Các chế độ vận hành lò hơi

Khởi động lò hơi

Khởi động lò là chế độ vận hành đưa lò từ trạng thái nguội dần vào trạng thái hoạt động bình thường. Trước khi khởi động lò hơi, nhân viên vận hành cần có những thao tác chuẩn bị khởi động như: kiểm tra nguồn, kiểm tra nhiên liệu đầu vào, nước cấp, các van đóng cắt, dụng cụ đo, thiết bị phụ trợ….

Khi khởi động nhân viên vận hành lần lượt cấp điện cho lò, cấp nhiên liệu và nước vào lò, mở van xả khí, đóng van cấp hơi chính, mở quạt thông gió,…, nhóm lò, cấp không khí vào lò,…. Khi lò bắt đầu đạt các thông số áp suất, nhiệt độ yêu cầu thì đóng van xả khi, mở van cấp hơi,…

Kiểm tra hệ thống gió

• Kiểm tra quạt hút và quạt cấp gió.
  • Khi quạt hút khói hoạt động bình thường, thì sau khi khởi động mới tiến hành kiểm tra thông đường ống khói. Mở dần đến tối đa cửa hút của quạt hút khói cần chú ý dòng điện của động cơ điện không được vượt quá định mức của nó, thời gian thông gió trong ống gió không được ít  hơn 5’
  • Nếu như  quạt thổi gió bình thường,  thì sau khi khởi động nên kiểm tra đóng cửa gió ở sau bộ gia nhiệt không khí. Sau đó từ từ mở cửa điều chỉnh gió trên quạt thổi gió. Khi mở nên chú ý dòng điện của động cơ điện. Sau khi hoàn tất công tác nên xem và kiểm tra bộ gia nhiệt gió, ống gió có rò rỉ gió chỗ nào không ?

• Kiểm tra xem cửa gió bên trong mương gió, mương khói có hoàn chỉnh chưa và xem cửa gió có hoạt động nhịp nhàng, chính xác, có đáp ứng kịp thời không.
• Kiểm tra hộc phân phối gió có vật lạ hay không, có bị rò rỉ không, ống xả tro phải sạch sẽ, cửa điều tiết tro phải đóng mở linh hoạt.
• Kiểm tra thông nghẹt béc phun gió

Kiểm tra hệ thống nước và hơi

• Kiểm tra van an toàn trên balông lò hơi, trên bộ điều nhiệt nhiệt, trên bộ hâm nước,  chú ý vị trí của cánh tay đòn van an toàn có chính xác không, đòn bẩy van an toàn phải hoạt động tự do, ống thoát hơi của van an toàn nên cố định thật tốt.
• Kiểm tra van xả nước, van cấp nước các ống góp  và lò,  bộ điều nhiệt, bộ hâm nước có đóng mở tốt không
• Kiểm tra mức nước ở ống thuỷ, kiểm tra toàn bộ van hơi có tốt không

Kiểm tra tình trạng các hệ thống phụ kiện đường ống, nên điều chỉnh vị trí các thiết bị phụ kiện dưới đây

• Tất cả các van cấp nước, xả nước, xả cặn đều đóng chặt
• Tất cả các van xả gió đều mở
• Nếu ống thuỷ  đo mực nước ở trong trạng thái sử dụng tốt
• Kiểm tra đồng hồ áp lực phải rõ, đồng thời chiếu sáng phải tốt, đồng hồ áp lực phải được kiểm định
• Trước khi bơm nước vào lo, nên kiểm tra kỹ nắp lỗ kiểm tra và lỗ người chui

Kiểm tra hệ thống cấp thang, thải xỉ, khử bụi

Kiểm tra các hệ thống gồm cấp than, thải xỉ, khử bụi, đảm bảo các hệ thống này đã ở tình trạng sẵn sằng hoạt động.

Kiểm tra buồng lò hơi

• Kiểm tra các bộ phận bề mặt trao đổi nhiệt, tường lò, nóc lò.
• Kiểm tra các bộ phận trên tường lò, làm kín tất cả các lỗ và khe hở trên tường lò.

Chuẩn bị để khởi động lò hơi

• Sau khi hoàn tất công tác kiểm tra trước khi đốt lò, có thể tiếp tục bơm nước vào lò.
• Nếu lò có trang bị bộ hâm nước, phải cho nước qua bộ hâm
• Không nên bơm nước vào lò nước một cách nhanh chóng, bơm nước vào lò một cách từ từ .
• Khi van xả gió tại bộ hâm nước có xuất hiện nước thì đóng chặt van này lại.
• Khi mực nước lò lên đến vị trí thấp nhất của ống thuỷ đo mực nước lò, thì  duy trì mực nước không cho thay đổi.
• Nếu như trong lò đã có nước sẵn thì kiểm tra tính chính xác của kính thuỷ đo nước. Sau đó cho nước vào hoặc cho nước ra để điều chỉnh đến vị trí nước thấp nhất của ống thuỷ.
• Lò sau khi vào nước hoàn tất, tiến hành chuẩn bị đốt.
  • Chuẩn bị vật liệu mồi đốt : than củi
  • Chuẩn bị nhiên liệu đốt (than cám cỡ hạt từ 0 – 6mm)
  • Chuẩn bị vật liệu tầng sôi : độ dày ước tính 250 – 300mm

• Thử nghiệm lớp sôi ở trạng thái lạnh:
  • Mở cửa buồng lò phía đầu lò sàng 2.8 m, chạy quạt hút trước rồi chạy quạt thổi để kiểm tra tầng sôi. Ap lực buồng đốt trong quá trình thí nghiệm từ  0-2 mm cột nước. Ap lực hộc phân phối gió > 400 mm cột nước. Thử từng buồng một không thử hai buồng cùng lúc.
  • Cách kiểm tra kiểm tra đơn giản là: Khởi động quạt hút, mở cửa gió quạt hút chỉnh áp lực buồng hơi âm, nhỏ hơn 2mm cột nước; khởi động quạt thổi mở cửa gió quạt thổi để cho tầng vật liệu ở trạng thái sôi, sau đó lập tức đóng cửa gió, tầng nhiên liệu ngưng sôi và xẹp xuống có đều không ? Nếu không đều, kiểm tra lại cửa gió. Nếu gió được phân bố đồng đều trên tầng sôi, thử nghiệm làm nhiều lần. Nếu phát hiện nơi nào đó cục bộ sôi không bình thường thì điều chỉnh cửa gió, béc gió cục bộ. Phần tầng sôi bị  nghẹt (khu chết) mở thêm cửa gió, béc gió lớn thêm, phần  thổi xuyên đóng bớt cửa gió  nhỏ đi.
  • Từ từ tăng độ mở  cửa gió vào lò, quan sát tình hình sôi, nên xác định mức độ sôi trong lò khi thử lạnh, ghi lại để vận hành . Trạng thái lúc này là trở lực duy trì không thay đổi. Khi lượng gió tiếp tục tăng mà độ sụt áp tầng liệu giảm xuống, hạt than bị thổi bay lên , trạng thái sôi bị phá hoại.

Khởi động lò hơi

• Làm sạch buồng đốt, nạp lớp xỉ tầng sôi. Cho than củi vào ô đầu tiên của buồng đốt và cửa lò.
• Đốt cháy than củi, khởi động quạt hút nhưng không mở cửa quạt, chờ than đỏ đều, đẩy dần than vào trong đồng thời cào đều lớp than trên bề mặt tầng sôi.
• Khi than củi đã cháy đủ và cào đều, mở quạt thổi và điều chỉnh tạo tầng sôi nhẹ, đảm bảo nhiệt độ buồng đốt tăng lên từ từ và duy trì trạng thái tầng sôi. 
• Khi nhiệt độ buồng đốt tăng lên 300 – 350^oC, dùng xẻng xúc than đá, cho một ít, dần dần vào lò. 
• Khi nhiệt độ tăng lên 350 – 400^oC mở máy nạp than và cấp than. Lượng than tăng dần đồng thời điều chỉnh lượng quạt thổi, quạt hút, duy trì trạng thái tầng sôi.
• Khi nhiệt độ buồng lò đã ổn định, mở van cấp gió hồi lưu từ từ. 

Vận hành lò hơi ở chế độ ổn định

Là chế độ mà giá trị của các thông số xác định trạng thái làm việc của lò hơi không thay đổi (lệch không nhiều so với giá trị trung bình) trong một thời gian dài. Trong chế độ làm việc ổn định thì quan hệ giữa các thông số ra và vào được thể hiện qua các đặc tính tĩnh. Trong chế độ này nhân viên vận hành phải thường xuyên theo dõi các chỉ số như thông số hơi, mức nước, áp suất…thông qua các thiết bị theo dõi, thiết bị đo.

• Sau khi lò vận hành đã cháy, nên duy trì ổn định của nhiệt độ tầng sôi thường là 850⁰C -950⁰C. Việc khống chế nhiệt độ buồng đốt được điều khiển thông qua việc tăng giảm lượng than nạp vào lò (tác động chính), góc mở quạt hút, quạt thổi hoặc lượng xỉ thải.
• Áp lực tầng sôi cũng được duy trì khoảng 290mmH₂O – 300 mmH₂O. Để duy trì áp lực này thì cần dưạ vào góc mở cưả quạt thổi và việc xả xỉ để đảm bảo bề dày tầng sôi (tác động chính) cũng như việc điều chỉnh góc mở cưả quạt hút.
• Góc mở quạt hút cũng được điều chỉnh phù hợp, đảm bảo áp suất trong buồng lò hơi âm (-2 mmH₂O) và nhiệt độ các vị trí là phù hợp. Theo dòng đi cuả khí cháy, nhiệt độ được giảm dần và khi ra đến cuối lò (sau bộ hâm gió) thì  nhiệt độ còn khoảng 120^oC 
• Lưu ý bảo đảm độ dầy hoạt động của tầng sôi, định kỳ phải bỏ chất cặn bã (thải tro). Nguyên tắc xả tro là: thải nhiều lần, nên xả mỗi lần số lượng ít. Hiện nay, đang trang bị HT thải xỉ tự động theo chu trình. Thời gian và tốc độ thải xỉ cần được thử nghiệm và sét đặt cho phù hợp
• Trong quá trình vận hành, định kỳ cào bên trong lò để đảm bảo không có xỉ bị đóng trong lò, cũng như chú ý theo dõi mực nước tại balong bằng camera cũng như bộ đo mực chỉ thị bên trong nhà điều hành, că cứ số liệu cuả kiểm nghiệm để tiến hành xả cặn đáy lò …
• Trong khi vận hành, tuỳ theo sự cao thấp của phụ tải thì điều chỉnh  độ dầy mỏng của tầng sôi, nên phối hợp tốt giữa cấp gió và cấp than. Tải cao tăng bề dầy và ngược lại.

Chế độ làm việc thay đổi

Chế độ làm việc thay đổi là chế độ mà lò hơi vận hành với công suất hơi khác nhau theo yêu cầu phụ tải thay đổi bằng cách điều chỉnh lưu lượng hơi, điều chỉnh nhiên liệu, nước cấp. Sau đó, lò hơi lại quay lại chế độ vận hành ổn định theo các thông số đã thay đổi.

Ngừng lò và ngừng lò khẩn cấp

Ngừng lò bình thường: là chế độ vận hành giảm dần các thông số cấp về mức 0. Các thông số thay đổi lần lượt theo thứ tự giảm nhiên liệu, không khí cấp, giảm lưu lượng nước cấp, giảm tải, đóng dần van cấp hơi. Khi đã giảm gần hết các thông số tiếp đến phải mở van xả khí, sau một thời gian, đóng van này lại và giảm dần tốc độ quạt hút khói.

• Đóng cửa lấy mẫu.
• Ngưng cấp than, sau vài phút, đóng van hồi lưu nhiệt độ lò giảm khoảng 750^oC thì nhưng quạt thổi sau đó ngưng quạt hút gió.
• Đóng van cô lập ống hơi chính, bơm nước vào lò đến độ cao cho phép.
• Mở nhỏ van cấp nước vào bộ điều nhiệt. Giảm áp lực hơi trong lò dần về 0 trong vòng vài giờ đồng hồ.
• Sau khi ngưng lò khoảng 4 tiếng nên đóng chặt cửa lò và van chặn khói để tránh bị lạnh lò.
• Nếu lò và ống hơi chính đã được cô lập, nhưng áp suất hơi trong lò vẫn tiếp tục tăng thì nên tăng mạnh xả hơi tại bộ điều nhiệt và châm thêm nước vào lò, đồng thời tiến hành  xả chất cặn bã với số lượng ít, không nên để lò lạnh xuống quá nhanh. 
• Thời gian ngưng lò 26 – 27 giờ, nhiệt độ xuống 200^oC thì có thể mở cửa dẫn khói, thông gió tự nhiên, làm sạch tầng nhiên liệu và kiểm tra toàn bộ lò chuẩn bị đốt cho mở máy lần sau.

Ngưng lò tạm thời

Ngừng lò tạm thời là một trạng thái dừng lò trong một thời gian ngắn theo lịch trình hoạt động dự kiến, duy  trì được các thông số để có thể dễ dàng quay trở lại hoạt động khi muốn lên lửa lại.

Khi ngưng lò tạm thời:

• Đóng van cấp gió hồi lưu.
• Điều chỉnh chế độ đốt <900^oC.
• Ngưng cấp than.
• Khi nhiệt độ giảm 30 – 80^oC ngưng quạt thổi, đóng kín cánh gió quạt thổi.
• Đóng kín cửa lò.

Lên lửa sau khi ngừng lò tạm thời:

• Muốn tái khởi động lò phải đảm bảo nhiệt độ tầng nguyên liệu cũng như độ dày lớp xỉ tầng sôi.
• Mở cửa mương gió, chạy quạt thổi, tạo tầng sôi nhẹ.
• Mở máy cấp than, cho than cấp vào từ từ.
• Dần đưa lò vào trạng thái hoạt động ổn định

Ngừng lò khẩn cấp

Là chế độ vận hành gặp các sự cố nghiêm trọng, buộc lò phải dừng gần như lập tức, tránh gây hậu quả nghiêm trọng. Khi dừng lò khẩn cấp, nhân viên vận hành lần lượt bấm chuông báo động, ngưng hệ thống cấp nhiên liệu và quạt cấp gió đồng thời đóng van cấp hơi chính.

Một số trường hợp ngừng lò khẩn cấp

• Lò thiếu nước nghiêm trọng, đóng van hơi của ống thuỷ đo mực nước lò mà không thấy mực nước lúc này phải cho nước vào lò ( Mạch điện sẽ tự động ngưng lò)
• ng của lò hoặc các mối hàn bị nứt, hết biện pháp duy trì mực nước bình thường trong lò
• Bơm nước lò bị hư và không còn biện pháp cho nước vào
• Lò tường lò bị nứt quá lớn có hiện tượng đổ ngã nguy hiểm
• Tất cả các ống thuỷ đo mực nước bị hư, không có cách nào để nhìn mực nước
• Điện bị cắt, thời gian dài không thể khôi phục dẫn đến sự rắc rối nguy hiểm cho lò

Thao tác ngừng lò khẩn cấp

• Lập tức ngưng cấp than, cấp gió và dẫn gió
• Khóa van hồi lưu
• Xả hết tầng nhiên liệu
• Đóng van hơi chính
• Tiếp tục cấp nước
• Mở van xả gió
• Mở cửa ống khói để thông gió tự nhiên.

Điều khiển tự động lò hơi

Để điều khiển lò một cách tự động hóa người ta đưa vào sử dụng thiết bị CFBC. Thiết bị CFBC được thiết kế trên cơ sở ứng dụng các thiết bị giám sát và điều khiển, bao gồm Máy tính trung tâm, tủ điều khiển PLC, các đầu cặp nhiệt đo nhiệt độ, đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo giáng áp và  đồng hồ đo lưu lượng không khí.

Trong quá trình vận hành lò, tất cả các thiết bị giám sát điều khiển đều ở trạng thái sẵn sàng và được kết nối đầy đủ theo yêu cầu của bài toán vận hành thử. Các van khóa đầu dò áp suất phải ở trạng mở thông với đồng hồ áp suất và hiệu áp.

Các thông số quá trình được chỉ báo trên đồng hồ đo, đồng thời truyền về máy tính trum tâm để giám sát và lưu trữ.

Trên màn hình giám sát thể hiện các loại cửa sổ chính sau:

• Cửa sổ thể hiện sơ đồ công nghệ của lò lớp sôi với các thông số quá trình;
• Cửa sổ thể hiện các thông số quá trình theo hình dáng mắt trước của bộ xử lý PLC trong tủ điều khiển;
• Của sổ thể hiện sự biến thiên theo thời gian thực của các thông số áp suất và hiệu áp;
• Cửa sổ thể hiện sự biến thiên theo thời gian thực của các thông số nhiệt độ;
• Cửa sổ thể hiện sự biến thiên theo thời gian thực của các thông số lưu lượng dòng khí;

Để chuyển qua các cửa sổ trên, thì nhấn chuột vào các phím công cụ tương ứng, bố trí ở phía trên của màn hình.

Để lưu trữ số liệu và đồ thị biến thiên, thì nhấn chuột vào phím tương ứng nằm phía dưới màn hình.

Để điều khiển thay đổi hoặc đóng mở các thiết bị, thì nhấn chuột vào các vị trí các phím tương ứng trên màn hình trong cửa sổ sơ đồ công nghệ của CFBC. Các thao tác này phải tuân thủ theo trình tự của các thao tác vận hành lò như hướng dẫn ở trên.

Thiết bị CFBC được kết nối trực tiếp với hệ thống các tủ điện cung cấp cho từng khu vực và thiết bị của lò. Với những lò hơi tầng sôi tuần hoàn công suất nhỏ, không trang bị được thiết bị CFBC thì toàn bộ thao tác điều khiển hoạt động lò được thao tác trực tiếp trên hệ thống các tủ cấp điện này. Hệ thống các tủ điện có thể được bố trí như sau.

• Tủ điện số 1: được bố trí tại nhà điều hành, đây là tủ điện lắp đặt các thiết bị để điều khiển cho các thiết bị của lò: Quạt hút, quạt thổi số 1, số 2, Gàu than tại lò, mâm nạp than lò số 2, motor điều khiển các cưả gió quạt hút, quạt thổi 1 và quạt thổi 2. Tủ điện này cũng dùng để cấp nguồn cho tủ điện dưới silo than, tủ điện cho biến tần điều khiển băng tải, vis tải, tủ điện cho hệ thống thải xỉ và tủ điện điều khiển motor máy nghiền. 
• Tủ điện số 2: đây là tủ điện lắp đặt các thiết bị để điều khiển cho các thiết bị tiếp nạp than : băng tải và dàn gàu nạp than vào Silo, điều khiển bơm nước lọc bụi, bơm nước vào bể tro cũng như bơm giếng chìm, sàng than và quạt hút bụi tại khu vực này. Tủ điện này cũng cấp nguồn chiếu sáng cho hầm băng tải than, nhà tiếp nhận than và đáy silo. Tủ có thể đặt đáy silo.
• Tủ điện số 3: Tủ điện này dùng để điều khiển motor máy nghiền đặt dưới đáy silo
• Tủ điện số 4: Tủ này lắp các thiết bị để điều khiển HT vis tải xỉ và băng tải cào xỉ than
• Tủ điện số 5: Tủ PLC, Tủ này được đặt trong nhà điều hành, chưá PLC và các relay liên quan để đo lường và điều khiển toàn bộ HT điện cuả lò hơi
• Tủ điện số 6: Đây là tủ điện giành riêng cho việc lắp biến tần, khởi động mềm,…cho hệ thống động cơ như vis tải, băng tải cào, các máy bơm…