Máy nén khí lock‑gas là gì
Máy nén khí khóa than là thiết bị nén khí công nghệ then chốt trong dây chuyền khí hóa than, chủ yếu dùng để vận chuyển và tăng áp dòng khí than áp suất thấp mang tính gián đoạn do hệ thống khóa than sinh ra (tức là khí khóa than). Dòng khí này thường chứa bụi, hơi nước, một lượng nhỏ hắc ín cùng các thành phần dễ cháy như H₂, CO, CH₄, do đó đặt ra những yêu cầu đặc biệt đối với tính kín, khả năng chống ăn mòn và độ ổn định khi vận hành của máy nén.
Vị trí trong quy trình công nghệ khí hóa than
Trong các quy trình khí hóa than sử dụng lò tầng cố định hoặc lò tầng chuyển động, khí khóa than sinh ra trong giai đoạn nạp than — khi than từ silo áp suất thường được đưa vào lò khí hóa qua hệ thống khóa than, để cân bằng áp suất cần phải xả bớt một phần khí bên trong lò. Phần khí này sau khi được tách bụi và làm mát sẽ được đưa vào công đoạn nén, rồi tiếp tục dẫn tới hệ thống sử dụng khí tổng hợp hoặc mạng lưới khí nhiên liệu. Máy nén đóng vai trò cầu nối, vừa xử lý làm sạch khí khóa than, vừa kết nối với các hạng mục sử dụng ở hạ lưu.
Nguyên lý hoạt động của máy nén pittông
Máy nén khí lò than chủ lưu sử dụng cấu trúc pittông chuyển động tịnh tiến, vận hành nhờ cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền để dẫn động pittông chuyển động tịnh tiến trong xylanh, qua đó thực hiện quá trình hút, nén và xả khí:
- Quá trình hít vào: Piston di chuyển xuống, thể tích xi lanh tăng lên, van nạp mở, khí lock‑gas đi qua bộ lọc trước khi vào xi lanh;
- Quá trình nén: Piston di chuyển lên, các van nạp và xả đóng lại, khí bị nén đoạn nhiệt/đa biến, áp suất tăng;
- Quá trình xả khíKhi áp suất trong xi lanh cao hơn áp suất ngược tại cửa xả, van xả mở, khí nén được xả vào mạng lưới ống dẫn phía sau;
- Sự giãn nở dư thừa: Sau khi pittông đến điểm chết trên, khí áp suất cao còn sót lại trong thể tích khe hở giãn nở, tạo điều kiện cho kỳ nạp tiếp theo.
Các điểm trọng tâm trong việc thích ứng quy trình
Trước đặc điểm khí khóa than có dao động mạnh và hàm lượng chất rắn biến đổi lớn, trong thực tế thường được trang bị bồn điều áp nhằm làm dịu các dao động của dòng khí; sử dụng thiết kế bôi trơn không dầu hoặc bôi trơn cưỡng bức để đảm bảo độ tin cậy của hệ thống làm kín; việc lựa chọn van khí cần cân nhắc đồng thời khả năng chống tắc nghẽn và tốc độ đáp ứng; hệ thống làm mát phải phù hợp với sự thay đổi tải gián đoạn, nhằm ngăn ngừa hiện tượng ngưng tụ và tích tụ dịch.