Phương pháp nâng cao hiệu suất lò hơi

Có 2 phương pháp để đánh giá hiệu suất lò hơi :

Phương pháp trực tiếp : là phần năng lượng đạt được từ nước và hơi so với hàm lượng năng lượng trong nhiên liệu của lò.

Phương pháp gián tiếp : Hiệu suất là sự chênh lệch giữa tổn thất và năng lượng đầu vào.

Các nguyên nhân ảnh hưởng đến hiệu suất lò hơi :

• Thất thoát do bảo ôn :

các đường ống khói, bản thể lò, đường ống hơi, đường dầu nóng, đường nước nóng, do sự dụng bông cách nhiệt, vật liệu chịu lửa cách nhiệt bảo ôn  không kín thân lò, làm nhiệt lượng trong lò tỏa ra bên ngoài môi trường xung quanh gây ra tổn thất.

• Các bề mặt truyền nhiệt như :

các dàn ống quá nhiệt, dàn ống bộ hâm, dàn ống sinh hơi và bộ sấy không khí. Khi các bề mặt này bị đóng cáu cặn, bám bẩn dẫn đến hệ số truyền nhiệt kém, nhiệt độ khói thoát cao dẩn đến tổn thất nhiệt tăng cao

• Bản thể lò hơi và đuôi lò :

 Khi thiết bị này không kín, bị hở sẽ sinh ra lọt gió lạnh vào buồng lửa và đuôi lò hơi dẫn đến tăng hệ số không khí thừa khói thoát và dẫn đến tăng tổn thất theo khói thoát, nó còn làm cho quá trình cháy không ổn định, đặc biệt đối với nồi hơi có bộ sấy không khí, xảy ra hiện tượng lâu ngày bộ sấy không khí bị mài mòn hoặc ăn mòn dẫn đến gió thoát ra từ bộ sấy sang đường khói rất lớn. Hiện tượng này làm tăng tổn thất đồng thời làm tăng lượng điện tiêu thụ cho quạt khói và quạt gió, trường hợp nghiêm trọng làm giảm công suất nồi hơi.

• Quạt gió:

Khi quạt gió không đủ năng suất và áp lực sẽ dẫn đến hiện tượng cháy không hoàn toàn về hóa học dẫn đến tổn thất cao gây ra hiệu suất và năng suất đều giảm.

• Đầu  đốt dầu và khí :

Đầu đốt  khi bị mài mòn, bám bẩn hoặc tắc cục bộ ảnh hưởng lớn đến quá trình cháy, dẫn đến khả năng tán sương kém tạo hỗn hợp với gió không tôt 

• Đối với nồi đốt than công suất nhỏ :

phải chú ý đến ghi nồi hơi, khi bề mặt ghi không đạt yêu cầu dẫn đến hiện tượng phân phối gió không đều, lọt than qua ghi làm cho hiệu suất giảm.

• Lò hơi vận hành thiếu gió hoặc thừa gió :

khi vận hành thiếu gió dẫn đến tổn thất nhiệt cháy không hoàn toàn về cơ học và hóa học sẽ tăng cao, khi vận hành ở chế độ thừa gió làm tăng năng lượng điện cho quạt gió và quạt khói, tăng tổn thất theo khối thải, dẫn đến giảm hiệu suất lò.

Giải pháp nâng cao hiệu suất lò hơi :

• Vận hành hệ số không khí thừa ở nhiệt độ thích hợp:

Theo phương pháp chuẩn đối sánh, đối với lò dầu thì tỉ lệ bay hơi tốt nhất là 14% đối với khí CO2 và 1,5% đối với O2. Để điều chỉnh nồng độ O2 hoặc CO2, doanh nghiệp có thể dùng các biện pháp như: Dùng vòi đốt có tỷ lệ Nox/O2 thấp, cải tiến lá chắn tiết lưu và cách điều chỉnh, chống không khí rò lọt vào lò qua các cửa, nút ở thành lò hơi; sửa chữa, cải tiến hoặc thay thế vòi đốt, hoặc cải tiến bộ lá chắn và phương pháp điều khiển.

• Gia nhiệt nước cấp sử dụng bộ tiết kiệm nhiệt

Thông thường, khí nóng thoát ra khỏi lò hơi 3 lớp hiện đại có nhiệt độ từ 200 đến 3000C. Do vậy, có thể thu hồi được từ các dòng khí nóng này. Nhiệt độ của khí nóng thoát ra từ lò hơi thường được duy trì ở mức tối thiểu là 2000C, do đó ôxít lưu huỳnh trong khí nóng không ngưng tụ được và gây ăn mòn bề mặt truyền nhiệt.

Khi sử dụng các nhiên liệu sạch như: khí gas tự nhiên, khí hóa lỏng hoặc dầu khí, cần phải tính đến hiệu quả kinh tế của việc thu hồi nhiệt vì nhiệt độ của khí xả nóng có thể dưới 2000C.

Khả năng tiết kiệm năng lượng phục thuộc vào loại lò hơi và loại nhiên liệu được sử dụng. Với loại lò hơi điển hình kiểu cũ, nhiệt độ khí xả nóng đạt 2600C, ta có thể sử dụng bộ tiết kiệm để giảm nhiệt độ xuống còn 2000C, giúp tăng nhiệt độ nước cấp thêm 150C.

Lò hơi 3 lớp hiện đại đốt khí gas tự nhiên có nhiệt độ khí xả nóng ở mức 1400C, sử dụng bộ tiết kiệm ngưng tụ giúp giảm nhiệt độ khi xả xuống 650C và tăng hiệu suất nhiệt lên 5%.

• Giảm áp suất hơi nước của lò hơi

Đây là biện pháp hiệu quả giúp giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ ở mức cho phép từ 1 đến 2%. Giảm áp suất hơi nước đồng nghĩa với việc thu được nhiệt độ hơi nước bão hòa thấp và không cần thu hồi nhiệt thải từ ống xả khói, đồng thời còn giúp giảm nhiệt độ của khí nóng.

Hơi nước được sinh ra dưới áp suất (thường là áp suất cao nhất) theo yêu cầu nhiệt độ cho từng quá trình cụ thể. Trong một số trường hợp, quá tình sinh hơi không phải lúc nào cũng luôn xảy ra, và có những thời điểm áp suất lò hơi có thể giảm xuống được. Người phụ tránh điều tiết năng lượng cần xem xét kỹ lưỡng việc giảm áp suất trước khi vận hành lò hơi. Các ảnh hưởng bất lợi như: tăng lượng nước chảy từ lò hơi do giảm áp suất có thể đi ngược lại với mục đích tiết kiệm năng lượng, áp suất nên giảm theo từng đợt và không nên vượt quá 20%.

• Gia nhiệt không khí đốt

Gia nhiệt khí đốt là biện pháp thay thế việc làm nóng nước cấp. Để tăng hiệu suất nhiệt lên 1%, nhiệt độ không khí đốt phải tăng thêm 200C. Hầu hết bộ đốt dầu và khí gas trong các trạm lò hơi không được thiết kế để sử dụng ở mức nhiệt độ gia nhiệt không khí cao.

Các bộ đốt hiện đại có thể chịu được sự gia nhiệt không khí đốt cao hơn nhiều, do vậy, có thể coi những thiết bị này giống như bộ trao đổi nhiệt cho dòng khí xả nóng và là biện pháp thay thế bộ tiết kiện năng lượng hoặc là nhiệt độ khoảng không hay nhiệt độ của nước cấp giúp nó hoạt động.

• Điều tiết thay đổi tốc độ của quạt, thiết bị quạt gió và bơm

Việc điều tiết thay đổi tốc độ của quạt, thiết bị quạt gió và bơm có ý nghĩa quan trọng giúp tiết kiệm năng lượng. Thông thường, việc kiểm soát không khí đốt được hỗ trợ bởi các van tiết lưu lắp tại các quạt gió cảm ứng và cưỡng bức. Tuy van tiết lưu là thiết bị điều chỉnh đơn giản, nhưng lại thiếu chính xác, khiến khả năng điều chỉnh tại vị trí đầu và cuối của hệ thống vận hành kém. Nhìn chung, nếu đặc điểm nạp tải của lò hơi biến đổi, có thể thay thế van tiết lưu bằng một bộ điều tiết thay đổi tốc độ biến tần.

• Điều tiết xả hơi tự động

Xả hơi liên tục mà không kiểm soát sẽ rất lãng phí. Điều tiết xả hơi tự động được lắp đặt giúp phát hiện và phản ứng với suất dẫn và độ pH của nước lò hơi. Cứ 10% xả hơi cho 15kg/cm2trong lò hơi dẫn đến mức hao hụt hiệu suất tới 3%.

Giảm đóng cặn và tạo bồ hóng của các lò hơi đốt than và dầu, bồ hóng tích tụ trong ống giống như chất cách nhiệt cho quá trình truyền nhiệt. Những cặn lắng như vậy cần phải loại bỏ thường xuyên. Nhiệt độ ống khói tăng lên cho thấy lượng bồ hóng tích tụ quá nhiều. Hiện tượng nhiệt độ ống khói tăng cũng xảy ra do sự đóng cặn ở bình chứa nước.

Nhiệt độ khí xả cao ở mức dư lượng không khí bình thường cho thấy khả năng truyền nhiệt kém. Điều này sẽ dẫn tới việc tích tụ dần cặn lắng ở phía buồng khí hay khoang chứa nước. Khi có cặn lắng ở khoang chứa nước, cần xem xét lại quy trình xử lý nước và vệ sinh ống để loại bỏ cặn lắng. Ước tính khi nhiệt độ trong ống xả khói tăng lên 22% thì tương ứng hiệu suất sẽ giảm đi 1%.

Nguồn:tiengmanh.com