Kiểm định an toàn nồi hơi tầng sôi

I. Nồi hơi tầng sôi tuần hoàn là gì

Lò tầng sôi hay còn gọi là nồi hơi tầng sôi là lò hơi sử dụng buồng đốt kiểu tầng sôi (được tạo thành từ hàng triệu hạt cát, xỉ hoặc một số loại vật liệu đặc biệt) để đốt cháy nhiên liệu. Buồng đốt tầng sôi tạo ra điều kiện hòa trộn rất tốt trên toàn bộ diện tích của buồng đốt nên nhiên liệu sẽ cháy kiệt trong khi nhiệt độ buồng đốt lại không quá cao, làm giảm lượng phát thải các loại khí có hại.

II. Phân loại:

AFBC Boiler: Lò hơi tầng sôi ở áp suất khí quyển, là loại lò tầng sôi phổ biến nhất. Nó còn được gọi với tên khác là lò hơi tầng sôi bọt (BFB Boiler).
CFBC Boiler: Lò hơi tầng sôi tuần hoàn, đây là biến thể tốc độ sôi cao của lò tầng sôi với vận tốc khói trong buồng đốt lên tới 4 – 6 m/s, các hạt rắn trong sẽ được giữ lại nhờ Cyclone tách và tuần hoàn trở lại buồng đốt. Loại lò tầng sôi này có hiệu quả đốt cháy nhiên liệu rất cao tuy nhiên giá thành đầu tư ban đầu cũng cao tương ứng. Dải công suất thiết kế từ 100 tấn/giờ trở lên.
PFBC Boiler: Lò hơi tầng sôi có áp, đây là biến thể đặc biệt của lò tầng sôi trong đó toàn bộ lò được đặt trong một khu vực áp suất cao (khoảng 16kg/cm2). Khí nóng sinh ra sau khi qua các bộ trao đổi nhiệt được sử dụng để chạy tua bin khí. Hơi nước sinh ra từ các bộ trao đổi nhiệt được sử dụng để chạy tua bin hơi. Lò hơi PFBC có hiệu suất hệ thống cao hơn so với hai dạng còn lại tuy nhiên chi phí đầu tư cũng rất cao và cấu tạo hệ thống phức tạp. Dải công suất thiết kế của PFBC là 70 – 350 MW.

III. Cấu tạo chung gồm 5 hệ thống chính:

Hệ thống cấp liệu

Nhiên liệu có thể được vận chuyển bằng băng tải, vít, gàu tải… tới các si lô chứa để dự trữ hoặc cấp trực tiếp đến lò hơi. Hệ thống cấp liệu có thể có thêm các thiết bị cảm biến đo khối lượng (loadcell) lắp trên các phễu chứa nhiên liệu hay lắp trên băng tải nhiên liệu để đo lường lượng nhiên liệu cấp vào lò, phục vụ cho việc tính tiêu hao nhiên liệu và hiệu suất của lò hơi.
Nhiên liệu cấp vào lò có thể được phun bên trên mặt lớp sôi hoặc cấp từ bên dưới lớp sôi. Kiểu cấp liệu bên dưới lớp sôi chỉ được sử dụng đối với than đá đã qua nghiền sơ bộ với kích thước nhỏ và hiếm gặp trên thực tế.

Buồng đốt tầng sôi

Bao gồm một lớp nền sôi thấp và một khu vực trống bên trên. Năng lượng giải phóng từ quá trình đốt cháy nhiên liệu được phân chia giữa khu vực bên dưới và khu vực bên trên của buồng đốt theo tỷ lệ nhất định.
Buồng đốt lò tầng sôi yêu cầu phải có vật liệu chịu lửa bao quanh kể cả đối với buồng đốt vách ướt để đảm bảo tuổi thọ buồng đốt và bảo vệ các ống vách ướt khỏi mài mòn và quá nhiệt. Lớp bê tông cách nhiệt có thể yêu cầu dày hơn đối với biomass như trấu rời để dễ kiểm soát nhiệt độ buồng đốt hơn.
Tỷ lệ nhiên liệu và vật liệu nền trong buồng đốt tầng sôi thường từ 1-5%. Lò đốt tầng sôi có thể đốt được rất nhiều loại nhiên liệu như than, biomass, bùn giấy, rác thải… với lượng phát thải khí độc vẫn nằm trong tiêu chuẩn cho phép.

Hệ thống cấp gió và xử lý khí thải:

Gió cấp 1 tạo lớp sôi được gia nhiệt khi đi qua bộ sấy không khí và đi vào buồng phân phối gió dưới đáy lò. Mặt trên buồng phân phối gió có rất nhiều béc phun nhằm phân đều lượng gió cấp ra khắp bề mặt buồng đốt giúp buồng đốt sôi đều. Các béc phun cũng ngăn các hạt rắn trong lớp sôi lọt vào buồng cấp gió.
Gió cấp 2 sẽ được cấp vào bên trên vùng buồng đốt trống để cấp thêm oxy nhằm đốt cháy các chất bốc bị đẩy lên cao.
Nhiệt lượng do khói nóng khi đi từ buồng đốt dưới đến buồng đốt trên sẽ bị hấp thu bởi các tường nước xung quanh buồng đốt, sau khi qua khỏi khu vực buồng đốt, nhiệt độ khói giảm xuống khoảng 600^oC. Khói tiếp tục đi qua vùng đối lưu và truyền nhiệt lượng cho các ống nước trong khu vực này trước khi ra khỏi lò. Sau đó, khói nóng đi qua bộ hâm nước, bộ sấy không khí rồi đến hệ thống xử lý khói. Sau khi đạt các tiêu chuẩn môi trường, khói được đẩy lên ống khói và thải ra ngoài không khí.

Hệ thống thải xỉ

Lò hơi tạo ra hai loại chất thải chính: Khói và chất thải rắn. Chất thải rắn bao gồm xỉ từ nhiên liệu và sản phẩm từ các chất hấp thụ.
Xỉ kích thước lớn thường được lấy ra khi xả xỉ dưới buồng đốt trong khi tro bay thường bay theo khói và được lấy ra tại phễu dưới bộ hâm nước – gió và tại các thiết bị lọc bụi. Tro bay có thể được đưa đến phòng chứa bằng vít tải, băng tải hoặc hệ thống thổi tro.
Hệ xử lý khói có thể bao gồm các thiết bị lọc bụi như Cyclone, Ventury, Lọc bụi túi, Lọc bụi tĩnh điện… và thiết bị xử lý khí độc như tháp xử lý SOx…

Các cụm sinh hơi:

Giống như các lò hơi thông thường khác, lò tầng sôi cũng có các phần sinh hơi như tường nước, ống đối lưu, ống bức xạ… Các ống quá nhiệt có thể được bố trí ở khu vực buồng đốt trên cũng như ở khu vực đối lưu.
Nước cấp được bơm vào balong sau khi đi qua bộ hâm nước. Tại balong, nước tiếp tục theo các ống nước xuống để đến các ống góp dưới, sau đó đi lên qua các ống vách ướt, đối lưu và được gia nhiệt đến nhiệt độ bay hơi sau đó về lại balong. Ở balong hơi được tách ra và cấp đến khách hàng. Đối với các lò quá nhiệt, hơi tách ra tại balong sẽ tiếp tục đi qua các ống quá nhiệt để trở thành hơi quá nhiệt nhằm chạy tua bin hơi.

IV. Đặc điểm của lò hơi tầng sôi:.

Ưu điểm:

Đặc điểm nổi trội đầu tiên là công nghệ lò hơi tầng sôi giúp lò hơi có thể đốt cháy hoàn toàn nhiều nhiên liệu thứ cấp, phế phẩm mà các lò hơi khác không thể đáp ứng được.
Công nghệ nồi hơi tầng sôi thiết kế bề mặt truyền nhiệt nhỏ và gọn hơn so với công nghệ cũ do vậy nhiệt sử dụng được tối đa, nhờ đó các nhiên liệu có thể cháy được hết.
Nhiệt tạo ra mạnh và ổn định trong ngưỡng từ 800 – 900 độ C, các hạt cháy và nhiên liệu thường xuyên luân chuyển trong môi trường buồng đốt lò hơi cho nên nhiên liệu được đảm bảo cháy cùng, cháy kiệt.
Khí thải ra trong quá trình đốt lò cũng nhỏ hơn nhiều so với các công nghệ lò hơi truyền thống khác.
Công nghệ lò hơi tầng sôi giúp giảm hiện tượng đóng xỉ trên bề mặt dàn ống sinh hơi và ống trao đổi nhiệt đối lưu của lò hơi. Đồng thời giảm hiện tượng bám tro trên bề mặt các thiết bị phía đuôi lò hơi.
Quá trình chuẩn bị nhiên liệu đơn giản hơn các phương pháp khác. Quá trình cấp nhiên liệu vào lò hơi được dễ dạng cơ giới hóa và tự động hóa như sử dụng các thiết bị như băng tải, vít tải.
Giúp nhà máy tiết kiệm chi phí nhờ khả năng đốt cháy hoàn toàn nhiều loại nhiên liệu khác nhau.
Có khả năng hoạt động tự động và liên tục.
Tiết kiệm nhiên liệu tối đa trong quá trình vận hành, không bị tiêu hao nhiên liệu khi dừng sử dụng.
Thân thiện môi trường, giảm ô nhiễm và các chất thải độc hại.
Giúp tiết kiệm được thời gian, công suất cho việc vệ sinh lò.
Dễ sử dụng, dễ vận hành và khởi động một cách nhanh chóng.
Chi phí duy trì và sửa chữa thấp.
Tuổi thọ và độ bền cao.

Nhược điểm:

Mức tiêu thụ điện năng cao cho hệ thống quạt cao áp
Diện tích bề mặt ghi lớn, tổn thất nhiệt ra môi trường bên ngoài cao
Hiệu suất cháy ở buồng lửa thấp hơn so với công nghệ lò hơi phun than.

V. Những nguy cơ mất an toàn.

Nổ áp lực (nổ vật lý): do kết cấu và vật liệu chế tạo lò hơi không đảm bảo an toàn; không có chế độ kiểm tra định kỳ để phát hiện tình trạng kết cấu thiết bị không có khả năng chịu áp lực.
Bỏng: Do hơi nước nóng bị rò rỉ qua các van khóa, van an toàn, bể ống thủy sáng, than cháy văng bắn qua cửa lò, . . .
Điện giật: Do các thiết bị điện đi kèm lò hơi không được lắp đặt đảm bảo an toàn đúng kỹ thuật.
Ngộ độc do khí thải: Môi trường làm việc có nhiều bụi, nóng, thiếu ánh sang, không thông thoáng, tích tụ hơi khí độc (CO, CO2, . . . )

VI. Quy định an toàn:

Nước cấp mềm phải được kiểm tra sau thường xuyên. Nếu nước cấp thấy cứng, nước mềm

phải được tái sinh ngay lập tức.

Không có tiếng ồn qúa mức từ động cơ của quạt hay của bất kì bộ phận chuyển động nào

khác.

Tất cả các van và chỗ nối là không rò rỉ.
Không có bất cứ bộ phận nào của lò hơi bị đun nóng quá mức.
Bơm cấp đang làm việc ở trạng thái on-off cũng đảm bảo chức năng của công tác điều khiển

mức và nó phải đảm bảo rằng lưu lượng nước thích hợp được duy trì.

Khí thải từ ống khói là bình thường.
Không có sự phát tia điện hay mất liên lạc ở trong những mạch điện đó.
Tất cả các bộ điều khiển và thiết bị an toàn là đang hoạt động đầy đủ.
Áp suất hơi và mức nước ổn định phải được duy trì trong phạm vi yêu cầu duy trì.
Không có việc cháy quá mức của nhiên liệu trong buồng đốt.
Việc xả bẩn lò hơi một cách đều đặn. Tần xuất xả bẩn phụ thuộc vào chất lượng của nước

đang sử dụng cho lò hơi.

Xả bẩn trong công tắc điều khiển mức và ống thuỷ mỗi lần trong một ca.
Xả một ít nước cấp của bể mỗi lần một ca, để loại bỏ cáu cặn có thể bị lắng xuống.
Duy trì áp suất buồng đốt trong khoảng -2 ¸ -5 mm nước. Điều chỉnh nhờ cánh hướng quạt ID.
Đảm bảo nhịêt độ khói thoát là ở trong phạm vi yêu cầu của tải. Nếu cao kiểm tra sự bám bẩn

của bề mặt truyền nhiệt hay vật cản lối thoát của khói.

Kiểm tra và duy trì dòng điện trong động cơ của quạt, bơm… trong phạm vi giới hạn và được

ghi trong sổ lộ trình của chúng.

Đảm bảo rằng không có không khí rò rỉ trong lối ra ổng khói.
Đảm bảo đúng kích thứơc của nhiên liệu. Không có các vật lạ như miếng kim loại, đá… trong

nhiên liệu và không có sự hỏng hóc máy cấp nhiên liệu khi vận hành.

Kiểm tra và đảm bảo rằng khói hay bộ khử tro bay trong nhà lò hơi được giới hạn.
Đảm bảo rằng tất cả sự hoạt động của lò được ghi một cách chính xác trong sổ nhật ký vận

hành bao gồm cả hoá chất, xả bẩn.

VII. Vì sao phải tiến hành kiểm định an toàn nồi hơi?

Kiểm tra an toàn nồi chính là tuân thủ theo quy định của pháp luật
Nhằm kiểm tra, đánh giá tình trạng làm việc thực tế của nồi hơi từ đó đưa ra những biện pháp, kiến nghị cần thiết để khắc phục, đảm bảo thiết bị đạt chỉ tiêu an toàn trong suốt quá trình làm việc, hạn chế được những rủi ro không mong muốn.
Theo thông tư số Thông tư số 54/2016/TT-BLĐTBXH ngày 28 tháng 12 năm 2016 của Bộ Lao động-Thương binh và Xã hội thì nồi hơi tầng sôi thuộc danh mục các loại máy, thiết bị, vật tư, chất có yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn, vệ sinh lao động cần phải kiểm định.

VIII. Tiêu chuẩn áp dụng:

QCVN 01:2008 – BLĐTBXH – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn lao động nồi hơi và bình chịu áp lực;
TCVN 7704: 2007 – Nồi hơi – Yêu cầu kỹ thuật an toàn về thiết kế, kết cấu, chế tạo, lắp đặt, sử dụng và sửa chữa;
TCVN 6413:1998 (ISO 5730:1992) – Nồi hơi cố định ống lò ống lửa cấu tạo hàn (trừ nồi hơi ống nước);
TCVN 6008-2010 – Thiết bị áp lực – Mối hàn. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp kiểm tra;
TCVN 9385:2012 – Chống sét cho công trình xây dựng – Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống;
TCVN 9358 : 2012 – Lắp đặt hệ thống nối đất thiết bị cho các công trình công nghiệp – Yêu cầu chung.

IX. Các bước kiểm định: Nội dung kiểm định an toàn sẽ được tiến hành đúng như trong QTKĐ 01-2016/BLĐTBXH bao gồm các bước:

Kiểm tra hồ sơ, lý lịch thiết bị;
Kiểm tra kỹ thuật bên ngoài, bên trong;
Kiểm tra kỹ thuật thử nghiệm; (bao gồm thử thủy lực, cân chỉnh van an toàn và hiệu chuẩn đồng hồ áp kế)
Kiểm tra vận hành;
Xử lý kết quả kiểm định.

X. Thời hạn kiểm định lò hơi là bao lâu?

Thời hạn kiểm định định kỳ lò hơi là 2 năm. Đối với nồi hơi đã sử dụng trên 12 năm thì hạn còn lại là 1 năm
Khi các cơ sở hoặc nhà chế tạo có yêu cầu về việc rút ngắn thời gian kiểm định thì thực hiện kiến nghị đó.
Kiểm định viên sẽ nêu rõ lý do rút ngắn thời hạn vào trong biên bản kiểm định

XI. Liên hệ kiểm định: Để nắm được chi phí kiểm định quý khách vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ thông tin có liên quan: