THIẾT KẾ, CHẾ TẠO LÒ HƠI ĐỐT DẦU THEO YÊU CẦU

Tổng quan về lò hơi đốt dầu công nghiệp

Lò hơi đốt dầu là gì? Cấu tạo cơ bản

Lò hơi đốt dầu công nghiệp là một thiết bị nhiệt, sử dụng nhiên liệu dầu để đốt cháy và tạo ra nhiệt lượng. Nhiệt lượng này sau đó được truyền cho nước, biến nước thành hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao, phục vụ cho các quy trình sản xuất và công nghiệp khác nhau. Lò hơi đốt dầu là một giải pháp hiệu quả và phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp nhờ khả năng cung cấp hơi ổn định và dễ dàng vận hành.

Cấu tạo cơ bản của một lò hơi đốt dầu bao gồm:

• Buồng đốt: Nơi diễn ra quá trình đốt cháy nhiên liệu dầu. Thiết kế buồng đốt ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả đốt và lượng khí thải.
• Hệ thống cấp dầu: Bao gồm bơm, van, bộ lọc và форсунок (vòi phun) để cung cấp dầu vào buồng đốt một cách chính xác và liên tục.
• Hệ thống cấp gió: Cung cấp không khí cần thiết cho quá trình đốt cháy. Lượng gió và cách thức cấp gió (tự nhiên, cưỡng bức) ảnh hưởng đến hiệu suất đốt và khí thải.
• Bề mặt truyền nhiệt: Thường là các ống nước hoặc ống lửa, nơi nhiệt lượng từ quá trình đốt cháy được truyền cho nước để tạo thành hơi.
• Balon hơi: Nơi chứa hơi nước và tách hơi khỏi nước. Balon hơi đảm bảo cung cấp hơi nước khô và ổn định.
• Ống khói: Dẫn khí thải từ quá trình đốt cháy ra ngoài môi trường.
• Hệ thống điều khiển và an toàn: Bao gồm các cảm biến, bộ điều khiển và thiết bị an toàn để đảm bảo lò hơi hoạt động an toàn và hiệu quả.

Nguyên lý hoạt động của lò hơi đốt dầu

Nguyên lý hoạt động của lò hơi đốt dầu công nghiệp dựa trên quá trình đốt cháy nhiên liệu dầu để tạo ra nhiệt lượng, sau đó truyền nhiệt lượng này cho nước để tạo ra hơi nước. Quy trình này diễn ra theo các bước chính sau:

1. Cấp nhiên liệu và không khí: Dầu được bơm từ bồn chứa thông qua hệ thống cấp dầu (bơm, van, bộ lọc, форсунок) vào buồng đốt. Đồng thời, không khí được cấp vào buồng đốt thông qua hệ thống cấp gió (quạt gió, van điều chỉnh).
2. Đốt cháy: Dầu và không khí được trộn lẫn và đốt cháy trong buồng đốt. Quá trình đốt cháy tạo ra nhiệt lượng lớn.
3. Truyền nhiệt: Nhiệt lượng từ quá trình đốt cháy được truyền cho nước thông qua bề mặt truyền nhiệt (ống nước hoặc ống lửa). Nước hấp thụ nhiệt và bắt đầu sôi.
4. Tạo hơi: Khi nước sôi, nó chuyển thành hơi nước. Hơi nước được thu gom trong balon hơi.
5. Cung cấp hơi: Hơi nước từ balon hơi được dẫn đến các thiết bị sử dụng thông qua hệ thống ống dẫn hơi.
6. Xả khí thải: Khí thải từ quá trình đốt cháy được thải ra ngoài môi trường thông qua ống khói.

Ưu điểm vượt trội của lò hơi đốt dầu

Hiệu suất sinh nhiệt cao, ổn định

Lò hơi đốt dầu công nghiệp nổi bật với hiệu suất sinh nhiệt cao, thường đạt từ 80% đến 90%. Điều này có nghĩa là phần lớn năng lượng từ dầu được chuyển hóa thành nhiệt hữu ích để tạo hơi. Hiệu suất cao này giúp giảm chi phí nhiên liệu và tăng hiệu quả sản xuất. Sự ổn định trong quá trình sinh nhiệt cũng là một ưu điểm quan trọng, đảm bảo cung cấp hơi nước liên tục và ổn định cho các quy trình công nghiệp.

Các yếu tố góp phần vào hiệu suất cao:

• Đốt cháy hoàn toàn: Thiết kế buồng đốt và hệ thống cấp gió tối ưu hóa quá trình đốt cháy, đảm bảo đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu và giảm thiểu lượng nhiên liệu chưa cháy.
• Truyền nhiệt hiệu quả: Bề mặt truyền nhiệt được thiết kế để tối đa hóa diện tích tiếp xúc giữa khí nóng và nước, giúp truyền nhiệt hiệu quả.
• Cách nhiệt tốt: Lò hơi được cách nhiệt kỹ lưỡng để giảm thiểu thất thoát nhiệt ra môi trường.
• Hệ thống điều khiển thông minh: Hệ thống điều khiển tự động điều chỉnh lượng nhiên liệu và không khí để duy trì hiệu suất tối ưu trong mọi điều kiện hoạt động.

Vận hành đơn giản, dễ dàng bảo trì

So với một số loại lò hơi khác, lò hơi đốt dầu công nghiệp có ưu điểm về vận hành đơn giản và dễ dàng bảo trì. Hệ thống điều khiển thường được thiết kế trực quan, dễ sử dụng, cho phép người vận hành dễ dàng theo dõi và điều chỉnh các thông số hoạt động. Việc bảo trì cũng tương đối đơn giản, chủ yếu bao gồm kiểm tra và vệ sinh định kỳ các bộ phận như форсунок, bộ lọc, ống khói và bề mặt truyền nhiệt.

Các yếu tố giúp vận hành và bảo trì dễ dàng:

• Hệ thống điều khiển tự động: Giảm thiểu sự can thiệp của người vận hành, tự động điều chỉnh các thông số để duy trì hoạt động ổn định.
• Thiết kế đơn giản: Cấu trúc đơn giản giúp việc kiểm tra và thay thế các bộ phận dễ dàng hơn.
• Linh kiện phổ biến: Các linh kiện thay thế thường có sẵn trên thị trường, giúp giảm thời gian ngừng hoạt động khi cần sửa chữa.
• Hướng dẫn sử dụng chi tiết: Nhà sản xuất thường cung cấp hướng dẫn sử dụng và bảo trì chi tiết, giúp người vận hành thực hiện đúng quy trình.

Các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế và chế tạo lò hơi đốt dầu

Công suất và áp suất hơi yêu cầu

Công suất và áp suất hơi là hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến thiết kế và chế tạo lò hơi đốt dầu công nghiệp. Công suất hơi, thường được đo bằng tấn hơi/giờ (T/h) hoặc kg hơi/giờ (kg/h), xác định lượng hơi nước mà lò hơi cần cung cấp. Áp suất hơi, thường được đo bằng bar hoặc MPa, xác định áp lực của hơi nước cần thiết cho các quy trình công nghiệp. Dựa trên yêu cầu về công suất và áp suất hơi, các kỹ sư sẽ lựa chọn kích thước, cấu hình và vật liệu phù hợp cho lò hơi.

Ví dụ, một nhà máy dệt may lớn có nhu cầu hơi cao để vận hành các máy móc dệt, nhuộm và sấy sẽ cần một lò hơi có công suất lớn hơn so với một xưởng giặt là nhỏ. Tương tự, một quy trình sản xuất hóa chất đòi hỏi hơi nước ở áp suất cao sẽ cần một lò hơi được thiết kế để chịu được áp lực lớn.

Loại dầu đốt và đặc tính kỹ thuật

Loại dầu đốt và đặc tính kỹ thuật của nó cũng là một yếu tố quan trọng. Các loại dầu đốt phổ biến bao gồm dầu FO (Fuel Oil), dầu DO (Diesel Oil) và dầu LDO (Light Diesel Oil). Mỗi loại dầu có các đặc tính khác nhau về độ nhớt, nhiệt trị, hàm lượng lưu huỳnh và các tạp chất khác. Những đặc tính này ảnh hưởng đến thiết kế của hệ thống cấp dầu, buồng đốt và hệ thống xử lý khí thải. Ví dụ, dầu FO có độ nhớt cao hơn dầu DO, do đó cần hệ thống cấp dầu có khả năng bơm dầu nhớt. Hàm lượng lưu huỳnh trong dầu cũng ảnh hưởng đến việc lựa chọn vật liệu cho lò hơi và hệ thống xử lý khí thải để tránh ăn mòn.

Bảng so sánh một số loại dầu đốt:

Loại dầu	Độ nhớt (ở 50°C)	Nhiệt trị (MJ/kg)	Hàm lượng lưu huỳnh (%)	Ưu điểm	Nhược điểm
Dầu FO	Cao	Cao	Cao	Giá thành rẻ, nhiệt trị cao	Độ nhớt cao, cần hệ thống đốt phức tạp, ô nhiễm
Dầu DO	Trung bình	Trung bình	Thấp	Dễ đốt, ít ô nhiễm	Giá thành cao hơn dầu FO
Dầu LDO	Thấp	Thấp	Rất thấp	Dễ đốt, rất ít ô nhiễm, thích hợp cho lò hơi nhỏ	Giá thành cao nhất, nhiệt trị thấp

Tiêu chuẩn an toàn và môi trường

Thiết kế và chế tạo lò hơi đốt dầu công nghiệp phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn an toàn và môi trường. Các tiêu chuẩn an toàn nhằm đảm bảo lò hơi hoạt động an toàn, tránh các sự cố như nổ, rò rỉ và cháy. Các tiêu chuẩn môi trường nhằm giảm thiểu lượng khí thải độc hại ra môi trường, bao gồm các chất như NOx, SOx, CO và bụi. Các tiêu chuẩn này bao gồm các quy định về thiết kế, vật liệu, chế tạo, lắp đặt, vận hành và bảo trì lò hơi. Ví dụ, lò hơi phải được trang bị các thiết bị an toàn như van an toàn, cảm biến áp suất, cảm biến mực nước và hệ thống báo động. Hệ thống xử lý khí thải có thể bao gồm các thiết bị như bộ lọc bụi, bộ khử NOx và bộ khử SOx để giảm thiểu ô nhiễm.

Ứng dụng thực tế của lò hơi đốt dầu trong công nghiệp

Cung cấp hơi cho nhà máy dệt may, da giày

Lò hơi đốt dầu công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong các nhà máy dệt may và da giày. Hơi nước được sử dụng để cung cấp nhiệt cho nhiều quy trình sản xuất, bao gồm:

• Dệt: Hơi nước được sử dụng để làm ẩm sợi, tăng độ bền và giảm tĩnh điện trong quá trình dệt.
• Nhuộm: Hơi nước được sử dụng để gia nhiệt dung dịch nhuộm, giúp màu nhuộm thấm sâu vào sợi vải.
• Sấy: Hơi nước được sử dụng để sấy khô vải sau khi nhuộm hoặc giặt.
• Là ủi: Hơi nước được sử dụng để làm phẳng vải và tạo nếp.
• Gia công da giày: Hơi nước được sử dụng để làm mềm da, giúp dễ dàng tạo hình và gia công.

Sử dụng trong các ngành chế biến thực phẩm, đồ uống

Trong ngành chế biến thực phẩm và đồ uống, lò hơi đốt dầu công nghiệp được sử dụng rộng rãi để cung cấp nhiệt cho các quy trình:

• Tiệt trùng: Hơi nước được sử dụng để tiệt trùng thực phẩm và đồ uống, tiêu diệt vi khuẩn và kéo dài thời gian bảo quản.
• Nấu nướng: Hơi nước được sử dụng để nấu chín thực phẩm, chẳng hạn như cơm, mì, rau củ và thịt.
• Sấy khô: Hơi nước được sử dụng để sấy khô thực phẩm, chẳng hạn như trái cây, rau củ và ngũ cốc.
• Cô đặc: Hơi nước được sử dụng để cô đặc các dung dịch, chẳng hạn như nước ép trái cây và sữa.
• Vệ sinh thiết bị: Hơi nước được sử dụng để vệ sinh và khử trùng các thiết bị chế biến thực phẩm.

Ứng dụng trong sản xuất hóa chất, dược phẩm

Trong ngành sản xuất hóa chất và dược phẩm, lò hơi đốt dầu công nghiệp cung cấp hơi nước cho các quy trình quan trọng như:

• Phản ứng hóa học: Hơi nước được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ và áp suất trong các phản ứng hóa học.
• Chưng cất: Hơi nước được sử dụng để chưng cất các hợp chất hóa học.
• Cô đặc: Hơi nước được sử dụng để cô đặc các dung dịch hóa chất và dược phẩm.
• Sấy khô: Hơi nước được sử dụng để sấy khô các sản phẩm hóa chất và dược phẩm.
• Tiệt trùng: Hơi nước được sử dụng để tiệt trùng các thiết bị và sản phẩm dược phẩm.