TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

ĐỒ ÁN CUNG CẤP NHIỆT
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC NÓNG TẬP
TRUNG CHO KHÁCH SẠN TIÊU CHUẨN 4 SAO

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Văn An

MSSV:

20121941

Lớp:

HT&TB Nhiệt

Ngành:

Năng lượng

Giáo viên hướng dẫn: TS.Trần Huy Toàn

Hà Nội - 2012
1


LỜI NÓI ĐẦU
Trong lịch sử con người, việc sử dụng và tạo ra nhiệt là cơng cuộc nền móng cho

sự phát triển của nhân loại. Từ 5000 năm trước, con người đã biết dùng nhiệt từ
các mạch nước ngầm để bảo quản thực phẩm rồi đến bây giờ nhiệt được sử dụng
đa dạng, ở tất cả các nơi.. đó là một phần khơng thể thiếu. Ta thấy được vai trị và
sự ảnh hưởng lớn như nào của nhiệt đối với đời sống.
Cùng với sự phát triển của nhân loại thì trước hết là đáp ứng nhu cầu của chính con
người. Nhu cầu ở đây là việc sử dụng nhiệt qua các hệ thống cung cấp nhiệt do
chính con người tạo ra ở các hộ dân cư, nhà hàng, khách sạn,.. Việc này đòi hỏi các
hệ thống cung cấp nhiệt phải được thiết kế theo tiêu chuẩn đó để đáp ứng lại các
nhu cầu sử dụng.
Để có kiến thức cơ bản có thể khảo sát, thiết kế, xây dựng và vận hành hệ thống
cung cấp nhiệt một cách an toàn và tinh tế, sinh viên ngành nhiệt đã được trang bị
những môn học như Hệ thống cung cấp nhiệt, Truyền nhiệt, Cơ chất lưu.. để áp
dụng vào làm đồ án 1. Do kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án mơn học này chỉ
trình bày việc tính tốn thiết kế về nhiệt thuần tuý mà chưa mở rộng phạm vi ra
việc thiết kế hồn chỉnh tồn bộ một xí nghiệp sản xuất sử dụng năng lượng nhiệt.
Dưới đây là bản tính tốn thiết kế hệ thống cung cấp nhiệt khách sạn. Do kiến thức
còn hạn chế nên bản đồ án này chắc chắn khơng tránh khỏi sai sót, rất mong được
sự góp ý của thầy cơ và các bạn.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến thầy đã giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC
2


CHƯƠNG I
CÁC LOẠI NGUỒN CẤP VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
CẤP NƯỚC NÓNG CHO KHÁCH SẠN 4 SAO
I.1: Các loại nguồn cấp
I.1.1 Bơm nhiệt

Trong tự nhiên, nước luôn chảy từ cao xuống thấp, nhiệt ln truyền từ nơi có
nhiệt độ cao sang nơi có nhiệt độ thấp. Nhưng chúng ta có thể dung bơm để bơm
nước từ dưới thấp lên cao và dùng bơm nhiệt để di chuyển nhiệt từ một nguồn
nhiệt thấp (khơng khí mơi trường xung quanh) tới nguồn nhiệt cao hơn (bình chứa
nước nóng). Như vậy bơm nhiệt chính là một hệ thống làm tăng nhiệt lượng. Hệ
thống này làm việc trên nguyên lý của điều hòa nhiệt độ 2 chiều, nhưng hoạt động
theo nguyên lý ngược với quy trình làm lạnh.
Hệ thống bình nước nóng bơm nhiệt bao gồm 4 thành phần chính: dàn bay hơi,
máy nén, bình ngưng tụ, van tiết lưu. Với sự luân chuyển nhiệt liên tục theo một
vịng tn hồn kín: bay hơi (trích xuất nhiệt từ khơng khí trong mơi trường xung
quanh) - nén - ngưng tụ (truyền nhiệt làm nóng nước trong bình bảo ơn) - tiết lưu bay hơi, nhiệt lượng đã được truyền từ khơng khí tồn tại trong mơi trường xung
quanh sang cho nước chứa trong bình bảo ơn và làm nóng nước
Hình I.1.1 Sơ đồ ngun lý của bơm nhiệt

3


a.Nguyên lý hoạt động
Môi chất lạnh với nhiệt độ thấp và áp suất thấp được máy nén lạnh hút về từ dàn
bay hơi, sau đó nén lên dàn ngưng tụ, mơi chất lạnh được ngưng tụ và ở đó mơi
chất lạnh có áp suất cao và nhiệt độ cao, mơi chất lạnh đó trao đổi nhiệt với nước
lạnh tại dàn ngưng tụ và làm cho nhiệt độ môi chất giảm xuống do quá trình thải
nhiệt cho nước, nước hấp thụ nhiệt và nhiệt độ của nước tăng lên. Sau đó áp suất
môi chất giảm xuống khi qua van tiết lưu, mơi chất có nhiệt độ thấp và áp suất
thấp. Tiếp theo, môi chất này được dẫn qua dàn bay hơi; tại đây, môi chất nhận
nhiệt từ môi trường xung quanh nhờ quạt và sau đó mơi chất được máy nén hút về
và đưa trở lại dàn ngưng.
b.Ưu điểm
+Công suất nhiệt lớn, nhỏ gọn
+Ứng dụng rộng rãi, tiết kiệm 4 lần so với các loại lò đốt

+Thân thiện, giảm phát thải => giảm nguy cơ nóng lên của trái đấttt
Cụ thể: có thể giảm 60% năng lượng sơ cấp phải tiêu tốn, lượng phát thải khí CO2
cịn có thể giảm tới 70%
+Khả năng thu hồi vốn đầu tư nhanh (khoảng 2-3 năm)
+Độ bền cao
4


+Phần lớn nhiệt hữu ích thu được ở dàn ngưng (nguồn nóng) được lấy từ mơi
trường bên ngồi như khơng khí hoặc nước (nguồn lạnh)
+An tồn, vận hành tự động. Khơng gây nguy hiểm và khơng có nguy cơ bị điện
giật.
c.Nhược điểm
+Chi phí đầu tư ban đầu cao
+Hầu hết các trang thiết bị phải nhập ngoại nên việc bảo dưỡng sửa chữa khó khăn
=>chi phí bảo dướng lớn
+Dàn lạnh dễ bị đóng băng nếu có đổ ẩm cao và nhiệt môi trường thấp ≤ 5ºC =>
giảm năng suất giải nhiệt => giảm hiệu quả sử dụng nhiệt.
Phù hợp cho khách sạn, nhà hàng, các toàn nhà hay trung tâm thương mại cần công
suất nhiệt lớn và nhiệt ổn định. Dùng bơm nhiệt nếu tận dụng cả nguồn lạnh thì sẽ
cịn tiết kiệm hơn nữa. vì vậy ở nhiều vùng ứng dụng bơm nhiệt làm điều hòa 2
chiều, còn ở những vùng ơn đới thường dùng để cấp nước nóng và sưởi.
I.1.2 Năng lượng mặt trời
Hình I.1.2 Sơ đồ nguyên lý nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời

a.Nguyên lý hoạt động
Máy nước nóng năng lượng mặt trời hoạt động dựa vào nguyên lý đối lưu nhiệt tự
nhiên và hiệu ứng lồng kính. Biến đổi quang năng thành nhiệt năng.
5



Đầu tiên nước lạnh sẽ đi vào ống chân không. Khi ánh nắng mặt trời lên, chất liệu
hấp thu nhiệt bên mặt ngồi của ống thủy tinh làm ống nóng lên. Sau đó truyền
nhiệt cho nước bên trong ống. Theo nguyên lý đối lưu, nước nóng trong ống thủy
tinh sẽ di chuyển lên bồn chứa nước nóng (bình bảo ơn). Và nước lạnh từ bình di
chuyển xuống ống chân khơng để tiếp tục q trình làm nóng. Q trình làm nóng
nước cứ luân phiên cho đến khi nhiệt độ nước trong bình bảo ơn và ống chân
khơng bằng nhau thì mới dừng lại.
b.Ưu Điểm
+Lắp đặt đơn giản.
+Sử dụng tấm che bề mặt hồ bơi sẽ giảm tối đa tổn thất nhiệt qua bề
+Nguồn năng lượng rẻ, sẵn có
+Chi phí vận hành thấp
+Cấp nước nóng liên tục trong mọi điều kiện thời tiết
c.Nhược điểm
+Chi phí đầu tư ban đầu tương đối cao
+Tốn diện tích
+Hiệu quả phụ thuộc vào vị trí mặt trời
+Việc sản xuất năng lượng mặt trời bị ảnh hưởng vào những ngày u ám hay mùa
đơng.
I.1.3 Lị hơi
Lị hơi là thiết bị nhiệt đa dạng tùy vào nhiên liệu, hình dáng, kiểu loại, …
A.Lị hơi đốt than:
Mỗi loại lị hơi đốt than có cấu tạo, đặc điểm và nguyên lí hoạt động phù hợp với
mục đích của nhiều ngành cơng nghiệp khác nhau. Riêng với lị hơi đốt than, hiện
nay nó được ứng dụng rộng rãi trải dài nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau cần
sử dụng hơi như Sấy, nhuộm, dệt may, thực phẩm, nước giải khát, rượu bia, thủy
sản…Chính vì thế hơm nay chúng ta hãy cùng tìm hiểu về loại lị hơi cơng nghiệp
này để có thêm sự chọn lựa tốt nhất cho nhà máy
Đặc điểm lị đốt than:

-Cơng suất: 1-50 tấn/h
6


-Áp suất: 8-25 bar
-Nhiệt độ: 165-250⁰C
-Nước cấp: 80⁰C
-Hệu suất lò hơi: 83-87%
-Độ ồn: <85dB (Các nhà lò 1 mét)
-Mức tiêu hao nhiêu liệu: 175-185 than cám Indo/tấn hơi

Hình A Nguyên lý cấu tạo của lò hơi
1-buồng đốt; 2-dàn ống sinh hơi; 3-vồi phun nhiên liệu và khơng khí; 4-ống
nước xuống; 5-bao hơi; 6-ống dẫn hơi trên trần; 7- bộ quá nhiệt hơi; 8- bộ
quá nhiệt trung gian hơi; 9-bộ hâm nước; 10-khoảng trống đẻ vệ sinh và
sửa chữa; 11-bộ sấy khơng khí
Ngun lý chung Lị hơi:
Khơng khí cùng bột than phun vào buồng lửa qua vòi phun (3) và cháy, truyền
nhiệt lượng cho các dàn ống bố trí xung quanh buồng đốt (1). Nước trong dàn ống
sinh hơi (2) được đốt nóng, sơi và sinh hơi. Hỗn hợp hơi nước sinh ra được đưa lên
bao hơi (5). Bao hơi dùng để tách hơi ra khỏi nước. Khối lượng riêng của hơi nhỏ
hơn nước làm bay hơi lên.
7


Phần nước chưa bốc hơi có trong bao hơi được đưa trở lại dàn ống, qua các ống
xuống bố trí ngồi tường lị, có trọng lượng riêng lớn hơn hỗn hợp hơi nước ở
trong các dàn (vì khơng được hấp thu nhiệt) tạo nên độ chênh trọng lượng cột
nước. Do đó mơi chất chuyển động tuần hồn tự nhiên trong một chu trình kín. Hơi
ra khỏi bao hơi được chuyển tới bộ phận quá nhiệt để tạo thành hơi quá nhiệt,

cónhiệt độ cao. Khói thốt khỏi bộ phận q nhiệt, nhiệt độ cịn cao, do đó bố trí
bộ phận hâm nước và bộ phận sấy khơng khí để tận dụng nhiệt thừa của khói.
Hiện nay, người ta thiết kế ra nhiều mẫu lò hơi đốt than để phù hợp với nhu cầu
của người sử dụng, phù hợp với tường loại than để có mẫu lị hơi đốt than mang lại
nhiều hiệu quả kinh tế nhất. Các loại lò hơi đặc trưng như lị hơi đốt than ghi xích,
lị hơi đốt than tầng sơi, lị hơi đốt than ghi tĩnh
A.1 Lị hơi đốt than ghi xích

Hình A.3 Ngun lý cấu tạo lị hơi đốt than ghi xích

8


Hình ảnh lị hơi đốt than ghi xích
Cấu tạo gồm: trống 1, van hơi chính 2, đường cấp nước 3, ghi lị dạng xích 4,
buồng lửa 5, hộp tro xỉ 6, hộp gió 7 cấp gió cấp 1 qua ghi cho lớp nhiên liệu trên
ghi, phễu than 8, ống khói 9, bộ sấy khơng khí 10, quạt 11, quạt khói 12, bộ hâm
nước 13, dàn ống nước xuống 14, ống góp dưới 15, dàn ống nước lên 16, dãy
phestơn 17 và bộ quá nhiệt 18.
9


Với cấu tạo thân lò đơn giản gồm hai loại: tổ hợp ống nước công suất 6 - 50 tấn/giờ
và ống lửa công suất từ 1 - 6 tấn/giờ phù hợp với những mục đích khác nhau của
người dùng.
Thuộc loại lị hơi cơng suất nhỏ hoặc trung bình. Lị hơi gồm 3 pass, ghi xích lớn,
dài phù hợp với than cám Việt Nam. Cũng giống như các loại lò hơi khác, lị hơi
đốt than ghi xích được trang bị đầy đủ hệ thống lọc bụi, hệ thống phun nước, hệ
thống điều khiển tự động vô cấp bằng biến tần và đặc biệt là hệ thống thu hồi nhiệt
nước và gia tăng gió nóng.

Cách vận hành lị hơi đốt than rất đơn giản với áp suất, nhiệt độ ổn định. Ngoài ra
nó cịn sử dụng được nhiều loại ngun liệu khác nhau và có thể cấp than và thải xỉ
hồn tồn tự động.
Nguyên lý hoạt động
Nhiệt liệu được đốt cháy trong buồng đốt trên mặt ghi xích và chạy từ đầu lị đến
cuối lị và xỉ được thải ra ngồi sau khi làm mát bằng nước. Buồng đốt được xây
bằng gạch chịu lửa để tạo ra buồng đốt nóng với nhiệt độ cao đẻ than dễ bắt cháy.
Trong buồng đốt có vòm cuốn bức xạ nhiệt tạo ra những vùng tâm cháy của buồng
đốt, than được đốt cháy và gió nóng được dẫn từ đuối buồng đốt lên phía trên để
tận dụng nhiệt của xỉ làm cho than cháy kiệt và đồng thời làm cho xỉ nguội trước
khi thải ra ngoài. Nhiệt lượng tỏa ra trong buồng đốt được truyền bằng bức xạ cho
các dàn ống vách bên, vách trước và vách sau của buồng đốt.
Tiếp đó dịng sản phẩm cháy đi qua cửa khói bố trí vách sau bên trái buồng đốt vào
buồng cháy kiệt. Tại đây phần nhiên liệu chưa cháy hết ( nếu có) được cháy kiệt và
sản phẩm cháy truyền nhiệt tiếp cho các dàn ống vách và hang ống đối lưu đầu
tiên. Sau đó khói nóng đi vào chum ống đối lưu theo đường ziczac (được bố trí
bằng các vách nước nhằm kết hợp với mục đích tang diện tích trao đổi nhiệt), thực
hiện q trình trao đổi nhiệt đối lưu cho chum ống và thoát ra khỏi lị.
Khói nóng được tiếp tực dẫn qua bộ hâm nước, bộ sấy khống khí (bộ tiếp kiệm
nhiệt). Nhiệt của khói nóng được truyền qua giàn ống làm nâng cao nhiệt độ nước
cấp vào lị sau đó đi vào bộ sấy khơng khí dạng ống chum, khói nóng đi trong long
chum ống, bên ngồi chùm ống là luồng khí lạnh từ quạt đẩy thổi qua. Khói nóng
sau khi đi qua bộ sấy khơng khí, nhiệt được trao đổi từ khói nóng sang khơng khí
lạnh, giúp nhiệt độ khơng khí trước khi cấp vào lị hơi giúp qua trình cháy trong
buồng xảy ra hiệu quả hơn, nhiên nlieeju được sấy nhanh tước khi cháy, giảm hiện
tượng khói trong q trình khởi động lò.
10


Khói nóng sau khi đi qua các bộ tận dụng nhiệt khói thải sẽ được đi qua các thiết bị

chuyên xử lý các thành phần như cyclone lọc bụi, bộ lọc bụi túi vải, lọc bũi tĩnh
điện, tháp dập bụi, bể lắng tro… Khói thải sau khi hồn thành nhiệm vụ truyền
nhiệt cho các bộ tiết kiệm nhiệt, được xử lý xong sẽ được thải ra mơi trường qua
ống khói.
Khơng khí cần thiết cho sự cháy được cấp vào buồng đốt lị hơi bằng quạt gió. Từ
quạt gió khơng khí theo kênh gió lạnh đi vào bộ sấy khơng khí tận dụng nhiệt
lượng tỏa ra của khói để nâng nhiệt độ lên 80-120oC sau đó khơng khí nóng được
đưa qua kênh gió nóng vào buồng đót theo các hộp gió bố trí hai bên sườn cụm ghi
xích và phân phối vào gầm ghi. Gió gầm ghi được phân thanh nhiều khoang nhỏ,
mỗi khoang đều có cửa diều chỉnh để có thể điều chỉnh chế độ cháy của than trên
bề mặt ghi suốt dọc chiều dài ghi, một phần gió này đi từ cuối buồng đốt lên phía
trên để làm mát xỉ và lấy nhiệt cho buồng đốt làm tăng quá trình cháy.
Tồn bộ cụm sinh hơi được đỡ trên bệ đỡ đặt trên cụm ghi xích. Hệ thống cầu
thanh và sàn thao tác cho phép thực hiện các thao tách tại mọi vị trí cần thiết.
Tường lị được kết cấu nhiều lướp cấu tạo bằng gạch chịu lửa định hình, bông gồm
chịu nhiệt độ cao và bông thủy tinh để ngăn chặn sự thốt nhiệt ra ngồi mồi
trường, để đảm bảo nhiệt thế buồng đốt và hiệu suất của lò, cũng như điều kiện làm
việc của công nhân vận hành quanh lị. Bên ngồi được bọc bảo ơn bằng lướp tôn
màu lượn song đảm bảo độ bền và mỹ thuật cơng nghiệp.
Ưu điểm
+Cấp than, thải xỉ hồn tồn tự động
+Hoạt động với nhiệt độ, áp suất ổn định
+ Độ bền và công suất sinh hơi cao
Nhược điểm
+Kén chọn nhiên liệu
A.2 Lò hơi đốt than ghi tĩnh
Tương tự như lò hơi đốt than ghi xích. Khác ở chỗ ghi cố định, nhiên liệu cho thủ
công hoặc chuyển động bằng di động kiểu hất vào.

11



Hình A.4 Mơ hình lị hơi đốt than ghi tĩnh

Hình ảnh lò hơi đốt than ghi tĩnh
Tương tự như lò hơi đốt than ghi xích. Khác ở chỗ ghi cố định, nhiên liệu cho thủ
công hoặc chuyển động bằng di động kiểu hất vào.
Nhiên liệu được cấp vào buồng đốt bằng thủ cơng, và nhờ gió cấp dưới ghi, nhiên
liệu sẽ được đốt cháy trên ghi tỏa ra năng lượng cung cấp cho các chùm ống sinh
hơi.
Ưu điểm nổi bật nhất của lò hơi đốt than ghi tĩnh so với lị hơi đốt than ghi xích là
cơng suất làm việc lớn lên đến 1-10 tấn/giờ, ưu điểm này giúp nhà máy tiết kiệm
12


thời gian và áp suất làm việc đến 15 bar. Ngồi ra cũng giống như lị hơi đốt than
ghi xích, lò hơi ghi tĩnh đốt được nhiều loại nguyên liệu khác nhau như than cục,
củi, vỏ điều…
Đặc điểm cấu tạo của lị hơi ghi tĩnh khơng khác gì so với lị hơi đốt than ghi xích.
Lị được thiết kế 3 pass với phần thân gồm 2 loại là ống nước và ống lửa. Diện tích
mặt ghi lớn, ghi dạng thanh chắc chắn, bền. Và được trang bị đầy đủ các thiết bị,
hệ thống tiên tiến như lò hơi đốt than ghi xích.
*Ưu, nhược điểm của lị hơi đốt than:
-Ưu điểm:
+Tốc độ làm nóng nước nhanh
Vận hành tương đối dễ dàng.
+Duy trì nhiệt độ nước bể sau khi tăng nhiệt cũng tiêu tốn ít năng lượng.
+Thiết bị của hệ thống rất dễ thay thế, đơn giản.
+Giá trị đầu tư ban đầu ít, vật tư thiết bị sản xuất tại Việt Nam.
+Không phải lắp đặt thêm hệ thống điều hồ khơng khí trong phịng bể bơi vì tận

dụng được hơi nóng từ hệ thống đưa vào làm nóng ln khơng khí.
-Nhược điểm:
+Gây ô nhiễm môi trường rất nặng nề cho nên việc xin cấp phép cho hệ thống hoạt
động rất khó khăn (trong khi cơng trình nằm giữa khu dân cư đơng đúc ).
+Cần có khu chứa than, phịng đặt nồi hơi nên tốn diện tích và phức tạp do kích
thước của hệ thống rất cồng kềnh.
So sánh lị ghi xích và ghi tĩnh
Nội dung
Ngun liệu
đốt
Kích cỡ nhiên
liệu
Cấp nhiên liệu
Kiểu

Lị hơi ghi xích
Than cám indo, cám 4A, củi
viên, trấu viên, củi.
Kích cỡ đồng đều, không quá
lớn hoặc không quá nhỏ
Bán tự động
Tổ hợp ống nước, ống lò, ống
lửa, 3 pass

13

Lò hơi ghi tĩnh
Than cục, than đá, củi ép, củi
cây
Kích cỡ khác nhau, có thể đốt

được ngun liệu cỡ lớn
Thủ cơng hoặc cơ khí
Nằm hoặc đứng, kiểu buồng
đốt ngồi, tổ hợp ống nước,
ống lò, ống lửa, ghi lật hoặc


Cơng suất
sinh hơi
Áp suất thiết
kế
Hiệu suất lị
Cơng nghệ đốt
Q trình
cháy
Tuổi thọ

1.000-40.000 kg/h

tĩnh
1.000-20.000 kg/h

10-150 bar

10-150 bar

83-87%
Đốt trên mặt ghi chuyển động
Không khí cung cấp cho q
trình cháy được thổi từ dưới

lên trên nhờ quạt gió đưa qua
các hộc gió
Ghi lị ghi xích được làm mát
khi ghi ở mặt dưới nên tuổi
thọ rất bền

78-82%
Đốt trên mặt ghi cố định
Khơng khí cung cấp choq úa
trình cháy được thổi từ gầm ghi
lên qua lớp tro xỉ
Kém bền hơn rất nhiều

A.3 Lò hơi đốt than tầng sơi

Hình A.3 Lị hơi tầng sơi
a.Ngun lý hoạt động:
Nhiên liệu sau khi sơ chế được đưa vào buồng lửa, gió cấp 1 được cấp vào từ phía
dưới buồng đốt làm nhiệm vụ tạo lớp sơi. Tiếp đến gió cấp 2 được cấp vào buồng
lửa ở một độ cao nhất định. Các hạt nhiên liệu chuyển động lên xuống trong buồng
lửa và cháy cùng với hệ thống gió luân chuyển giúp nhiên liệu cháy hết.
14


Loại nhiên liệu phù hợp là than cám.
b.Ưu điểm:
+Ưu điểm lớn nhất của lị hơi tầng sơi là đốt nhiên liệu theo thể tích, nên buồng đốt
nhỏ hơn các loại lị hơi thơng thường khác, làm giảm thất thốt nhiệt ra mơi
trường>>>> tăng hiệu suất lị.
+Dễ vận hành, có thể thiết kế phù hợp có 1 dải cơng suất rất rộng từ 1 đến 50

tấn/giờ.
+Giúp nhà máy tiết kiệm chi phí nhờ khả năng đốt cháy hồn tồn 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.
c.Nhược điểm:
+Tiêu thụ nhiều điện năng cho hệ thống quạt cao áp,
+Diện tích bề mặt ghi lớn.
+Tổn thất nhiệt ra mơi trường bên ngoài khá lớn.
+Hiệu suất cháy ở buồng lửa thấp hơn so với cơng nghệ lị hơi phun than.
A.4.Ưu nhược điểm của lị đốt than
•Ưu điểm :
+Tốc độ làm nóng nước nhanh
+Vận hành tương đối dễ dàng.
+Duy trì nhiệt độ nước bể sau khi tăng nhiệt cũng tiêu tốn ít năng lượng.
15


+Thiết bị của hệ thống rất dễ thay thế, đơn giản.
+Giá trị đầu tư ban đầu ít, vật tư thiết bị sản xuất tại Việt Nam.
+Không phải lắp đặt thêm hệ thống điều hồ khơng khí trong phịng bể bơi vì tận
dụng được hơi nóng từ hệ thống đưa vào làm nóng ln khơng khí.
•Nhược điểm :
+Gây ơ nhiễm mơi trường rất nặng nề cho nên việc xin cấp phép cho hệ thống hoạt

động rất khó khăn ( trong khi cơng trình nằm giữa khu dân cư đơng đúc ).
+Cần có khu chứa than, phịng đặt nồi hơi nên tốn diện tích và phức tạp do kích
thước của hệ thống rất cồng kềnh.
A.5 Thông số kỹ thuật của một số loại lị hơiđốt than trong cơng nghiệp:
Thơng Đơn vị
số
LT0.75/10E
Năng
Kg/h
750
suất
sinh
hơi
Áp suất
Bar
8
làm
việc
o
Nhiệt
C
175
độ hơi
bão
hịa
Diện
m2
25
tích
tiếp

nhiệt
Suất
Kg/h
85
tiêu
hao
nhiên
liệu
Thể
m3
0,12
tích
chứa

Mã hiệu nồi hơi
LT1/1DE LT1.5/10E LT2/10E LT2.5/10E
1000
1500
2000
2500

10

10

10

10

183


183

183

183

30

53

80

90

125

185

250

320

0,26

0,3

0,45

0,53


16


hơi
Thể
m3
0,98
1,05
1,95
2,53
2,87
tích
chứa
nước
Dài
m
2,65
2,65
3,35
3,6
3,6
Rộng
m
1,2
1,45
2,2
2,4
3
Cao

m
2,5
2,5
2,7
3
3
Bảng A.5 Một số loại lị hơi của Cơng ty cổ phần nồi hơi – thiết bị áp lực Đông
Anh.
B. Lị hơi đốt dầu
B.1 Lị hơi đốt dầu kiểu đứng

Hình C.1 Nguyên lý cấu tạo lò hơi đốt dầu kiểu đứng

17


Hình ảnh lị hơi đốt dầu kiểu đứng
Ngun lý hoạt động: Cấp nước vào phần rỗng của thành lò hơi, tiến hành đốt
nhiên liệu, nước bắt đầu sôi và bốc hơi. Khói theo đường ống dẫn đi ra ngồi vào
cyclone ướt và được xử lý, hơi nước sinh ra được dẫn ra ngoài đưa đến các thiết bị
sử dụng.
Trên thành lị có 2 ống thủy, ống phía dưới để đo mực nước trong lị nhằm có sự
điều chỉnh cũng như cung cấp thêm nước cho lị hơi trong q trình hoạt động, ống
trên dùng để đo áp suất lò hơi, nếu áp suất hơi trong lị q cao thì ta vặn van an
tồn phía trên lị hơi để xả bớt hơi nhằm giảm áp suất trong lò tránh nguy cơ nổ lò
hơi.
C.2 Lò hơi đốt dầu kiểu nằm

18



Hình C.2 Ngun lý cấu tạo lị hơi đốt dầu kiểu nằm

19


Hình ảnh lị hơi đốt dầu kiểu nằm
Cấu tạo tương tự như lò hơi kiểu đứng, lò hơi kiểu nằm dạng ống nước cấu tạo bởi
2 khoang trên và dưới. Khoang trên là khoang hơi. Khoang dưới là khoang nước.
Liên kết giữa 2 khoang là các giàn ống. Buồng đốt được bố trí bên trong của các
dàn ống. Nhiên liệu được đốt cháy trong buồng đốt truyền nhiệt bức xạ cho dàn
ống phía trong sau đó qua khe thốt khói ra phía ngồi và truyền nhiệt đối lưu cho
dàn ống phía ngồi và thốt ra ống khói.
So với lị hơi đốt dầu kiểu đứng thì lị hơi đốt dầu kiểu nằm có cơng suất hơi lớn
hơn. Thơng thường nếu năng suất hơi mà lớn hơn 1 tấn/h thì sẽ sử dụng lò hơi kiểu
nằm.
*Ưu, nhược điểm của lò hơi đốt dầu
-Ưu điểm
20


Đảm bảo vệ sinh môi trường theo đúng tiêu chuẩn châu âu.
+Hiệu suất cao: > 90% đối với lò hơi đặt đứng, > 88 % đối với lò hơi đặt nằm
+Thời gian khởi động nhanh tkđ = 5,8 phút, thông số hơi đạt yêu cầu đối với lò
đứng, tkđ = 30,40 phút đối với lị nằm.
+Lượng nước trong lị ít nên dẫn tới trọng lượng và kích thước nhỏ gọn, độ an tồn
cao
+Cung cấp hơi khơ đều đặn
+Khả năng tự động vận hành cao khi để chế độ tự động có nhu cầu tiêu thụ hơi thì
lị tự bật, cấp hơi cho phụ tải. khi khơng có nhu cầu tiêu thụ hơi, lị tự ngừng hoạt

động.
-Tự động hóa q trình cháy
-Tự động khống chế áp suất
-Tự động cấp nước lò hơi
-Tự động bảo vệ nhiệt độ vách lị khơng vượt quá nhiệt độ cho phép
+Không cần công nhân thường trực trơng coi lị
+Lị khơng tiêu tốn nhiên liệu vơ ích.
+Chi phí vận hành thấp chi phí vận hành = 25,28% so với dùng điện
+Vận hành dễ dàng
+Không cần công nhân thường trực trơng coi lị, có thể kết hợp làm các việc khác.
+Kiểu dáng hiện đại.
+Hệ số an toàn rất cao:
Được bảo vệ liên động nhiều lớp
-Rơ le bảo vệ chống cạn nước trong lò
-Bảo vệ nhiệt độ vách lò
-Bảo vệ áp suất bằng điện (khống chế áp suất)
-Bảo vệ áp suất bằng cơ (van an tồn)
-Cịi báo cạn nước (Khi có sự cố cạn nước cịi kêu)
21


Được phép đặt lò trên tầng mái, tránh ảnh hưởng đến kiến trúc cơng trình
+Diện tích của trạm cấp nhiệt nhỏ
-Nhược điểm:
+Chi phí lắp đặt trạm khá cao
+Cần có nơi dầu, phịng đặt nồi hơi nên tốn diện tích
+Lắp đặt tương đối phức tạp
+Cần phải xin giấy phép hoạt động
+Mức độ ô nhiễm ảnh hưởng tới môi trường khá lớn
+Biện pháp an tồn cần có van an tồn

C. Tìm hiểu thêm về lị hơi
C.1 Lị hơi ống lửa

Hình D.1 Mơ hình lị hơi ống lửa
Lị hơi ống lửa là kiểu lị hơi 3 tầng được đốt cốt yếu bằng khí hoặc dầu, có một
hoặc hai ống lửa và một vài ống khói, nước nồi quanh quéo các ống. Tuỳ thuộc vào
thiết kế, các nồi hơi này được giới hạn đến áp suất vận hành khoảng 30 bar và sản
lượng hơi đạt tới 30 tấn/h, hiếm khi có bộ tần tiện và bộ quá nhiệt. Chúng được lắp
đặt liền khối trên một bộ khung và cung cấp hơi cho các nhà máy cỡ nhỏ hoặc
nhàng nhàng, nhưng thỉnh thoảng cũng được dùng làm nồi hơi phụ để phát động
nồi hơi trong các nhà máy lớn.
*Ưu điểm của nồi hơi ống lửa:
22


+ Thiết kế nồi hơi ống lửa khá là đơn giản và rất dễ dàng trong quá trình bảo trì sửa
chữa.
+ Phù hợp cho các nghành công nghiệp quy mô nhỏ.
+ Người vận hành khơng cần phải có trình độ chun mơn cao cũng có thể vận
hành được.
+ Nguy cơ nổ thấp do áp suất thấp.
+ Việc xử lý nước là không cần thiết.
*Nhược điểm của nồi hơi ống lửa
+ Hiệu suất khá thấp, khoảng 75%.
+ Chiếm nhiều diện tích lắp đặt.
+ Áp suất làm việc thấp, tối đa 20 bar.
+ Khó khăn trong việc vệ sinh cũng như các cơng việc bảo trì và sửa chữa.
C.2 Lị hơi ống nước

Hình D.2 Mơ hình lị hơi ống nước

23


Lò hơi ống nước là lò hơi cỡ lớn với nước nồi đi trong các ống. Nước được đun
nóng bằng khí cháy và chuyển thành hơi ở khu vực đọng hơi. Áp suất vận hành lên
tới 180 bar và sản lượng hơi trong các nhà máy cơng nghiệp có thể đạt khoảng 300
tấn/h, trong các nhà máy nhiệt điện đạt tới 2000 tấn/h. Nồi hơi loại này sử dụng
nhiệt cháy của khí, dầu, than đá, sinh khối … Và được trang bị bộ hâm nhiệt cho
nước cấp, bộ tằn tiện, bộ quá nhiệt, bộ khử quá nhiệt.
Lò hơi ống nước có các đặc điểm sau:
+Sự thơng gió cưỡng bức, cảm ứng và cân bằng sẽ giúp nâng cao hiệu suất cháy
+Yêu cầu chất lượng nước cao và cần phải có hệ thông xử lý nước
+Phù hợp với công suất nhiệt cao
Lò hơi ống nước được trang bị bộ hâm nhiệt cho nước cấp và bộ tiết kiệm, bộ quá
nhiệt, bộ khử quá nhiệt cho nồi hơi.
=>Nồi hơi tận dụng nhiệt thải công nghiệp trong các nhà máy lọc dầu và hố dầu
có thể là kiểu Lị hơi ống nước hoặc Lị hơi ống lửa. Nồi hơi ống lửa có thiết kế
đặc biệt và phần lớn là thiết bị làm mát khí sản phẩm, với khí sản phẩm đi trong
ống cịn nước bao quanh ống. Áp suất vận hành lên tới 140 bar nhưng sản lượng
hơi thường không vượt quá 200 tấn/h. Đôi khi bao hơi được nối với một số bộ đàm
đạo nhiệt và hơi quá nhiệt được sinh ra tại các bộ phận riêng biệt.
Ưu điểm:
+ Khả năng sinh hơi và nhu cầu về nhiệt nhanh.
+ Áp suất lò hơi này cao, có thể lên đến 160 bar.
+ Chiếm ít khơng gian lắp đặt so với lị hơi ống lửa.
+ Dễ dàng vệ sinh và sửa chữa lò.
+ Hiệu suất làm việc cao hơn lò ống lửa.
Nhược điểm:
+ Nguy cơ nổ cao hơn do lò hơi làm việc ở áp suất cao.
+ Địi hỏi người vận hành có tay nghề cao.

+ Phải xử lý nước trước khi đưa vào lò.

24


I.2 Các phương pháp cấp nhiệt phổ biến hiện nay
I.2.1 Bơm nhiệt kết hợp năng lượng mặt trời

Hình I.2.1
a.Ưu điểm
Hệ thống này là giúp giảm phát thải khí nhà kính do dùng năng lượng từ mặt trời
và giảm 90% chi phí điện năng cho việc cung cấp nước nóng.
b.Nhược điểm:
-Chi phí ban đầu cho phương án này tương đối cao,
-Cần diện tích lớn để lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời,
-Hiệu suất phụ thuộc thời tiết lượng nhiệt để tạo ra nước nóng sẽ bị ảnh hưởng khá
lớn vào các ngày âm u hay vào mùa đơng ít nắng

25