Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Thứ bảy, 18/05/2024 | 14:59

Thứ bảy, 18/05/2024 | 14:59

Kết quả nhiệm vụ KHCN

Cập nhật lúc 16:11 ngày 19/09/2023

Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo bộ sấy không khí hồi nhiệt kiểu quay trong lò hơi đốt than Nhà máy nhiệt điện

Đề tài được thực hiện nhằm đáp ứng nhu cầu cung cấp trọn bộ bộ sấy không khí quay có chất lượng cao cho các nhà máy nhiệt điện công suất lớn thay mới trong các kỳ đại tu sửa chữa, tiến tới khả năng nội địa hóa, cung cấp cho các dự án nhiệt điện mới.
Trong các nhà máy nhiệt điện bao gồm cả nhà máy nhiệt điện đốt than và nhà máy nhiệt điện đốt dầu thì tổ hợp lò hơi là thiết bị chính có vai trò rất quan trọng của nhà máy. Bộ sấy không khí (BSKK) là thiết bị trao đổi nhiệt được bố trí sau lò hơi để tận dụng nhiệt của khói thải, đốt nóng không khí cấp cho quá trình cháy nhiên liệu, nhằm nâng cao hiệu suất nhiệt của lò hơi nói riêng và của toàn bộ chu trình sản xuất điện năng trong các nhà máy nhiệt điện. Chính vì vậy mà bộ sấy không khí còn được gọi là “bộ tiết kiệm than” trong các nhà máy nhiệt điện đốt than.
Với tốc độ phát triển kinh tế như hiện nay, việc các nhà máy nhiệt điện được xây dựng nhằm phục vụ cho sản xuất, kinh doanh và sinh hoạt là hướng phát triển quan trọng đã được Nhà nước hoạch định. Xuất phát từ yêu cầu thực tế và góp phần phát triển năng lực ngành Cơ khí chế tạo trong nước, nhóm đề tài do TS Phan Hữu Thắng, Viện Nghiên cứu Cơ khí đứng đầu đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo bộ sấy không khí hồi nhiệt kiểu quay trong lò hơi đốt than Nhà máy nhiệt điện”. Đây là đề tài cấp Quốc gia thuộc chương trình Nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ cơ khí và tự động hóa.
Bộ sấy không khí hồi nhiệt là thiết bị gia nhiệt được sử dụng ở cuối đường khói thoát trong hệ thống lò hơi của nhà máy nhiệt điện đốt than (Ảnh minh hoạ: Tạp chí Công Thương)
Nhằm đáp ứng mục tiêu cung cấp trọn bộ bộ sấy không khí quay có chất lượng cao cho các nhà máy nhiệt điện công suất lớn thay mới trong các kỳ đại tu sửa chữa, tiến tới khả năng nội địa hóa, cung cấp cho các dự án nhiệt điện mới. Nhóm nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Cơ khí tiến hành thực hiện các nội dung chính của đề tài bao gồm: Nghiên cứu thiết kế công ngộ sấy không khí kiểu quay (thiết kế cơ - nhiệt); Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chế tạo; nghiên cứu thiết kế khuôn đồ gá chuyên dùng gia công sản phẩm mẫu thử nghiệm; nghiên cứu thiết kế dây chuyền cơ khí chế tạo sản phẩm mẫu. Trên cơ sở đó thực hiện chế tạo sản phẩm mẫu bao gồm: khối phần tử trao đổi nhiệt 01 tầng đầu lạnh (đầy đủ); 02 module tầng trung gian; 02 module tầng đầu nóng của bộ sấy không khí quay. Ngoài ra, xây dựng các tài liệu kỹ thuật có liên quan, thử nghiệm, khảo nghiệm các sản phẩm do đề tài chế tạo lắp đặt theo chỉ tiêu kỹ thuật đề ra.
Sau gần 2 năm triển khai, nhóm nghiên cứu đã thu được các sản phẩm khoa học đáp ứng đầy đủ yêu cầu và theo đúng mục tiêu của đề tài, bao gồm: thiết kế bộ sấy không khí có 3 ngăn (01 ngăn đường khói vào, 01 ngăn đường gió cấp và 01 ngăn đường gió cấp 2) và có 03 tầng trao đổi nhiệt (tầng đầu nóng, tầng trung gian và tầng lạnh). Đồng thời, xây dựng xong quy trình công nghệ chế tạo BSKK hồi nhiệt kiểu quay, quy trình lắp đặt BSKK hồi nhiệt kiểu quay, quy trình vận hành và bảo dưỡng thiết bị BSKK hồi nhiệt kiểu quay và tài liệu thiết kế bộ khuôn đồ gá chuyên dùng gia công chế tạo các bộ phận tấm trao đổi nhiệt, tấm chèn của BSKK.
Hình Ảnh lắp đặt các sản phẩm khảo nghiệm của đề tài (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Các sản phẩm khảo nghiệm của đề tài sau khi hoàn thiện đã được lắp vào thiết bị BSKK hồi nhiệt kiểu quay, tổ máy số 1 của Công ty cổ phần nhiệt điện Hải Phòng. Do phương thức vận hành của nhà máy, các thông số công nghệ luôn được điều chỉnh liên động cho phù hợp. Từ những kết quả đo được cho thấy, nhiệt độ của gió ra cấp 1 và cấp 2 sau khi lắp đặt tương đương so với trước khi lắp đặt. Mặt khác, nhiệt độ khói vào cũng như nhiệt độ gió cấp 1, cấp 2 vào thấp hơn so với trước khi lắp đặt sản phẩm khảo nghiệm. Đặc biệt, nhiệt độ khói ra và độ lọt gió đã thấp hơn đáng kể so với trước đó và chứng tỏ hiệu suất truyền nhiệt của BSKK cũng như của cả hệ thống lò hơi đã được cải thiện tăng lên.
Thành công của đề tài nghiên cứu không chỉ khẳng định năng lực của đội ngũ nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Cơ khí mà còn mở ra triển vọng cho việc chế tạo bộ sấy không khí loại hồi nhiệt với nguồn lực trong nước, giúp các đơn vị sản xuất chủ động trong công tác thay thế, sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị, sản phẩm chế tạo trong nước sẽ có giá thành thấp hơn giá nhập ngoại với sản phẩm tương đương của các nước G20, điều này sẽ góp phần làm giảm giá thành chế tạo khi xây dựng nhà máy nhiệt điện.
Những chức năng chính của bộ sấy không khí:
 - Tận dụng nhiệt của khói thoát để gia nhiệt cho không khí cấp vào lò vừa giảm nhiệt của khói thoát tránh tổn thất, vừa cải thiện hiệu suất của lò hơi và tiết kiệm nhiên liệu dùng trong lò hơi. Theo tính toán, nếu nhiệt độ khói thoát giảm được 150 C thì hiệu suất của lò hơi có thể tăng 1%;
 - Cải thiện quá trình cháy và tăng nhiệt độ trong buồng đốt của lò hơi, vì khi cấp gió nóng vào sẽ tạo ra quá trình bắt cháy nhiên liệu tốt hơn, đồng thời làm giảm tổn thất nhiệt do hiện tượng cháy không hoàn toàn của nhiên liệu từ đó làm tăng hiệu suất nhiệt của lò hơi;
 - Tiết kiệm được tiêu hao vật liệu và giảm giá thành sản xuất; - Sử dụng gió nóng để sấy than sẽ thuận lợi và dễ dàng hơn cho hệ thống nghiền than.
Minh Khuê
lên đầu trang