Nguyên lý làm việc của lò hơi

1. Nguyên lý làm việc của lò hơi
LẦN CẬP NHẬT CUỐI LÚC THỨ SÁU, 01 THÁNG 2 2013 11:20THỨ BA, 28 THÁNG 6 2011 19:34
Tags:
 lò hơi
 nồi hơi
 thiết bị hóa chất
(H2N2)-Lò hơi là thiết bị trong đó xảy ra quá trình đốt cháy nhiên liệu,nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình cháy sẽ
truyền cho nước trong lò để biến nước thành hơi.
Lò hơi được sử dụng phổ biến trong công nghiệp như nhà máy hóa chất, đường, rượu, bia, nước giải khát, chế biến
thực phẩm ...hơi nước được sử dụng cho các quá trình đun nấu, gia nhiệt, sấy, thanh trùng, cô đặc ... hơi sử dụng
trong quá trình trao đổi nhiệtlà hơi bảo hòa.Loại lò hơi này được gọi là lò hơi công nghiệp,có áp suấthơi thấp, sản
lượng nhỏ.
Đối với lò hơi công nghiệp,hơi sản xuất là hơi bảo hòa, áp suấthơi không vượt quá 2.0 Mpa, nhiệt độ t = 250o
C.
Trong công nghiệp lò hơi được phân loại thành nhiều loại khác nhau dựa vào chế độ đốt nhiên liệu trong buồn lửa,
chế độ tuần hoàn nước.
A. Thành phần cơ bản của lò hơi gồm:
- Bể cấp nước cho lò hơi
- Lò hơi
- Bộ phận sử dụng hơi
B. Nguyên lý hoạt động của lò hơi
Lò hơi dùng nhiệt lượng sinh ra của nhiên liệu,biến thành nhiệt năng của hơi nước. Hơi nàyđược cung cấp cho các
quá trình công nghiệp như gia nhiệtcho không khí để sấy, rửa thiết bị, cungcấp nhiệttrong các nhà máy dệt,
đường, hóa chất, rượu bia, nước giải khát… trong trường hợp này hơisử dụng là hơi bão hòa. Ngoài ra, các nhà
máy nhiệtđiện dùng tuabin hơi để chạy máy phát điện thìhơi được sử dụng là hơi quá nhiệt.
C. Thuyết minh quy trình
Nước cấp cho bồn chứa phải đảm bảo yêu cầu về chất lượng, được bơm hút về và đẩy vào lò hơi. Bộ phận cung
cấp nhiệtđược đốt bằng dầu mazut (có thể nhiên liệu khác) và nguồn nhiệtđạt được đến khoảng 1600 - 2200o
C. Với
mô hình thiết bị như trên, khói lò sau khi đi qua 3 pass và ra khỏi lò nhiệtđộ hạ xuống còn 900 - 1300 o
C (Hình vẽ
bên dưới). Hơi được cung cấp cho các thiết bị trao đổi nhiệtvà sau khi ra khỏi các thiết bị này sẽ bị ngưng tụ thành
lỏng và quay trở lại bồn chứa nước cấp cho lò hơi.
D. Các vấn đề lưu ý để tiết kiệm năng lượng cho lò hơi
Khói lò: khói lò sau khi ra khỏi lò hơi vẫn còn mang mộtlượng nhiệtkhá cao do đó cần thiết kế thêm các thiết bị để
tận dụng nguồn nhiệtthải này, và các hướng sử dụng như sau:
- Làm quá nhiệt hơi bảo hòa.
- Cung cấp nhiệtcho nước cấp
- Sấy nóng không khí và dầu đốt

2. Khi nào thì sử dụng hơi quá nhiệt
Hơi sử dụng trong quá trình trao đổi nhiệtlà hơi bảo hòa,do vậy nước ngưng tụ sẽ ở trạng thái lỏng bảo hòa.Tuy
nhiên,do trong quá trình vận chuyển hơi để tránh hiện tượng tắt ngẵn đường ống do hơi ngưng tụ trên ống người ta
cần lắp thêm bộ quá nhiệt hơi và cách nhiệtthật tốt trên đường ống.
Mặt cắt đứng thiết bị lò hơi
Mô hình vật thể lò hơi

3. Mạnh Hoanh
Nguồn Thietbihoachat.com
Xử lý nước nồi hơi và cách chọn hệ thống xử lý
nước
LẦN CẬP NHẬT CUỐI LÚC THỨ BẢY, 10 THÁNG 8 2013 21:31THỨ BẢY, 10 THÁNG 8 201321:04
Tags:
 hơi nước quá nhiệt
 kiểm định nồi hơi
 lò hơi
 nồi hơi
Chất lượng nước cung cấp cho lò hơi có ý nghĩa rất quan trọng đối với việc đảm bảo sự an toàn khi lò vận hành.
Nguồn nước cấp cho lò thường lẫn các tạp chất tan và không tan trong nước.
Những chất tan trong nước: những chất này thường ở dạng lưỡng cực và có thể phân hũy thành ion như: Ca 2+
,
Mg2+
, Na+
, K+
,, Cl-
, ,…
Những chất không hòa tan làm cho nước bị đục. Những hạt nhỏ có kích thước <0,0001mm hầu như không lắng
đọng mà lơ lững trong nước.

4. Xử lý nước nồi hơi (lò hơi)
Đặc tính của nước:
Nước có: pH < 5,5 – nước có tính axit mạnh.
pH = 5,5÷6,5 – nước có tính axit yếu.
pH = 6,5÷7,5 – nước trung tính.
pH = 7,5÷8,5 – nước có tính kiềm yếu.
pH > 8,5 – nước có tính kiềm mạnh.
Ngoài độ Ph, người ta còn đánh giá chất lượng của nước theo các chỉ tiêu sau: Độ cứng, độ kiềm, độ khô kết,…
Độ cứng của nước là tổng nồng độ các ion Canxi mà Magiê có trong nước. Độ cứng có thể đo bằng milligram đương
lượng trong một lít nước.
Độ kiềm của nước là tổng hàm lượng các ion bicacbonat, hydrat là những gốc muối của các axit yếu khác.
Độ khô kết là tổng hàm lượng các vật chất còn lại sau khi chưng cất nước, được đo bằng mg/lit.
Nước được đưa vào lò tuy đã được xử lý nhưng vẫn còn một lượng nhất định những chất tan và không tan trong
nước. Trong quá trình làm việc, những chất này trở thành pha cứng tách ra khỏi nước dưới dạng cáu bám vào thiết
bị, ảnh hưởng đến điều kiện làm việc của thiết bị.

5. Hệ số dẫn nhiệtcủa cáu rất bé so với hệ số dẫn nhiệtcủa thép nên khi làm việc nhiệt độ vách ống tăng lên rất nhiều,
sự hấp thụ nhiệt của lò hơi giảm đi, lượng tiêu hao nhiên liệu tăng. Đồng thời cáu còn có tác dụng tăng độ ăn mòn
bề mặt.
Vì vậy, để đảm bảo sự an toàn các thiết bị lò hơi cần:
 Ngăn ngừa tạo cáu bám trên các bề mặt đốt.
 Duy trì độ sạch của lò hơi ở mức cần thiết.
 Ngăn ngừa quá trình ăn mòn trong đường ống nước và hơi.
Để đảm bảo yêu cầu trên, nước cấp lò hơi cần đạt yêu cầu chỉ tiêu chất lượng nhất định.
Xử lý nước trước khi cấp vào lò:
Những phương xử lý nước:
 Phương pháp lắng lọc: tùy theo hóa chất dùng mà ta có các phương pháp sau
Phương pháp xử lý Hóa chất dùng
Vôi hóaVôi – xôđa Xút Xút – Xôđa Xút – Vôi
Chỉ dùng vôiCaO + Na2CO3 NaOH NaOH + Na2CO3 NaOH + CaO
Dùng vôi:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 à 2CaCO3 + 2H2O.
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 à Mg(OH)2 + CaCO3 + 2H2O.
MgCl2 + Ca(OH)2 à Mg(OH)2 + CaCl2.
MgSO4 + Ca(OH)2 à Mg(OH)2 + CaSO4.
CO2 + Ca(OH)2 à CaCO3 + H2O.
Khi dùng vôi, dộ cứng bicacbonat được khử, độ cứng không cacbonat không được khử mà chỉ thay đổi vị trí giữa
gốc canxi mà magie. Để khử không cacbonat, người ta dùng xôđa. Khi đó, trong nước chủ yếu là độ cứng canxi
được tách ra nhờ Na2CO3 :
Ca(HCO3)2 + 2NaOH à CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O.
Mg(HCO3)2 + 2NaOH à MgCO3 + Na2CO3 + 2H2O.
MgCO3 + 2NaOH à Mg(OH)2 + Na2CO3.
MgCl2 + 2NaOH à Mg(OH)2 + 2NaCl.
CO2 + 2NaOH à Na2CO3 + H2O.
CaCl2 + Na2CO3 à CaCO3 + 2NaCl.
CaSO4 + Na2CO3 à CaCO3 + Na2SO4.
Ngoài những chất trên, người ta còn dùng natriphotphat Na3PO4, baricacbonat BaCO3, barhidroxit Ba(OH)2,
barialuminat BaAl2O4, …
 Phương pháp trao đổi cation:

6. Quá trình làm mềm nước bằng trao đổi cation là quá trình trao đổi giữa các cation của các chất hoà tan trong nước
có khả năng sinh cáu trong lò với những cation của những chất không hoà tan trong nước để tạo ra những chất
mưois tan trong nước và không tạo thành cáu. Những chất này gọi là cationit. Có 3 loại cationit sau: Natri (NaR),
hydro (HR), amôn (NH4R). Trong đó: R là gốc của cationit không hoà tan trong nước, đóng vai trò của một anion.
Khi dùng catinonit Natri, phản ứng xảy ứng như sau:
Ca(HCO3)2 + 2NaR à CaR2 + 2NaHCO3.
Mg(HCO3)2 + 2NaR à MgR2 + 2NaHCO3.
CaCl2 + 2NaR à CaR2 + 2NaCl.
MgCl2 + 2NaR à MgR2 + 2NaCl.
CaSO4 + 2NaR à CaR2 + Na2SO4.
MgSO4 + 2NaR à CaR2 + Na2SO4.
Khi dùng cationit Hydro:
Ca(HCO3)2 + 2HR à CaR2 + 2CO2 + 2H2O.
Mg(HCO3)2 + 2HR à MgR2 + 2CO2 + 2H2O.
CaCl2 + 2HR à CaR2 + 2HCl.
NaCl + HR à NaR + HCl.
MgSO4 + 2HR à MgR2 + 2HCl.
Khi dùng cationit amôn:
Ca(HCO3)2 + 2NH4R à CaR2 + 2NH4HCO3.
Mg(HCO3)2 + 2NH4R à MgR2 + 2NH4HCO3.
CaCl2 + 2NH4R à CaR2 + 2NH4Cl.
MgSO4 + 2NH4R à MgR2 + (NH4)2SO4.
Na2SO4 + 2NH4R à 2NaR + (NH4)2SO4. v.v…
Khi trao đổi cation natri toàn bộ độ cứng đều được khử, song độ kiềm và các thành phần anion khác có trong nước
không thay đổi. Khi dùng phương pháp trao dổi cation hydro, độ cứng và độ kiềm đều được khử nhưng anion của
các muối đã tạo thành axit, nước xử lý là nước axit sẽ không thuận lơi cho việc cấp nước lò hơi. Vì vậy, nên dùng
phối hợp 2 phương pháp cation natri và hydro.
Trong quá trình làm việc, các cationit dần dần bị kiệt hết cation. Để khôi phục khả năng làm việc của cationit người ta
cho chúng trao dổi với chất có khả năng cung cấp cation. Quá trình này gọi là quá trình hoàn nguyên cationit. Để
thực hiện quá trình hoàn nguyên cationit natri người ta dùng dung dịch NaCl có nồng độ từ 6 -8%, cactionit hdro –
dùng dung dịch H2SO4 hoặc HCl, cationit amôn – bằng muối amôn.
 Phương pháp trao đổi anion:
Nguyên tắc giống như phương pháp trao đổi cation. Ở đây, anion của muối và axit trao đổi với anion của anionit.
Hoahocngaynay.com
Nguồn Kiemdinhvn.com

7. Khói thải của lò hơi ảnh hưởng đến môi trường
như thế nào?
THỨ BẢY, 10 THÁNG 8 2013 21:12
Tags:
 khí nox
 khói thải
 lò hơi
 nồi hơi
 ô nhiễm môi trường
 so2
Tác hại của khí SO2, SO3
Khí SO2, SO3được sinh ra từ quá trình đốt nhiên liệu có chứa lưu huỳnh như than, dầu FO, DO. Khí SO2 là loaiï khí
không màu, không cháy, có vị hăng cay, do quá trình quang hoá hay do sự xúc tác khí SO2dễ dàng bị oxy hoá và
biến thành SO3trong khí quyển. Khí SO2, SO3 gọi chung là SOx, là những khí thuộc loại độc hại không chỉ đối với
sức khoẻ con người, động thực vật, mà còn tác động lên các vật liệu xây dựng, các công trình kiến trúc. Chúng là
những chất có tính kích thích, ở nồng độ nhất định có thể gây co giật ở cơ trơn của khí quản. Ở nồng độ lớn hơn sẽ
gây tăng tiết dịch niêm mạc đường khí quản. Khi tiếp xúc với mắt chúng có thể tạo thành axit. SOx có thể xâm nhập
vào cơ thể con người qua các cơ quan hô hấp hoặc các cơ quan tiêu hóa sau khi được hòa tan trong nước bọt. Và
cuối cùng chúng có thể xâm nhập vào hệ tuần hoàn. Khi tiếp xúc với bụi, SOx có thể tạo ra các hạt axit nhỏ, các hạt
này có thể xâm nhập vào các huyết mạch nếu kích thước của chúng nhỏ hơn 2 -3 µm. SO2 có thể xâm nhập vào cơ
thể của người qua da và gây ra các chuyển đổi hóa học, kết quả của nó là hàm lượng kiềm trong máugiảm,amoniắc
bị thoát qua đường tiểu và có ảnh hưởng đến tuyến nước bọt.
Hầu hết dân cư sống quanh khu vực nhà máy có nồng độ SO2, SO3 cao đều mắc bệnh đường hô hấp. SOxbị oxy
hóa ngoài không khí và phản ứng với nước mưa tạo thành axit sulfuric hay các muối sulfate gây hiện tượng mưa
axit, ảnh hưởng xấu đến sự phát triển thực vật. Khi tiếp xúc với môi trường có chứa hàm lượng SO2 từ 1 – 2ppm
trong vài giờ có thể gây tổn thương lá cây. Đối với các loại thực vật nhạy cảm như nấm, địa y, hàm lượng 0,15 –
0,30 ppm có thể gây độc tính cấp. Sự có mặtcủa SOx trong không khí nóng ẩm còn là tác nhân gây ăn mòn kim loại,
bê-tông và các công trình kiến trúc. SOx làm hư hỏng, làm thay đổi tính năng vật lý, làm thay đổi màu sắc vật
liệu xây dựng như đá vôi, đá hoa, đá cẩm thạch; phá hoại các tác phẩm điêu khắc , tượng đài. Sắt , thép và các kim
loại khác ở trong môi trường khí ẩm, nóng và bị nhiễm SOx thì bị han gỉ rất nhanh. SOxcũng làm hư hỏng và giảm
tuổi thọ các sản phẩm vải , nylon , tơ nhân tạo , đồ bằng da và giấy …

8. Hơi nước từ nhà máy điện hạt nhân (Ảnh minh họa)
Tác hại của khí NO2
Nitơ dioxit (NO2) là khí có màu nâu đỏ có mùi gắt và cay, mùi của nó có thể phát hiện được vào khoảng 0,12 ppm.
NO2là khí có tính kích thích mạnh đường hô hấp, nó tác động đến thần kinh và phá hủy mô tế bào phổi, làm chảy
nước mũi, viêm họng. Khí NO2với nồng độ 100 ppm có thể gây tử vong cho người và động vật sau một số phút tiếp
xúc . Và với nồng độ 5 ppm sau một số phút tiếp xúc có thể dẫn đến ảnh hưởng xấu đối với bộ máy hô hấp. Con
người tiếp xúc lâu với khí NO2khoảng 0,06 ppm có thể gây các bệnh trầm trọng về phổi . Một số thực vật có tính
nhạy cảm đối với môi trường sẽ bị tác hại khi nồng độ NO2khoảng 1 ppm và thời gian tác dụng trong khoảng một
ngày, nếu nồng độ NO2 nhỏ khoảng 0,35 ppm thì thời gian tác dụng là một tháng. NO2 cũng góp phần vào sự hình
thành những hợp chất như tác nhân quang hóa và tạo axit, tính chất quan trọng của nó trong phản ứng quang hoá là
hấp thụ bức xạ tử ngoại đóng vai tró quan trọng trong sự hình thành khói quang học, có tác dụng làm phai màu thuốc
nhuộm vải, làm hư hỏng vải bông ,và nylon, làm han gỉ kim loại và sản sinh ra các phân tử nitrat làm tăng sự tích tụ
của hạt trong không khí. Ngoài ra, NO2 là chất góp phần gây thủng tầng Ozon.
Tác hại của bụi tro và mồ hóng
Trong phổi người, bụi có thể là nguyên nhân gây kích thích cơ học gây khó khăn cho các hoạt động của phổi, chúng
có thể gây nên các bệnh về đường hô hấp. Nói chung bụi tro và mồ hóng ảnh hưởng đến sức khỏe con người như
gây bệnh hen suyễn, viêm cuống phổi, bệnh khí thủng và bệnh viêm cơ phổi . Bụi khói được tạo ra trong quá trình
đốt cháy nhiên liệu có thể chứa các hydrocacbon đa vòng (giống như 3,4-benzpyrene) với độc tố cao, có thể gây ung
thư. Bụi góp phần chính vào ô nhiễm do hạt lơ lửng và các sol khí, có tác dụng hấp thụ và khuyếch tán ánh sáng mặt
trời, làm giảm độ trong suốt của khí quyển, tức là làm giảm bớt tầm nhìn. Loại ô nhiễm này hiện là vấn đề ô nhiễm
không khí thành thị nghiêm trọng nhất, các nghiên cứu cho thấy mối liên kết chặt chẽ giữa ô nhiễm không khí hạt và
sự tử vong, chúng gây tác hại đối với thiết bị và mối hàn điện, làm giảm năng suất cây trồng, gây nguy hiểm cho các
phương tiện giao thông đường bộ.
Tác hại của khí CO
Khí CO là loại khí không màu, không mùi và không vị, tạo ra do sự cháy không hoàn toàn của nhiên liệu chưá
carbon. Con người đề kháng với CO rất khó khăn. Những người mang thai và đau tim tiếp xúc với khí CO sẽ rất
nguy hiểm vì ái lực của CO với hemoglobin cao hơn gấp 200 lần so với oxy, cản trở oxy từ m áu đến mô. Thế nên
phải nhiều máu được bơm đến để mang cùng một lượng oxy cần thiết. Một số nghiên cứu trên người và động vật đã
minh hoạnhững cá thể tim yếu ở điều kiện căng thẳng trong trạng thái dư CO trong máu, đặc biệt phải chịu những
cơn đau thắt ngực khi lượng CO bao quanh nâng lên. Ở nồng độ khoảng 5ppm CO có thể gây đau đầu, chóng mặt.
Ở những nồng độ từ 10ppm đến 250ppm có thể gây tổn hại đến hệ thống tim mạch, thậm chí gây tử vong. Người

9. tiếp xúc với CO trong thời gian dài sẽ bị xanh xao, gầy yếu. Khí CO có thể bị oxy hoá thành cacbon dioxyt (CO2)
nhưng phản ứng này xảy ra rất chậm dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời. CO có thể bị oxy hoá và bám vào thực
vật và chuyển dịch trong qúa trình diệp lục hoá . Các vi sinh vật trên mặt đất cũng có khả năn g hấp thụ CO từ khí
quyển. Tác hạicủa khí CO đối với con người và động vật xảy ra khi nó hoà hợp thuận nghịch với hemoglobin (Hb)
trong máu. – Hemoglobin có ái lực hoá học đối với CO mạnh hơn đối với O2, khi CO và O2 có mặtbão hoà số lượng
cùng với hemoglobin thí nồng độ HbO2(oxi hemoglobin) và HbCO (caroxihemoglobin) có quan hệ theo đẳng thức
Haridene như sau :
[HbCO]/[HbO2] = M * P(CO)/P(O2) .
Ở đây P(CO) và P(O2) la øái lực thành phần (hay nồng độ) khí CO và O2, còn M là hằng số và phụ thuộc vào hình
thái động vật . Đối với con người , M có giá trị từ 200 – 300 . Hỗn hợp hemoglobin và CO làm giảm hàm lượng oxi
lưu chuyển trong máu và như vậy tế bào con người thiếu oxi . Các triệu chứng xuất hiện bệnh tương ứng với các
mức HbCO gần đúng như sau :
+ 0,0 – 0,1 : không có triệu chứng gì rõ rệt , nhưng có thể xuất hiện một số dấu hiệu của stress sinh lý .
+ 0,1 – 0,2 : hô hấp nặng nhọc, khókhăn
+ 0.1 – 0.3 : đau đầu .
+ 0,3 – 0,4 : làm yếu cơ bắp , buồn nôn và loá mắt.
+ 0,4 – 0,5 : sức khoẻ suy sụp , nói líu lưỡi .
+ 0,5 – 0,6 : bị co giật , rối loạn .
+ 0,6 -0,7 : hôn mê tiền định .
+ 0,8 : tử vong
Thực vật ít nhạy cảm với CO hơn người , nhưng ở nồng độ cao (100 – 10.000ppm) nó làm cho lá rụng , bị xoắn
quăn , diện tích lá bị thu hẹp , cây non bị chết yểu. CO có tác dụng kềm chế sự hô hấp của tế bào thực vật.
Hoahocngaynay.com
Nguồn Kiemdinhvn.com