Có các thành phần khác nhau trong đường nước cấp và hơi của nồi hơi và chúng ta cần biết một số thành phần thiết yếu của các mạch này, bao gồm Economizer, thùng nồi hơi, ống nước, và hơi siêu nhiệt.
Economizer là bộ trao đổi nhiệt lấy nhiệt từ khí thải, và tăng nhiệt độ nước cấp từ nước cấp tổng đến khoảng nhiệt độ bão hòa tương ứng với áp suất của nồi hơi.
Việc thải bỏ khí thải có nhiệt độ cao vào không khí gây ra sự mất mát năng lượng lớn. Bằng cách sử dụng các khí thải này để làm nóng nước cấp, hiệu suất và kinh tế tốt hơn có thể đạt được, và do đó bộ trao đổi nhiệt được gọi là “Economizer”.
Về cấu trúc, economizer là tập hợp các ống rỗng uốn cong mà nước cấp đi qua. Bên ngoài các ống được làm nóng bởi khí thải. Số lượng ống nước nhiều hơn sẽ tạo ra diện tích trao đổi nhiệt lớn hơn. Số lượng ống và tiết diện ống được thiết kế trước theo các thông số yêu cầu của nồi hơi.
Trên đường cong T-S ở trên, phần bóng tối minh họa khu vực của economizer. Nhiệt hấp thụ bởi nước cấp được ký hiệu bằng ‘Qeco’.
Một thành phần thiết yếu khác của Nước cấp và Hơi
là Thùng Nồi Hơi.
Hai loại thùng nồi hơi được sử dụng trong tất cả các loại nồi hơi là thùng hơi và thùng bùn. Cả hai thùng đều có chức năng cụ thể.
Các chức năng của thùng hơi trong đường nước cấp và hơi là:
Lưu trữ đủ nước và hơi để đáp ứng nhu cầu tải biến đổi.
Cung cấp đầu và do đó hỗ trợ tuần hoàn tự nhiên của nước qua ống nước.
Tách hơi hoặc hơi từ hỗn hợp nước-hơi, được xả ra bởi các riser.
Giúp xử lý hóa học để loại bỏ O2 tan và duy trì pH yêu cầu.
Tách hơi từ hỗn hợp hai pha trong thùng hơi:
Hơi phải được tách khỏi hỗn hợp trước khi nó rời khỏi thùng, vì:
Bất kỳ hơi nước nào mang theo hơi đều chứa các muối tan. Trong hơi siêu nhiệt, nước bay hơi và muối còn lại lắng đọng trên bề mặt bên trong các ống để tạo thành lớp cặn. Lớp cặn này giảm tuổi thọ của bộ siêu nhiệt.
Một số tạp chất trong hơi nước (như silica bay hơi) có thể gây ra lắng đọng trên cánh tua-bin.
Một trong những chức năng quan trọng của thùng hơi là tách hơi từ hỗn hợp hơi-nước. Ở áp suất thấp (dưới 20 bar; 1 bar = 1.0197 kg/cm2) phương pháp phân tách bằng trọng lực được sử dụng. Trong phương pháp phân tách bằng trọng lực, các hạt nước tách ra khỏi hơi do mật độ lớn hơn.
Khi áp suất bên trong thùng hơi tăng lên, mật độ hơi cũng tăng lên, vì hơi rất dễ bị nén. Do đó, sự khác biệt về mật độ giữa hơi và nước giảm đi. Do đó, phương pháp phân tách bằng trọng lực trở nên kém hiệu quả.
Do đó, trong thùng hơi của các nồi hơi áp suất cao, có một số bố trí cơ khí (gọi là nội thất thùng hơi hoặc các biện pháp chống bọt) để tách hơi từ nước.
Hình dưới đây minh họa các bố trí chống bọt được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện:
Các vách ngăn là bộ phận tách hỗn hợp hơi-nước nóng từ hơi khô và cung cấp một đường dẫn hướng cho hơi khô.
Trong bộ tách ly xoắn ốc, hỗn hợp hai pha hơi-nước được cho di chuyển theo đường xoắn ốc và do lực li tâm, các hạt nước tách ra khỏi hỗn hợp hai pha. Các cánh nhỏ bên trong bộ tách ly xoắn ốc thu thập các hạt nước đã lắng đọng.
Trong bộ làm sạch, hỗn hợp hai pha được cho di chuyển theo đường ziczac và nó cung cấp giai đoạn cuối cùng để làm khô hơi.
Sau bộ làm sạch, hơi được cho đi qua bộ siêu nhiệt qua một màn lọc có lỗ.
Thùng bùn là một đầu nối khác nằm ở đáy nồi hơi và thường giúp tuần hoàn tự nhiên của nước qua các ống hơi. Thùng bùn thường chứa nước ở nhiệt độ bão hòa, cũng như các muối và tạp chất lắng đọng được gọi là bùn. Nó được rửa định kỳ để loại bỏ bùn bằng cách mở van xả.
Đây cũng là thành phần thiết yếu cho đường nước cấp và hơi của nồi hơi
Ống nước là các ống rỗng uốn cong hoặc thẳng mà hỗn hợp hơi-nước lưu thông. Có hai loại ống nước, bao gồm down-comer và riser. Bộ down-comer, riser này còn được gọi là Evaporator (hoặc nồi hơi chính). Trong evaporator, sự thay đổi trạng thái từ nước sang hơi xảy ra. Trong biểu đồ T-S bên cạnh, khu vực của evaporator được minh họa. ‘Qeva’ là nhiệt hấp thụ bởi evaporator. Chủ yếu là nhiệt tiềm ẩn của quá trình bốc hơi nước.
Như tên gọi, down-comer là các ống nước mà nước chảy xuống từ thùng hơi đến thùng bùn (xem hình). Không nên có bong bóng hơi chảy cùng với nước bão hòa từ thùng đến down-comer. Điều này sẽ giảm sự khác biệt về mật độ và áp suất đầu cho tuần hoàn tự nhiên.
Riser là các ống nước mà hỗn hợp hơi-nước ở nhiệt độ bão hòa đi lên từ thùng bùn đến thùng hơi. Riser thường gần lò, trong khi down-comer xa lò.
Bộ siêu nhiệt là một phần quan trọng khác của đường nước cấp và hơi của nồi hơi
