Giàn ống bức xạ – Cấu tạo và vai trò trong hệ thống lò hơi

Trong kết cấu cơ khí áp lực của lò hơi công nghiệp, giàn ống bức xạ được xem là thiết bị đón nhiệt cốt lõi và quan trọng bậc nhất. Bộ phận này chịu tải nhiệt trực tiếp tại trung tâm buồng lửa. Quyết định đến 50% – 70% sản lượng hơi và ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ vận hành của toàn bộ trạm nhiệt.

Bài viết này từ các chuyên gia tại Công Ty Nồi Hơi Việt Nam sẽ cung cấp thông tin chi tiết về cấu tạo, vị trí và bảng so sánh kỹ thuật chuyên sâu của hệ thống giàn ống bức xạ trong lòng lò hơi hiện đại.

Giàn ống bức xạ lò hơi là gì?

Giàn ống bức xạ là mạng lưới các ống nước bao quanh không gian buồng đốt. Nhiệm vụ của hệ thống này là hấp thụ nhiệt trực tiếp từ ngọn lửa thông qua bức xạ nhiệt để sinh hơi nước phục vụ cho quá trình sản xuất. 

Đặc tính kỹ thuật nổi bật:

• Là bề mặt kim loại đầu tiên tiếp xúc và thu nhận nhiệt lượng từ quá trình cháy nhiên liệu.
• Vận hành liên tục trong môi trường khắc nghiệt với ứng suất nhiệt và ứng suất áp lực cực cao.
• Tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa trần và chịu sự ăn mòn hóa học từ tàn tro sinh khối/than đá.

Vị trí giàn ống bức xạ trong lò hơi

Hệ thống ống bức xạ được lắp đặt trực tiếp trong buồng đốt. Đây là vùng có nhiệt độ cao nhất trong lò hơi. Các chùm ống được liên kết thành các tấm phẳng vách nước, bao phủ toàn diện cấu trúc không gian hình học của buồng đốt:

• Tuyến vách trục dọc (Trước – Sau): Các dãy ống đúc bố trí thẳng đứng nối liền giữa bao góp (ống góp) dưới và bao góp trên.
• Tuyến vách trục ngang (Trái – Phải): Tạo thành hệ vách kín bao bọc hai bên sườn ngọn lửa, ngăn không cho nhiệt lượng thất thoát.
• Góc vách và trần buồng đốt: Được bổ sung các ống góc và giàn ống trần để tận thu triệt để diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt, xóa bỏ hoàn toàn các “điểm chết” nhiệt độ trong lò.

Tầm quan trọng cốt lõi của giàn ống bức xạ

Không một hệ thống lò hơi công nghiệp nào có thể vận hành nếu thiếu đi giàn ống bức xạ. Bộ phận này nắm giữ 5 vai trò quan trọng:

• Kích hoạt chu trình sinh hơi hiệu năng cao: Nước cấp sau khi qua bộ hâm sẽ đi vào giàn ống bức xạ, nhận nhiệt độ cao để hóa thành hỗn hợp hơi nước bão hòa, cung cấp nguồn hơi liên tục cho dây chuyền sản xuất.
• Lá chắn nhiệt bảo vệ tường gạch lò: Màn ống vách nước đóng vai trò như một lớp giáp cơ học, hấp thụ phần lớn nhiệt lượng và ngăn chặn ngọn lửa nhiệt độ cao tiếp xúc trực tiếp gây nứt vỡ, phá hủy lớp bê tông chịu lửa và gạch cách nhiệt của vỏ lò.
• Thúc đẩy vòng tuần hoàn thủy động lực học: Sự chênh lệch tỷ trọng giữa dòng nước lạnh đi xuống và hỗn hợp hơi-nước nóng đi lên trong ống bức xạ tạo ra lực đẩy tự nhiên. Giúp duy trì chu trình tuần hoàn nước liên tục mà không cần tiêu tốn điện năng cho bơm tuần hoàn (đối với lò tuần hoàn tự nhiên).
• Thước đo hiệu suất của trạm lò: Nếu mặt trong ống bị bám cáu cặn hoặc mặt ngoài bị bám muội tro, hệ số truyền nhiệt sẽ sụt giảm nghiêm trọng, làm hao phí chất đốt và giảm áp suất hơi.
• Yếu tố quyết định an toàn áp lực: Do phải làm việc ở biên độ nhiệt cao và áp suất lớn, giàn ống bức xạ là khu vực cần được giám sát nghiêm ngặt nhất để ngăn ngừa các sự cố biến dạng, phồng ống hoặc nổ vách áp lực.

Xem thêm: Nguyên nhân khiến lò hơi không đủ công suất và giải pháp cải tạo

Bảng so sánh kỹ thuật giàn ống bức xạ và cụm đối lưu

Trong một chu trình nhiệt hoàn chỉnh, hai phân hệ này phối hợp nhịp nhàng theo nguyên lý tầng bậc để tận thu năng lượng khói thải một cách triệt để nhất:

Xem thêm: Cụm đối lưu lò hơi

Tiêu chí lựa chọn đơn vị chế tạo giàn ống bức xạ tiêu chuẩn

Hệ thống vách nước chịu áp quyết định trực tiếp đến sự an toàn của toàn nhà máy. Vì vậy, khi lựa chọn tổng thầu chế tạo, chủ đầu tư cần bám sát các chỉ số năng lực sau:

• Năng lực tính toán cơ khí – thủy động: Đội ngũ kỹ sư phải có khả năng lập bài toán cân bằng nhiệt, tính toán ứng suất bền vách ống theo các bộ tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia (ASME Section I, EN, TCVN 12728:2019).
• Quy trình QA/QC và kiểm định pháp lý: Vật tư đầu vào bắt buộc có chứng chỉ CO/CQ và chứng nhận MTR. Các mối hàn ống phải được kiểm tra không phá hủy (NDT) bằng chụp phim tia X hoặc siêu âm, đi kèm biên bản thử áp lực thủy tĩnh nghiêm ngặt.
• Kinh nghiệm thực tế tại hiện trường: Đơn vị có năng lực thi công, sửa chữa và thay thế giàn vách nước cho nhiều trạm lò hơi công nghiệp quy mô lớn tại Việt Nam.

Năng lực chế tạo thiết bị áp lực của Công ty Nồi Hơi Việt Nam

Công ty Nồi Hơi Việt Nam là thương hiệu uy tín hàng đầu trong lĩnh vực thiết kế, chế tạo thi công lắp đặt các hệ thống lò hơi công nghiệp. Chúng tôi cung cấp giải pháp trọn gói về thiết kế và gia công giàn ống bức xạ tối ưu theo từng cấu hình lò:

• 100% ống thép đúc sử dụng các mác thép chịu nhiệt cao cấp (ASTM A106 Grade B, SA-192), chống rỗ và chịu áp vượt trội.
• Công nghệ hàn áp lực từ đội ngũ thợ hàn áp lực 6G, kiểm soát chất lượng mối hàn bằng siêu âm trước khi xuất xưởng.
• Khả năng tùy chỉnh linh hoạt, phù hợp hoàn hảo với các dòng lò hơi tầng sôi, lò ghi xích từ công suất nhỏ đến các dự án năng lượng lớn.

Xem thêm: Lò hơi tầng sôi đốt than cám

Liên hệ ngay để được hỗ trợ kỹ thuật trực tiếp.

CÔNG TY CỔ PHẦN NỒI HƠI VIỆT NAM

Địa chỉ: Tổ 18, xã Thư Lâm, Thành phố Hà Nội

Số điện thoại: 0983 951 839 (zalo)

Email: vnboiler.info@gmail.com

Website: boilervietnam.com