬN DỤNG
NHIỆT TỪ KHÓI THẢI
!!!

9/18/20

23

Đồ thị thể hiện lợi ích khi sử dụng nhiệt khói thải.

Đồ thị phần trăm nhiệt lượng thu hồi được và lượng nhiệt thu hồi được
so với nhiệt lượng đưa vào.

9/18/20

24


NƯỚC XẢ LÒ
- Nước cấp cho lò hơi dù được xử lý kỹ những vẫn có thể
còn cáu cặn.Trong quá trình hoạt động, nước trong lò bốc
thành hơi để lại cáu cặn, lâu ngày bám dưới đáy lò làm
giảm hệ số truyền nhiệt và gây ra những hư hỏng khác
do đó cần xả bỏ những cáu cặn này. Quá trình xả bỏ cáu
đồng thời phải xả luôn nước đang sôi ở áp suất cao trong
lò. Lượng nước này có nhiệt độ cao nên khi thải bỏ đi sẽ
gây ra tổn thất. Vì vậy ta cần thu hồi nguồn nhiệt này và
sử dụng lại giúp giảm bớt tổn thất.

9/18/20

25