“Lò hơi trực lưu hiệu suất cao, thiết kế gọn, khởi động nhanh, tiết kiệm chi phí, giảm phát thải, phù hợp công nghiệp năng lượng hiện đại.”

LÒ HƠI TRỰC LƯU

Khám phá các đặc tính vượt trội

GIỚI THIỆU

1. Lò hơi trực lưu là gì?

Lò hơi trực lưu là loại lò hơi đặc trưng bởi dòng chảy của nước và hỗn hợp hơi nước trong lò. Theo phân loại này, có ba loại lò hơi chính: lò hơi tuần hoàn tự nhiên, lò hơi tuần hoàn cưỡng bức và lò hơi trực lưu.

Hình: Sơ đồ chuyển động của nước và hơi trong lò hơi

a- Lò tuần hoàn tự nhiên; b- Lò tuần hoàn cưỡng bức; c- Lò trực lưu. 

  a. Lò hơi tuần hoàn tự nhiên

Lò hơi tuần hoàn tự nhiên hoạt động dựa trên sự chênh lệch khối lượng riêng giữa nước và hỗn hợp hơi nước. Nước từ bơm cấp đi qua bộ hâm nước rồi vào bao hơi trên. Tại đây, nước di chuyển xuống bao hơi dưới hoặc các ống góp, nơi nó nhận nhiệt và chuyển thành hỗn hợp hơi nước. Hỗn hợp này sau đó được tách ra, với hơi nước tiếp tục vào bộ quá nhiệt để trở thành hơi quá nhiệt. Quá trình này lặp lại trong một vòng tuần hoàn khép kín. Lò hơi tuần hoàn tự nhiên thường sử dụng áp suất lên đến 18 MPa.

  b. Lò hơi tuần hoàn cưỡng bức

Lò hơi tuần hoàn cưỡng bức xuất hiện từ năm 1923, với loại lò La Mont của Mỹ có suất sinh hơi cao. Nguyên lý hoạt động tương tự lò tuần hoàn tự nhiên, nhưng quá trình tuần hoàn được đảm bảo bởi bơm tuần hoàn hỗn hợp. Loại lò này thường được sử dụng trên tàu thủy và tàu hỏa, nơi không gian bị giới hạn về chiều cao. Tuy nhiên, lò hơi tuần hoàn cưỡng bức tiêu tốn năng lượng cho bơm và hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt.

  c. Lò hơi trực lưu

Lò hơi trực lưu là loại lò mà nước từ bơm cấp chỉ đi qua một lần qua các dàn ống sinh hơi, không tuần hoàn lại. Loại lò này nổi bật với thiết kế nhỏ gọn, hiệu suất cao và thời gian khởi động nhanh. Lò hơi trực lưu thường được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện lớn với công suất cao, giúp tăng hiệu suất và giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính như CO2, SO2, và NOx.

2. Lịch sử phát triển và đặc tính của lò hơi trực lưu

  2.1 Lịch sử phát triển

– Ý tưởng về lò hơi trực lưu bắt nguồn từ thế kỷ 19. Kỹ sư Tiệp Müller, sau khi di cư sang Anh và đổi tên thành Benson, đã phát triển và áp dụng công nghệ này vào năm 1923.

– Ở Liên Xô (cũ), giáo sư L.K. Ramzin cũng phát minh ra một phiên bản lò hơi trực lưu vào những năm 1930.

Thụy Sĩ cũng đóng góp với lò hơi Sulzer, đáp ứng yêu cầu giảm kim loại do thiếu quặng và than.

Hiện nay, lò hơi trực lưu được ưa chuộng vì khả năng hoạt động ở điều kiện siêu tới hạn, nâng cao hiệu suất chuyển hóa nhiệt năng thành điện năng.

  2.2 Đặc tính của lò hơi 

Lò hơi trực lưu có thiết kế không cần bao hơi, tiết kiệm chi phí đầu tư. Nước trong lò được bơm qua một lần và chuyển hoàn toàn thành hơi. Điều này giúp lò hơi này hoạt động hiệu quả ở bất kỳ áp suất nào, đặc biệt là ở điều kiện trên tới hạn. Đặc tính này khác biệt so với lò hơi có bao hơi, nơi quá trình tuần hoàn dựa vào sự chênh lệch nhiệt độ và không có ranh giới rõ ràng giữa các hệ thống hâm nước, sinh hơi và quá nhiệt.

3. Ưu và nhược điểm của lò hơi trực lưu

  3.1 Ưu điểm

Lò hơi trực lưu có khả năng khởi động và tăng tải nhanh nhờ không có các vách kim loại dày. Quá trình này giúp giảm tiêu hao năng lượng, giảm phát thải và tăng cường khả năng đáp ứng nhu cầu điện. Lò hơi này còn tiết kiệm vật liệu chế tạo, giảm chi phí đầu tư ban đầu khoảng 30% so với lò có bao hơi.

  3.2 Nhược điểm

Tuy nhiên, lò hơi trực lưu có hạn chế về hoạt động ở tải thấp và yêu cầu nước cấp phải tinh khiết, tăng chi phí xử lý nước. Ngoài ra, lò hơi này đòi hỏi các thiết bị hoạt động chính xác cao và hệ thống điều khiển tự động hóa.

KẾT LUẬN

Lò hơi trực lưu mang lại nhiều lợi ích như hiệu suất cao, tiết kiệm chi phí và giảm thiểu phát thải môi trường. Tuy nhiên, để khai thác tối đa tiềm năng của loại lò này, cần đảm bảo điều kiện hoạt động tối ưu và sử dụng nước cấp tinh khiết. Với sự tiến bộ công nghệ, lò hơi này ngày càng trở thành lựa chọn ưu tiên trong các ngành công nghiệp nặng và năng lượng.

(Vn-Industry.)

Home page: https://vn-industry.com/