Nồi hơi công nghiệp: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng

Nồi hơi công nghiệp là thiết bị được sử dụng trong các ngành sản xuất công nghiệp. Nồi hơi công nghiệp hoạt động như thế nào? Xin mời bạn đọc theo dõi bài viết dưới đây!

Nồi hơi công nghiệp là gì?

Nồi hơi công nghiệp là thiết bị sản xuất ra hơi nước cung cấp cho các nhà máy cần sử dụng hơi nhiệt để hoạt động. Nồi hơi công nghiệp sử dụng nhiều loại nhiên liệu đốt khác nhau như than đá, củi, dầu, khí gas. Sản phẩm của nồi hơi công nghiệp đó là hơi nước bão hoà. Hơi nước bão hoà chính là tác nhân dẫn nhiệt phục vụ các nhà máy có nhu cầu hơi nhiệt.

Nồi hơi công nghiệp được sử dụng trong các nhà máy sản xuất. Nồi hơi công nghiệp đa dạng nhiều chủng loại khác nhau. Tuỳ thuộc quy mô hoạt động của nhà máy và đặc thù địa phương, mà lựa chọn nồi hơi phù hợp. Với mục tiêu là tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu quả sản xuất cho doanh nghiệp.

Mô hình nồi hơi

Nồi hơi công nghiệp hoạt động như thế nào?

Quá trình đốt cháy nhiên liệu trong buồng đốt. Tạo ra nguồn nhiệt lớn đốt nóng đường ống dẫn nước. Làm cho nước bên trong đường ống dẫn nóng lên và chuyển thành hơi nước, hơi bão hoà. Hơi bão hoà chính là tác nhân dẫn nhiệt. Được dẫn đến nơi tiêu thụ nhiệt ở các nhà máy sản xuất.

Các bộ phận chính

 Lò hơi có cấu tạo gồm các bộ phận như sau:

• Hệ thống cung cấp nhiên liệu: Hệ thống có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu vào buồng đốt. Đảm bảo quá trình đốt cháy nhiên liệu diễn ra liên tục và hiệu quả trong thời gian vận hành nồi.
• Hệ thống cấp nước: Có nhiệm vụ cấp nước đầy đủ cho lò hoạt động. Nước cấp sẽ được xử lý làm mềm và loại bỏ tạp chất. Sau khi đảm bảo tiêu chuẩn mới được cấp vào nồi. Quá trình này sẽ làm giảm quá trình hình thành cáu cặn trong nồi.
• Buồng đốt nhiên liệu: Là không gian diễn ra quá trình cháy của nhiên liệu. Đồng thời ở đây sẽ diễn ra quá trình nhận nhiệt và sinh hơi trong hệ thống đường ống dẫn nước. Hệ thống đường ống dẫn nước được bố trí tại các vị trí phù hợp trong không gian buồng đốt. Nhiệt tạo ra từ sản phẩm cháy sẽ được truyền cho nước ở bên trong đường ống. Khi nước tăng nhiệt độ đến giá trị tới hạn, sẽ chuyển thành hơi nước.
• Hệ thống hơi của nồi hơi: Bao gồm bồn sinh hơi, van khoá, van an toàn và hệ thống đường ống dẫn hơi. Có nhiệm vụ thu thập và kiểm soát hơi nước được tạo ra trong nồi.
• Thiết bị điều khiển, hệ thống van an toàn: Có nhiệm vụ điều khiển vận hành hoạt động của nồi. Đồng thời đảm bảo an toàn cho nồi khi xảy ra sự cố bất thường trong lúc đang vận hành.
• Bộ phận cảm biến nhiệt: Dựa vào cảm biến tự động để nhận biết được nhiệt độ trong lò. Có nhiệm vụ điều khiển việc lò dừng lại hay tiếp tục tự động đốt.
• Hệ thống bơm tuần hoàn: Bơm sẽ đẩy nguồn nước nóng đi vào ống dẫn cho lò vận hành và đẩy lượng nước dư sau khi kết thúc quá trình trao đổi nhiệt về lại bể chứa.

Chế tạo buồng đốt lò hơi công nghiệp

Nguyên lý hoạt động của nồi hơi công nghiệp

Nhiên liệu được hệ thống cấp nhiên liệu cấp vào buồng đốt. Quá trình đốt cháy nhiên liệu diễn ra trong buồng lửa. Sản phẩm cháy với nhiệt độ cao đến đốt nóng dàn ống chứa nước. Tại đây diễn ra quá trình trao đổi nhiệt giữa nhiệt từ sản phẩm cháy và đường ống dẫn nước. Nước trong các dàn ống sôi lên chuyển thành hơi bão hòa. Hơi bão hoà đi qua bộ phân ly hơi được tích hợp sẵn ở thân nồi để làm giảm lượng nước cuốn theo. Chất lượng hơi bão hoà được tăng lên, đưa đến nơi tiêu thụ. Sau khi gia nhiệt cho sản phẩm, hơi nước giảm nhiệt độ, bị ngưng tụ thành nước. Nước ngưng tụ quay trở lại bể chứa, tiếp tục chu trình tạo hơi.

Phần khói thải sau khi đi qua thân nồi tiếp tục dẫn đến hệ thống xử lý khói thải và theo ống khói đi ra môi trường. Đảm bảo khói thải đạt chuẩn chất lượng theo yêu cầu của Bộ tài nguyên mội trường quy định.

Nồi hơi công nghiệp được dùng ở đâu?

Nồi hơi là một trong những thiết bị quan trọng trong mỗi nhà máy, xí nghiệp sản xuất. Sau đây là những ứng dụng của nồi hơi:
- Nồi hơi phục vụ cho mọi nhu cầu trong các ngành công nhiệp như sấy, dệt may, chế biến thực phẩm, sản xuất nước giải khát, rượu bia, chế biến thủy hải sản...
- Cũng trong công nghiệp, nồi hơi còn làm nhiệm vụ cung cấp nhiệt cho một số thiết bị máy móc cần lượng nhiệt lớn để vận hành.
- Ngoài ra, nồi hơi còn được ứng dụng trong hệ thống trị liệu, phục hồi chức năng cho người bệnh bị mất cảm giác vận động...

- Nồi hơi được dùng trong hệ thống bếp nấu công nghiệp bằng hơi. Để nấu cơm cho hàng nghìn người trong một nhà máy, người ta phải nhờ đến sự hỗ trợ của các loại hồi hơi cho hệ thống công nghiệp.

Chế tạo thân lò hơi công nghiệp

Nồi hơi công nghiệp xuất hiện khi nào? Tương lai phát triển ra sao?

Lịch sử ra đời lò hơi công nghiệp

Nồi hơi dạng ấm nấu nước phát triển những năm 1700 đầu những năm 1800. Bấy giờ chỉ là 1 vật thiết kế đơn giản, đặt trên bếp lửa và nấu đun sôi.

Nồi hơi đối lưu ra đời năm 1867. Đã bắt đầu thời kỳ công nghiệp hơi nước. Steven Wilcox có nồi dạng ống bên trong một cấu trúc có tường bằng gạch lửa để tạo hơi nước đã được cấp bằng sáng chế.

Công ty chuyên sản xuất lò thành lập năm 1891 với tên gọi Babcock and Wilcox tại New York.

Cho đến những năm cuối 70 – đầu những năm 80: Nồi hơi trở nên phổ biến được nhiều người biết đến với nhiều cải tiến.

Sau đó, nồi hơi được sử dụng và bước vào kỳ hưng thịnh với việc đa dạng nhiên liệu đốt đầu vào. Hiệu suất hơi nóng đã tăng lên đáng kể. Từ đó, tăng hiệu quả sử dụng, giảm đi các chi phí không cần thiết cho doanh nghiệp.

Tương lại phát triển nồi hơi công nghiệp

Sự phát triển khoa học, công nghệ, kỹ thuật hiện đại, ngày nay lò hơi công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp. Lò hơi hiện tại đang có mặt trên toàn thế giới. Với vai trò và nhiệm vụ tạo hơi phục vụ nhu cầu sản xuất và sinh hoạt của con người. Công nghệ nồi hơi công nghiệp ngày nay đã có nhiều phát triển vượt bậc. Với ưu điểm khai thác nhiên liệu mới rẻ hơn, thân thiện hơn môi trường, năng suất hiệu suất tạo nhiệt cao hơn, thiết kế tối ưu hoá tăng tuổi thọ cho nồi hơi…

Với nhu cầu sử dụng hơi nhiệt ngày càng tăng trong sản xuất và sinh hoạt. Với sự phát triển mạnh của nền kinh tế trong nước và thế giới. Chắc chắn rằng tương lai phát triển của công nghệ nồi hơi là vô cùng triển vọng.

Vận chuyển nồi hơi công nghiệp

Các loại nồi hơi được dùng nhiều trong công nghiệp

Nồi hơi công nghiệp điện

Trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa như hiện nay, có một số nhà máy, xí nghiệp đã thay thế lò hơi đốt than, củi, trấu bằng lò hơi điện công nghiệp nhằm đáp ứng đủ nhu cầu lượng nhiệt cho các hoạt động trong công ty. Không giống như các loại lò hơi thông thường, nồi hơi điện công nghiệp sử dụng 100% nguyên liệu là điện, do đó nó đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường, an toàn sức khỏe cho người lao động.

Ngoài ra, nồi hơi điện còn có nhiều đặc điểm ưu việt so với các lò hơi khác như:

• Kích thước nhỏ gọn, không chiếm nhiều diện tích
• Vận hành an toàn và có độ bền, tuổi thọ cao
• Không gây tiếng ồn, ô nhiễm môi trường
• Hiệu suất nhiệt cao
• Hệ thống điều khiển lò hơi (nồi hơi) tự động và an toàn
• Vỏ bọc lò hơi chống bứt xạ nhiệt, do đó nồi hơi sẽ giảm thất thoát nhiệt cao, giảm truyền nhiệt và bức xạ nhiệt xung quanh

Vì thế, lò hơi điện công nghiệp luôn là sự lựa chọng hàng đầu của nhiều doanh nghiệp, nhà máy sản xuất. Đặc biệt là những nhà máy sản xuất bánh gạo, bia rượu, quần áo, thực phẩm...

Lắp đặt nồi hơi công nghiệp

Lò hơi công nghiệp tầng sôi

Lò hơi tầng sôi hoạt động nhờ quá trình nhiên liệu được đưa vào trong lớp sôi, gặp nhiệt độ cao và tự bốc cháy. Lớp sôi là lớp vật liệu bao gồm: Cát, đá, xỉ chuyển động lên xuống do gió tạo thành. Gió không chỉ có tác dụng di chuyển lớp vật liệu mà còn có chức năng cung cấp oxi cho quá trình cháy.

Lò hơi tầng sôi được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các ngành công nghiệp. Đặc biệt tại các công ty có xu hướng bảo về môi trường vì lò hơi tần sôi vừa tiết kiệm chi phí sản xuất, vừa không gây hại cho môi trường

Hệ thống buồng đốt tầng sôi bao gồm 2 loại chính: 

• Hệ thống buồng đốt lò hơi tầng sôi không tuần hoàn
• Hệ thống lò hơi tần sôi tuần hoàn

Ưu điểm của lò hơi tầng sôi:

• Công nghệ chế tạo lò hơi theo tiêu chuẩn và thiết kế của Đức
• Tính toán, thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành theo tiêu chuẩn ASME
• Có khả năng hoạt động tự động và liên tục như một lò dầu FO
• Tiết liệm nhiên liệu tối đa trong quá trình vận hành
• Dễ dàng vận hành và sửa chữa 
• Hiệu suất lò hơi đến 87%

Nhược điểm: Có thể nói rằng, lò hơi tầng sôi là một trong những loại lò hơi được ứng dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp nhờ khả năng tiết kiệm chi phí sản xuất, không gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, giá thành để lắp đặt lò hơi tầng sôi thì khá tốn kém và nó chiếm khá nhiều diện tích của nhà máy.

Lắp đặt lò hơi công nghiệp

Nồi hơi đốt củi 

Lò hơi đốt củi là thiết bị dùng củi, gỗ để đun sôi nước và tạo ra hơi nhiệt phục vụ cho mọi nhu cầu trong công nghiệp. Đây là thiết bị đốt củi nên nó sẽ được trang bị đầy đủ hệ thống lọc bụi cũng như bộ lọc dạng túi và bộ lọc tĩnh điện. Nhằm đảm bảo hạn chế tối đa khói thải ra môi trường.

Hiện nay, lò đốt củi vẫn được khá nhiều nhà máy sử dụng bởi nó thích hợp với nhiều loại nhiên liệu mà các nguồn nhiên liệu này cũng rất rẻ, dễ tìm. Ngoài ra, hiệu suất của lò hơi đốt củi có thể đạt đến 90%, luôn đảm bảo cung cấp hơi và nhiệt ổn định cho mọi hoạt động của nhà máy.

Lò hơi đốt than

Với nguyên liệu chính là than cục, lò hơi đốt than được rất nhiều nhà máy, xí nghiệp sử dụng. Đặc biệt là những nhà máy cần sử dụng nhiều hơi như sấy, nhuộm, dệt may, thực phẩm, nước giải khát, thủy sản,...

Ngoài những ứng dụng trong công nghiệp, lò hơi đốt than còn được ứng dụng trong những dịch vụ, thương mại như bể bơi bón mùa, hệ thống nước nóng cho khu vui chơi và nhà hàng, khách sạn, trường học, hệ thống xông hơi, massage,...

Ngoài những loại lò bên trên, bên ngoài thị trường còn rất nhiều loại nồi hơi công nghiệp như: Lò hơi đốt dầu, lò hơi đốt trấu, lò hơi đốt vải vụn, lò hơi đốt gas,...

Nồi hơi công nghiệp do công ty Năng lượng nhiệt Bách Khoa chế tạo

Công ty Năng lượng Nhiệt Bách Khoa là đơn vị sản xuất nhiều loại lò hơi công nghiệp chất lượng. Xin giới thiệu đến quý khách hàng sản phẩm lò hơi, nồi hơi của công ty chúng tôi:

-Nồi hơi, lò hơi tầng sôi: Là loại lò có cơ chế hoạt động cháy trong lớp sôi. Đốt được nhiều nhiên liệu khác nhau, giá nhiên liệu rẻ. Được sử dụng rộng rãi. Công suất rất rộng từ 1 đến 50 tấn/giờ. Thông số cụ thể về thiết bị:

- Công suất 3.000 – 50.000 kg/giờ.

- Kiểu lò: Cháy tầng sôi, tổ hợp ống nước và ống lửa.

- Áp suất thiết kế 8 – 25 kG/cm².

- Áp suất làm việc 8 – 25 kG/cm².

- Nhiệt độ nước cấp 80⁰C.

- Hiệu suất lò 82% ± 2.

- Nhiên liệu đốt: Than cám Indo, mùn cưa, biomass.

- Nguồn điện sử dụng 380 VAC – 3 pha – 50Hz.

- Tiêu chuẩn chế tạo: Theo TCVN 7704 - 2007, TCVN 12728 – 2019.

- Phát thải khói thải: Đạt QCVN 19: 2009/BTNMT.

- Chế độ làm việc: Bán tự động và tự động hoàn toàn.

- Điều khiển: PLC - SCADA

Lò hơi tầng sôi

- Lò hơi ghi xích: Sử dụng nhiện liệu có kính thước dạng viên, cục, không qua nhỏ. Buồng đốt sử dụng ghi xích chuyển động vô tận (ghi là bộ phận kim loại nơi chất đốt được đặt trên bề mặt và cháy trực tiếp để sinh nhiệt). Công suất 3.000 – 50.000 kg/giờ. Thông số cụ thể về lò ghi xích:

- Công suất: 3.000 – 50.000 kg/giờ

- Kiểu lò: Cháy ghi xích, tổ hợp ống nước và ống lửa.

- Áp suất thiết kế 10 – 25 kG/ cm².

- Áp suất làm việc 10 – 25 kG/cm².

- Nhiệt độ nước cấp 80⁰C.

- Hiệu suất lò 82% ± 2.

- Nhiên liệu đốt: Than cục, viên nén mùn cưa, củi trấu.

- Nguồn điện sử dụng 380 VAC – 3 pha – 50Hz.

- Tiêu chuẩn chế tạo: Theo TCVN 7704 - 2007, TCVN 12728 – 2019.

- Phát thải khói thải: Đạt QCVN 19: 2009/BTNMT.

- Chế độ làm việc: Bán tự động và tự động hoàn toàn.

- Điều khiển: PLC – SCADA.

-Nồi hơi ghi tĩnh: Đốt trên mặt ghi cố định. Nhiên liệu vào trong buồng bằng phương pháp thủ công. kích thức nhỏ gọn. Công 1.000 – 20.000 Kg/giờ. Thông số cụ thể về lò hơi ghi tĩnh:

- Công suất 3.000 – 50.000 kg/giờ.

- Kiểu lò: Cháy ghi tĩnh, tổ hợp ống nước và ống lửa.

- Áp suất thiết kế 10 – 25 kG/ cm².

- Áp suất làm việc 10 – 25 kG/ cm².

- Nhiệt độ nước cấp 80⁰C.

- Hiệu suất lò 82% ± 2.

- Nhiên liệu đốt: Than cục, viên nén mùn cưa, củi trấu.

- Nguồn điện sử dụng: 380 VAC – 3 pha – 50Hz.

- Tiêu chuẩn chế tạo: Theo TCVN 7704 - 2007, TCVN 12728 – 2019.

- Phát thải khói thải: Đạt QCVN 19: 2009/BTNMT.

- Chế độ làm việc: Bán tự động và Tự động hoàn toàn.

- Điều khiển PLC – SCADA.

- Nồi hơi điện: Sử dụng điện làm nhiên liệu đốt. Thân thiện với môi trường. Công suất sinh hơi 12 – 500 kg/giờ. Thông số kỹ thuật:

• Công suất sinh hơi 12 – 500 kg/giờ.
• Công suất điện 8kW – 350kW.
• Gia nhiệt: Điện trở nhiệt.
• Áp suất làm việc: Đến 12 bar.
• Nhiệt độ nước cấp 80⁰C.
• Hiệu suất lò >97%.
• Chế độ vận hành: Tự động.
• Nguồn điện sử dụng 220/380 VAC – 1/3 pha – 50Hz

nồi hơi điện 

-Nồi hơi đốt dầu, đốt gas: Nhiên liệu đốt bằng dầu. Dầu nhẹ (Diezen DO), dầu nặng (dầu đen FO). Công suất 2.000 – 50.000 kg/giờ. Sau đây là thông số về nồi đốt dầu:

• Công suất: 2.000 – 50.000 kg/giờ.
• Áp suất làm việc 6 – 15 bar.
• Nhiên liệu đốt: Dầu FO, dầu DO, khí hóa lỏng LPG.
• Kiểu lò: Ống lò - ống lửa, nằm ngang và kiểu đứng.
• Hiệu suất >90%.
• Chế độ làm việc: Hoàn toàn tự động.
• Điều khiển PLC – SCADA.
• Tiêu hao dầu DO 10.800 kCal/kg.
• Tiêu hao dầu FO 9.800 kCal/kg.
• Tiêu hao khí LPG 11.460 kCal/kg

-Nồi hơi điện từ: Sử dụng mâm điện trở để gia nhiệt. Sau đây là các thông sô kỹ thuật về thiết bị.

- Công suất sinh hơi 12 – 500 kg/giờ.

- Công suất điện 8kW – 350kW.

- Gia nhiệt: Mâm điện trở.

- Áp suất làm việc: Đến 12 bar.

- Nhiệt độ nước cấp 80⁰C.

- Hiệu suất lò hơi >99%.

- Chế độ vận hành: Tự động.

- Nguồn điện sử dụng 220/380 VAC – 1/3 pha – 50Hz.

Lắp đặt lò hơi công nghiệp

Như vậy, có thể nói nồi hơi công nghiệp là thiết bị quan trọng, không thể thiếu trong nhà máy sản xuất cần nguồn hơi nhiệt. Với nhiệm vụ cung cấp hơi nhiệt phục vụ sản xuất và sinh hoạt hàng ngày. Công nghệ mới được áp dụng vào chế tạo nồi hơi, giúp tăng hiệu suất tạo nhiệt lên cao. Thúc đẩy sự phát triển lớn mạnh cho các doanh nghiệp. Quý khách hàng có nhu cầu lắp đặt nồi hơi công nghiệp. Hãy đến với HeX-Boiler để được tư vấn, thiết kế và lắp đặt.