THUYẾT TRÌNH LÒ HƠI
ĐỀ TÀI 2: CÁC PHƢƠNG PHÁP GIẢM TỔN THẤT NHIỆT LÒ HƠI
YÊU CẦU:
- TRÌNH BÀY TẤT CẢ CÁC PHƢƠNG PHÁP GIẢM TỔN THẤT NHIỆT LÒ HƠI
- MỖI PHƢƠNG PHÁP LẤY VÍ DỤ CỤ THỂ, TÍNH TOÁN % TỔN THẤT NHIỆT GIẢM
BỚT
- LÒ HƠI ĐỐT THAN CÓ THÀNH PHÂN LƢU HUỲNH LÀM VIỆC LÀ 0,7%. HÃY XÁC
ĐỊNH NHIỆT ĐỘ TỐI ƢU CỦA NHIỆT ĐỘ KHÓI THẢI NHÓM 2
VŨ HOÀNG THỦ 20502858
THÁI KIÊN TRUNG 20503219
NGUYỄN MAI BÍCH TIÊN 20502909
NGUYỄN PHAN THÙY ANH 20504004
PHÙNG TẤT THỊNH 20502763 I.GIỚI THIỆU CHUNG
Trong lò hơi nhƣ chúng ta đã biết tồn tại năm tổn thất chính
- Tổn thất do khói thải mang ra ngoài.(q
2
)
- Tôn thất do cháy không hoàn toàn về hóa học (q
- Điều chỉnh hệ số không khí thừa hợp lý.
- Xác định nhiệt độ khói thải hợp lý.
- Bọc cách nhiệt ,tận dụng công suất lò.
- Xác định lƣợng nƣớc xả đáy hợp lý cũng nhƣ việc tận dụng nguồn nhiệt từ lƣợng nƣớc
xả đáy. II. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH HỆ SỐ KHÔNG KHÍ THỪA
1. Vai trò của hệ số không khí thừa
Trong vận hành lò hơi, việc điều chỉnh hệ số không khí thừa (excess air) là 1 công việc rất quan
trọng, việc quá nhiều hoặc quá ít không khí thừa đều gây ra những kết quả không mong muốn.
Nếu điều chỉnh không khí thừa quá nhiều thì lƣợng khói thải sẽ nhiều hơn làm tăng tổn thất do
khói thải (q
2
) giảm hiệu suất lò hơi. Hoặc nếu lƣợng không khí thừa ít, sẽ làm cho quá trình cháy
nhiên liệu xảy ra không hoàn toàn, kết quả hình thành cacbon monoxide (CO) làm tăng tổn thất
do cháy không hoàn toàn về hoá học, mặt khác CO sinh ra sẽ bám lên thành lò có thể gây ra sự
nổ lò hơi. Do vậy cái lỗi thƣờng xảy ra ở đây là việc điều chỉnh dƣ lƣợng không khí thừa.
Chúng ta đã khái quát đƣợc việc điều chỉnh dƣ hệ số không khí thừa sẽ làm giảm hiệu suất của lò
hơi, nhƣng cụ thể sự ảnh hƣởng đó đến mức nào. Bảng sau đây mô tả quan hệ của hệ số oxy thừa
với hiệu suất của 1 lò hơi đã đƣợc trang bị các bộ phận giảm tổn thất và bộ sấy không khí
Oxy thừa %
Hiệu suất
2.0
83.08%
2.5
82.37%
3.0
81.68%
suất
Phần trăm không khí thừa
40F
25.5%
60F
20.2%
80F
15.0% - giá trị cài đặt ban
đầu
100F
9.6%
120F
1.1%
27 in.
7.0%
28 in.
11%
29 in.
15% - giá trị cài đặt ban đầu
Trong thực tế, việc xác định tỉ lệ dƣ gió lý thuyết tƣơng đối phức tạp vì chúng phụ thuộc vào
thành phần nhiên liệu. Do đó ta thƣờng xác định tỉ lệ dƣ gió bằng cách đo nồng độ O2 hoặc CO2
trong khói thải. Tỉ lệ dƣ gió theo nồng độ O2 đƣợc xác định bằng biểu thức sau:
Tỉ lệ dƣ gió
2
0%21
21 Nhƣ vậy để đánh giá xem lò hơi đang hoạt động có tỉ lệ dƣ gió tối ƣu hay chƣa ta chỉ cần xác
định hàm lƣợng ôxy trong khói thải để tính ra tỉ lệ dƣ gió và đối chiếu với bảng trên.
Bảng các mức khí dư điển hình với các lọai nhiên liệu khác nhau 4. Một số phương pháp kiểm soát hệ số không khí thừa
4.1. Sử dụng thiết bị phân tích Oxy cầm tay và đồng hồ đo lƣƣ lƣợng khí để ghi các thông số
định kỳ giúp hƣớng dẫn ngƣời vận hành điều chỉnh lƣu lƣợng khí nhằm đạt đƣợc vận hành
tối ƣu. Có thể giảm khí dƣ lên tới 20% .
4.5
78.60%
5.0
77.31%
5.5
75.32%
6.0
74.03%
6.5
72.01%
Độ tăng hiệu suất = 1.0 - (hiệu suất lúc đầu / hiệu suất lúc sau)
Ví dụ: Từ 4.5% oxy thừa giảm xuống 2.0%
1.0 - (0.7972 / 0.8308) = 0.04044 = 4.04%
Bởi vì một số lò hơi đƣợc vận hành với một lƣợng oxy thừa rất lớn, cho nên lƣợng tiết
kiệm đƣợc trong năm đầu tiên có thể cao hơn con số này. Tuy nhiên theo Hays
Cleveland lƣợng tiết kiệm mong đợi có thể từ 2 – 4%.
c. Chi phí lắp đặt
Chi phí cho việc lắp đặt O2 Trim tuỳ thuộc một phần vào kích thƣớc của lò hơi và loại
phân tích O2 cũng nhƣ độ chính xác trong việc điều chỉnh. Đối với một lò hơi công
suất 100-600HP (74,57-447,42 kW), thì chi phí đầu tƣ cho một hệ thống O2 TRIM là:
Chi phí thiết bị 10.000 - 12.000 $
Chi phí cài đặt 5.000 – 7000 $
Chi phí thiết lập ban đầu và huấn luyện cài đặt 2.500 – 4.000 $
Tổng chi phí 17.500 – 23.000 $
(Nguồn : Charles Rowan, V-P Sales at Hays-Cleveland 3/2005)
Ví dụ ứng dụng O2 trim system
Giả sử một lò hơi có công suất 500hp với năng lƣợng đƣa vào là 20,000,000 BTUs,
vận hành 8000 giờ một năm với hệ số tải là 50% có thể tiết kiệm 2% bằng việc lắp đặt
hệ thống O2 Trim:
nl
= 90
0
C.
Nhiệt độ không khí trong không gian đặt lò hơi t
kkl
= 30
0
C, c
ppk
= 1,3 kJ/m
3
độ.
- Nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu:
lv
t
Q
= 339C
lv
+ 1030H
lv
– 109(O
lv
- S
c
lv
) – 25W
lv
) + 1030.H
lv
– 0,033.O
lv
= 0,089.(87 + 0,375.0,7) + 1030.10,9 – 0,033.1,1 = 10,62 (m
3
/kg)
- Thể tích khí 3 nguyên tử :
V
R02
= 0,0187.(C
lv
+ 0,375.
lv
c
S
)=0,0187.(87 + 0,375.0,7) = 1,63 (m
3
/kg)
- Thể tích nitơ lý thuyết :
0
2N
V
= 0,79.
0
kk
V
+ 0,008.N
lv
V
.(Ct)
N2
+
0
20H
V
.(Ct)
H20
- Tra bảng nhiệt độ khói t = 250
0
C :
(Ct)
kk
= 328,025 ;
(Ct)
RO2
= 458,14 ;
(Ct)
N2
= 325,52 ;
(Ct)
H20
= 383,59
0
K
I
= 1,63.458,14 + 8,39. 325,52 + 1,39. 383,59= 4011,07 (kJ/kg)
- Entapi của không khí lý thuyết :
+ (α – 1).
0
kk
I
+ I
H20
α
= 4011,07 + (1,35 – 1). 3484,05 + 22,96
K
I
= 5253,45 (kJ/kg)
- Entanpi của không khí lạnh :
I
kkl
= 1,35.10,62.1,3.30 = 558 (kJ/kg)
- Nhiệt lƣợng do khói thải mang đi :
Q
2
= (5253,45 – 558).(1 – 0) = 4695,45 (kJ/kg)
- Tỷ lệ phần trăm do khói thải mang đi :
%5,11
95,40852
95,4695
100.
2
2
đv
Q
Q
K
I
= 4721 (kJ/kg)
- Entanpi của không khí lạnh :
I
kkl
= 1,2.10,62.1,3.30 = 497,02 (kJ/kg)
- Nhiệt lƣợng do khói thải mang đi :
Q
2
= (4721 – 497,02).(1 – 0) = 4224 (kJ/kg)
- Tỷ lệ phần trăm do khói thải mang đi :
%3,10
95,40852
4224
100.
2
2
đv
Q
Q
q
- Khi này tính đƣợc Q
3
= 89,89, q
3
= 0,22 %
- Tổng tổn thất : q
Chiều thuận của phản ứng trên dễ xảy ra khi trong khói có chứa nhiều oxi (không khí thừa)
và nhiệt độ giảm.
- Bởi vậy, các giải pháp đƣa ra nhằm làm giảm nhiệt độ khói thì nên tránh làm giảm nhiệt độ
thấp quá mức gây tổn hao vật liệu, tốn chi phí bảo dƣỡng.
- Theo kinh nghiệm thực tế: nhiệt độ khói ra khỏi lò lớn hơn 200
0
C cho thấy tiềm năng thu hồi
nhiệt. Nếu giảm nhiệt độ khói thải xuống 12
0
C – 16
0
C thì tổn thất q2 giảm 1%.
2. Xác định nhiệt độ đọng sương của khói
- Có thể xác định nhiệt độ khói thải bằng cách dựa theo đồ thị sau:
Tùy vào từng loại nhiên liệu có thành phần lƣu huỳnh khác nhau mà nhiệt độ đọng sƣơng
cũng khác nhau, do đó chỉ cần khống chế nhiệt độ khói lớn hơn giá trị đọng sƣơng để có
lƣợng tổn thất q2 nhỏ nhất.
- Dựa vào đồ thị, nhiệt độ đọng sƣơng tăng cao đối với các loại nhiên liệu có thành phần lƣu
huỳnh 0% tới 1%, và khoảng 300
0
F(150
0
C) đối với nhiên liệu có 6%S.
- BÀI TẬP: xác định nhiệt độ khói hợp lí với nhiên liệu có 0,7%S.
Dựa vào đồ thị liên hệ trên, với nhiên liệu có 0,7%S thì nhiệt độ khói ra vào khoảng 120
0
C.
Ví dụ: 1 lò hơi 600 HP, lắp đặt 1 bộ sấy không khí để tăng hiệu suất lên 1,5% thì sẽ
tiết kiệm đƣợc chí phí nhiên liệu hàng năm là 8000$
( nguồn: lubrication management - )
4. Ví dụ tính toán:
Lò hơi đốt dầu có thành phần làm việc C
lv
= 87%, H
lv
= 10,9%, O
lv
= 1,1%, N
lv
= 0,3%, S
lc
= 0,7%.
Hệ số không khí thừa α = 1,35.
Nhiệt độ khói thải t
khói
thải
= 250
0
C.
Nhiệt độ dầu t
nl
= 90
0
C.
nl
= (1,74 + 0,0025.t
nl
).t
nl
= 176,85 (kJ/kg)
- Nhiệt lƣợng đƣa vào buồng đốt lò hơi :
Q
đv
=
lv
t
Q
+ C
nl
= 40676,1 + 176,85 = 40852,95 (kj/kg)
- Thể tích không khí lý thuyết :
0
kk
V
= 0,089.( C
lv
+ 0,375.
lv
c
S
) + 1030.H
lv
– 0,033.O
lv
0
20H
V
= 0,112.H
lv
+ 0,0124.W
lv
+ 0,0161.
0
kk
V
= 0,112.10,9 + 0,0124.3 + 0,0161.10,62 = 1,39 (m
3
/kg)
- Entanpi của sản phẩm cháy lý thuyết :
0
K
I
= V
R02
.(Ct)
RO2
+
0
2N
V
.(Ct)
N2
+
0
kk
V
.(Ct)
kk
= 10,62. 328,025 = 3484,05 (kJ/kg)
- Entanpi của hơi nƣớc do không khí thừa mang vào :
20H
I
= 0,0161(α – 1).
0
kk
V
.(Ct)
H20
= 0,0161.(1,35 – 1).10,62. 383,59 = 22,96 (kJ/kg)
- Entanpi của khói thực :
I
K
=
0
K
I
+ (α – 1).
0
kk
I
+ I
H20
I
= 0,0161(α – 1).
0
kk
V
.(Ct)
H20
= 0,0161.(1,2 – 1).10,62. 383,59 = 13,12 (kJ/kg)
- Entanpi của khói thực :
I
K
=
0
K
I
+ (α – 1).
0
kk
I
+ I
H20
α
= 4011,07 + (1,2 – 1). 3484,05 + 13,12
K
I
= 4721 (kJ/kg)
- Entanpi của không khí lạnh :
I
kkl
qq
Giảm nhiệt độ khói xuống còn t = 160
0
C
- Entanpi của sản phẩm cháy lý thuyết :
0
K
I
= V
R02
.(Ct)
RO2
+
0
2N
V
.(Ct)
N2
+
0
20H
V
.(Ct)
H20
- Tra bảng nhiệt độ khói t = 160
0
C :
(Ct)
.(Ct)
H20
= 0,0161.(1,2 – 1).10,62. 243,1 = 8,31 (kJ/kg)
- Entanpi của khói thực :
I
K
=
0
K
I
+ (α – 1).
0
kk
I
+ I
H20
α
= 2541,83 + (1,2 – 1).2216,4 + 8,31
K
I
= 2993,4 (kJ/kg)
- Entanpi của không khí lạnh :
I
kkl
= 1,2.10,62.1,3.30 = 497,02 (kJ/kg)
- Nhiệt lƣợng do khói thải mang đi :
Q
2
= (2993,4 – 497,02).(1 – 0) = 2496,4 (kJ/kg)
- Tỷ lệ phần trăm do khói thải mang đi :
- Đối với lò công nghiệp thƣờng bị tổn thất theo 2 đƣờng: theo xỉ và lọt xuống ghi.
- Đối với nhà máy nhiệt điện thƣờng bị tổn thất do bay theo khói.
Giá trị q
4
trong 1 số lò hơi:
Loại lò
q
4
, %
Cháy theo
lớp
Lò ghi cố định
7÷10
Lò ghi xích hoặc di động
8÷12
Đốt theo
ngọn lửa
Lò than phun
0,5÷8
Lò đốt dầu
0
Lò đốt khí
0
b. Cách giảm:
Lẫn vào xỉ:
-Phụ thuộc tay nghề công nhân khi xúc xỉ ra ngoài xác định đƣợc phần nào đã cháy hết, phần
nào chƣa.
-Dùng than có kích thƣớc tƣơng đối đồng đều để tránh việc than nhỏ cháy hết nhƣng than lớn
quá chƣa cháy kịp.
2. Tổn thất do tro xỉ
a. Đặc điểm của tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về cơ học:
- Nhiên liệu cấp vào lò ở nhiệt độ khoảng 20÷40
o
C, xỉ ra khỏi lò có nhiệt độ khoảng
600÷1500
o
C, xỉ lại đƣợc thải ra ngoài, nhƣ vậy lƣợng nhiệt đó bị tổn thất.
Công thức tính tổn thất nhƣ sau: Với: a
x
- Tỉ lệ độ tro của nhiên liệu phân phối theo xỉ
A
lv
- độ tro làm việc
C
x
- tỉ nhiệt của xỉ
t
x
- Nhiệt độ của xỉ
Đối với lò ghi: t
x
= 600
o
C
Đối với lò thải xỉ lỏng:
t
6
. . .
100
lv
x x x
A
Q a C t
Ví dụ: tính tổn thất của lò phun xỉ lỏng dùng than B
3
có A
lv
= 29,5% ; a
x
= 0,6 ; t
x
= 1500
o
C;
C
x
= 1,117kJ/kg.C
Vậy :Q
6
= 296,56 kJ/kg
b. Cách giảm:
-Không thể giảm vì nhiệt độ xỉ ra khỏi lò là tự nhiên.
- Dùng xỉ để hâm nƣớc cho các hộ dùng nhiệt , thu hồi 1 phần nhiệt lƣợng bị tổn thất
2.2 Hệ số dẫn nhiệ 612-93
(Kg/m
3
)
40
60
80
100
120
120
130
150
300
350
450
650
820
700
730
750
o
C(200
o
F)
0.048
0.047
0.045
0.043
0.041
0.043
0.041
0.039
149
o
C(300
o
F)
0.062
0.061
0.006
0.053
0.050
0.052
0.051
0.048
204
o
C(400
o
F)
0.089
0.087
0.082
0.078
371
o
C(700
o
F)
0.108
0.106
0.100
0.095
0.091
Bông thủy tinh
Hệ số cách nhiệt:
TỶ TRỌNG
(Kg/m
3
)
ĐỘ DÀY
(mm)
KHỔ RỘNG
(m)
CHIỂU DÀI
(m)
100
1,2
12
2,10
12
100
1,2
10
2,24
16
100
1,2
10
2,48
Hệ số dẫn nhiệ 177-85)
(kg/m3)
W/m
o
C
BTU-in/(hrft
20
F)
10
độ), hệ số đối lƣu của không khí bên ngoài lò hơi α
2
là 11,6 w/(m
2
độ)
=> Nhiệt độ bề mặt vách lò là 122
o
C, q
5
= 1065w/m
2
Lò hơi trên đƣợc bọc thêm một lớp cách nhiệt dày 0,1m có λ
3
= 0,05 w/(m
2
độ), họat
động trong cùng điều kiện nhƣ trên
=> nhiệt độ bề mặt vách lò là 64
o
C, q
5
= 398w/m
2
còn 1/4 tải
- Đứng trên quan điểm hiệu suất, sử dụng một bộ phận hoạt động gần hết công suất của nó
sẽ tốt hơn để hai bộ phận chạy chỉ với một nửa công suất. Điều này đúng một cách đặc
biệt đối với những bộ phận nhỏ. Cũng thế, xây dựng nhiều lò hơi có kích cỡ khác nhau
trong một nhà máy là một ƣu điểm, và lò hơi nhỏ hơn có thể dùng để chạy khi cần tải
thấp.
2.3. Thực tế
- Việc đo đạc tổn thất qua bức xạ và đối lƣu là phức tạp, khó khăn và ít khi đƣợc thực hiện.
Thay vào đó, biểu đồ tổn thất do bức xạ tiêu chuẩn của American Boiler Manufacturers
Association (ABMA) – Hiệp hội Nhà sản xuất Lò hơi Hoa Kỳ (hình trên) đƣợc sử dụng
và chấp nhận rộng rãi nhƣ một biện pháp tính toán nhanh chóng. Biểu đồ này rất phù hợp
với các dạng lò hơi thông thƣờng nhƣ nồi hơi nguyên cụm (packaged boiler), field-
erected boiler và bộ hâm nƣớc (water heater) có buồng đốt (furnace) và bề mặt trao đổi
nhiệt đƣợc bọc trong cùng một khoang. Trong mọi trƣờng hợp, biểu đồ này cung cấp một
phuơng pháp tiêu chuẩn rất hữu dụng cho các mục đích so sánh. Trƣờng hợp ngoại lệ là
những việc lắp đặt nhƣ hệ thống đồng phát có các lò hơi có nhiệt thải khác nhau và lò hơi
có tầng giả hóa lỏng tuần hoàn với buồng đốt (furnace), lốc nóng và bề mặt khởi động có
mối hàn bên trong (backpass generating surfaces) là những phần tử riêng biệt.
- - Ngoài ra, lƣợng nhịêt tổn thất thƣờng làm tăng nhiệt độ phòng lò hơi, và đôi khi trong
thực tế, ngƣời ta thu lại một phần của lƣợng nhịêt này bằng cách mở rộng lỗ hút quạt gió
gần trần nhà. Điều này làm tăng nhiệt độ không khí cháy và phần nào làm giảm tổn thất
do khói khô. Tuy nhiên, nếu làm điều này thì công suất của quạt và sự thông hơi của
phòng đặt lò hơi phải đƣợc kiểm tra.
- - Đối với lò hơi và máy phát điện dùng nƣớc ở nhiệt độ cao với lƣu lƣợng hơi đầu ra lên
đến 200000lb/h hoặc 200 triệu Btu/h, và với những dạng lò hơi thông dụng, tổn thất nhiệt,
tính theo % nhiên liệu đƣa vào, có thể đƣợc xác định sử dụng bảng sau. Trong bảng này,
tổn thất nhiệt ở 100% sản lƣợng đầu ra đƣợc lấy từ biểu đồ ABMA, các lò hơi đựoc xem
nhƣ có 4 vách nƣớc, và đối với lò hơi, 1lb tƣơng đƣơng với 1000 Btu. Tổn thất truyền
nhiệt ở một phần tải đƣợc tính toán bằng cách chia tổn thất khi chạy lò với công suất tối
1.05
1.40
1.68
2.10
4.20
40
0.73
0.91
1.22
1.46
1.82
3.65
50
0.66
0.82
1.10
1.32
1.65
3.30
60
0.62
0.78
1.03
1.24
1.55
3.10
70
0.59
0.74
0.98
2.40
140
0.45
0.56
0.75
0.90
1.12
2.25
160
0.43
0.54
0.72
0.86
1.08
2.15
180
0.40
0.50
0.67
0.80
1.00
2.00
200
0.38
0.48
0.63
0.76
0.95
1.90
2. Xả đáy gián đọan và xả đáy liên tục
a. Xả đáy gián đọan
Xả đáy gián đoạn đƣợc thực hiện thông qua việc vận hành bằng tay một van gắn vào ống
xả tại điểm thấp nhất của vỏ lò hơi để giảm các thông số (TDS hoặc độ dẫn, pH, nồng độ
Silica và phốt phát) trong giới hạn định trƣớc sao cho chất lƣợng hơi không bị ảnh hƣởng.
Kiểu xả đáy này cũng là một phƣơng pháp hiệu quả nhằm loại bỏ chất rắn đã rơi ra khỏi
dung dịch và nằm trên ống lửa và mặt trong của vỏ lò hơi. Trong xả đáy gián đoạn, đƣờng
ống có đƣờng kính rộng đƣợc mở trong một thời gian ngắn, phụ thuộc vào nguyên tắc
chung nhƣ “mỗi ca một lần trong vòng 2 phút”.
Xả đáy gián đoạn cần có một lƣợng nƣớc cấp vào lò hơi tăng lên nhiều trong một thời
gian ngắn, do đó có thể sẽ cần các máy bơm nƣớc cấp lớn hơn so với xả đáy liên tục. Mức
độ TDS cũng sẽ thay đổi, do đó gây ra những dao động trong mức nƣớc của lò hơi do
thay đổi kích thƣớc bóng và phân phối hơi đi kèm với những thay đổi về nồng độ chất
rắn. Đồng thời, một lƣợng lớn nhiệt bị tổn thất trong quá trình xả đáy gián đoạn.
b. Xả đáy liên tục
Có một dòng nhỏ nƣớc cấp cô đặc gián đoạn và đều đặn, đƣợc thay bằng một dòng nƣớc
cấp liên tục và từ từ. Điều này đảm bảo độ tinh khiết của hơi và TDS ở một mức tải hơi
cho trƣớc. Khi van xả đáy đƣợc thiết lập với các điều kiện cho trƣớc, không cần ngƣời
vận hành phải can thiệp thƣờng xuyên.
Mặc dù một lƣợng nhiệt lớn bị đƣa ra khỏi lò hơi, vẫn có các giải pháp thu hồi nhiệt bằng
cách sử dụng bể giãn áp và tạo ra hơi giãn áp. Có thể sử dụng hơi giãn áp để đun sơ bộ
nƣớc cấp lò hơi. Cách xả đáy này phổ biến với các lò hơi áp suất cao.
Xả đáy gián đoạn
Xả đáy liên tục
Sử dụng 1 van vận hành bằng tay.
Khi hàm lƣợng TDS đến 1 mức định
trƣớc (nhỏ hơn mức giới hạn) thì ta tiến
hành mở van xả đáy.
Thay vì xả đáy gián đoạn từng đợt, ta
4. Lợi ích từ việc xả đáy hợp lý
Kiểm soát tốt mức xả đáy của lò hơi sẽ giúp giảm đáng kể chi phí vận hành và xử lý, bao
gồm:
Giảm chi phí xử lý sơ bộ
Giảm tiêu thụ nƣớc cấp qua xử lý
Rút ngắn thời gian dừng hoạt động để bảo trì
Tăng tuổi thọ của lò hơi
5. Thu hồi nhiệt thải từ lượng nước xả đáy
Phần xả đáy của lò hơi giãn áp vẫn còn chứa một lƣợng nhiệt lớn và một phần đáng kể trong
số này có thể đƣợc thu hồi nhờ sử dụng bộ trao đổi nhiệt để gia nhiệt nƣớc cấp đã qua xử lý
mát. Hệ thống thu hồi nhiệt xả đáy đƣợc minh hoạ dƣới đây giúp chiết hơi giãn áp và phần
năng lƣợng của nƣớc xả đáy. Có thể áp dụng hệ thống này với loại lò hơi ở mọi kích thƣớc
và thƣờng thì những đầu tƣ cho giải pháp này đƣợc thu hồi chỉ trong vòng vài tháng.
6. Ví dụ
CÔNG TY TNHH HÓA CHẤT YUANPING
Tận thu hơi giãn áp từ xả đáy để đun nóng nƣớc cấp nồi hơi
TÓM TẮT GIẢI PHÁP
Công ty TNHH Hóa chất thành phố Yuanping là một công ty hóa chất quy mô trung
bình với 1679 lao động, có trụ sở tại tỉnh Shanxi, Trung Quốc và là cơ sở sản xuất axit
oxalic lớn nhất châu Á, và công ty cũng sản xuất các sản phẩm nhƣ axit fomic và natri
format.
Lƣợng xả đáy và hơi giãn áp trong bốn nồi hơi quá nhiệt của công ty rất cao và chỉ có
tầng trao đổi ion dƣơng để tinh chế nƣớc cấp nồi hơi, khiến cho độ kiềm rất cao. Công
ty đã lắp đặt một thiết bị sinh hơi giãn ápvà một bộ trao đổi nhiệt gián tiếp để tận thu
hơi giãn áptừ xả đáy và sử dụng hơi này để đun nóng nƣớc cấp nồi hơi. Tổng vốn đầu
tƣ cho giải pháp này là 82829 USD, tiết kiệm hàng năm đƣợc 131259 USD. Nó cũng
nhiệt thải khác để sƣởi ấm cho cả vùng dân cƣ 0,5 triệu m2. Vào những mùa khác,
lƣợng nƣớc thoát này đƣợc chuyển vào hố chứa.
Giải pháp này đƣợc thực thi đầy đủ vào tháng 7 năm 2005.
KẾT QUẢ
Lợi ích về kinh tế
Đầu tƣ: 82829 USD
Tiết kiệm chi phí hàng năm: 131259 USD (5146 tấn X 200RMB/tấn + 71280 tấn X
0,79 RMB/tấn = 1085511 RMB)
Thời gian hoàn vốn: 8 tháng
Lợi ích về môi trƣờng
Tiết kiệm than hàng năm: 5146 tấn, đƣợc tính nhƣ sau:
Lƣợng hơi giãn áptận thu là 71280 tấn (9 tấn/giờ X 24 giờ/ngày X 330 ngày/năm)
Hiệu suất trao đổi nhiệt của bộ trao đổi gián tiếp đạt 75% và hiệu suất nhiệt nồi hơi là
80%
Tiết kiệm than = 2257,2 MJ/tấn X 71280 tấn X 75% / (7000 X 4,1868 X 80%) = 5146
tấn than chuẩn mỗi năm
Giảm thiểu phát thải GHG hàng năm: 12896 tấn CO2
Lƣợng nƣớc tiết kiệm hàng năm: 71280 tấn khi nƣớc ngƣng hơi giãn áp đƣợc tái sử
dụng làm nƣớc cấp