Tối ưu hóa quá trình trao đổi nhiệt cho Nồi Hơi

Với nhiệm vụ chủ yếu là sản xuất và phân phối hơi nước cho các nhu cầu về sấy, gia nhiệt, nấu, thanh trùng và đôi khi là cả nhu cầu phát điện trong các nhà máy, nồi hơi là khu vực tiêu thụ đáng kể các loại nhiên liệu như than, dầu, khí đốt và đôi khi là cả nhiên liệu sinh khối. 

Quá trình trao đổi nhiệt quyết định hiệu suất lò hơi

Hệ thống lò hơi là một hệ thống khá phức tạp trong các nhà máy với hệ thống ống dẫn, hệ thống van và thiết bị sử dụng chằng chịt. Lò hơi có hiệu suất cao là lò hơi có thể chuyển tải càng nhiều càng tốt lượng nhiệt sinh ra trong quá trình cháy thành lượng nhiệt có ích nhằm biến đổi nước thành hơi nước. 

Tận dụng nhiệt nồi hơi để tối ưu quá trình trao đổi nhiệt

Sau đây, chúng tôi sẽ hướng dẫn cách thức tối ưu hóa quá trình trao đổi nhiệt trong lò hơi để giúp lò vận hành với hiệu suất tốt nhất.

1. Xử lý cáu cặn cho nước nồi hơi

Hiện nay ở Việt Nam vẫn còn khá nhiều cơ sở sử dụng nước máy bình thường, nước giếng khoan và đôi khi là nước sông cung cấp trực tiếp cho lò hơi mà không áp dụng các biện pháp xử lí cáu cặn nồi hơi. Những lò hơi sử dụng nước như vậy thường bị giảm hiệu suất rất nhanh theo thời gian và có biểu hiện rõ rệt là nhiệt độ khói thoát ra khỏi lò tăng lên và nếu vẫn tiếp tục như vậy thì sẽ đến lúc lò không sản xuất được hơi có áp suất như yêu cầu.

2. Giảm lượng cáu cặn bám trong nồi hơi

Sau một thời gian hoạt động, khi tháo lò ra thì sẽ thấy một lớp cáu cặn bám khá dày trong các vách kim loại của lò. Việc vệ sinh lớp cáu cặn là cần thiết để giúp lò hoạt động bình thường trở lại. Tuy nhiên nếu ta cung cấp cho lò nước đã xử lý loại bỏ cáu cặn bằng các hệ thống xử lý nước sử dụng cation thì việc phải dừng lò để vệ sinh sẽ rất ít và lò luôn được hoạt động ở hiệu suất cao. Điều này giúp tiết kiệm nhiên liệu đáng kể cho lò hơi.

3. Duy trì một lịch trình xả lò hợp lý

Việc nước cấp vào lò và bốc thành hơi sẽ dẫn đến lượng nước còn tồn tại trong lò có hàm lượng các vật chất hòa tan ngày càng tăng. Khi nồng độ các vật chất hòa tan này lớn quá nó sẽ trở thành cáu cặn bám trên thành vách kim loại. Việc xả lò một cách định kỳ và liên tục đồng thời bổ sung nước mới giúp cho nồng độ các chất hòa tan trong nước lò không lớn quá mức cho phép. Tuy nhiên khi xả lò ta cũng tổn thất một lượng nhiệt đã được sử dụng để đun nóng nước, bởi vậy cần có lịch trình xả lò một cách hợp lý và tối ưu. 

4. Tận dụng nhiệt thừa khói thải

Trong các lò hơi công nghiệp nhỏ, do thiết kế chỉ có hệ thống sinh hơi nên trong nhiều trường hợp khói thải ra khỏi lò còn có nhiệt độ cao. Nhiệt độ khói thải cao là biểu hiện của việc chưa tận dụng hết nhiệt lượng sinh ra từ quá trình cháy nhiên liệu.

Khi nhiệt độ khói thải cao hơn 250oC, ta có thể nghĩ đến việc tận dụng nhiệt thừa khói thải cho các mục đích khác nhau như để hâm nước trước khi đưa vào lò, để sấy không khí cung cấp cho lò, để sấy dầu FO đối với các lò hơi đốt dầu hoặc có thể tận dụng để cho các mục đích khác trong quá trình sản xuất như cung cấp nước nóng cho tắm giặc hoặc một công đoạn sản xuất nào đó hay để phát điện.

Việc tận dụng nhiệt thừa khói thải không nên làm nhiệt độ khói giảm xuống thấp hơn 120oC do nhiệt độ khói thấp sẽ dễ dẫn đến ăn mòn các đường ống dẫn khói và gây ô nhiễm môi trường xung quanh khi thời tiết lạnh và ẩm.

Lựa chọn nồi hơi để tối ưu hóa quá trình trao đổi nhiệt.

Với những lò hơi đã cũ sẽ gây khó khăn trong việc vận hành và thực hiện tiết kiệm năng lượng. Do đó, việc đầu tư thay thế lò hơi mới được xem là giải pháp cần thiết. Trên thị trường hiện nay có một số loại lò hơi thông dụng như:

- Lò hơi ống lửa với kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ sử dụng, lắp đặt nhanh, giá thành không cao, thể tích chứa nước lớn, áp suất ổn định, yêu cầu chất lượng nước cấp vừa phải… nhưng lại không phù hợp cho nhiên liệu rắn, áp suất bị giới hạn, tuần hoàn nước trong lò kém, khởi động chậm.

- Lò hơi ống nước đứng với ưu thế kết cấu gọn nhẹ, đơn giản, giá rẻ, thời gian lắp nhanh, mặt bằng cần thiết nhỏ, khởi động nhanh… nhưng ngược lại vẫn có nhược điểm là công suất nhỏ, chỉ đốt bằng dầu DO và gas, khó vệ sinh ống, yêu cầu chất lượng nước cao, mau hư hỏng, khó sửa chữa.

- Lò hơi ống nước có bao hơi thì có thể phù hợp với mọi loại nhiên liệu, thông số cao, chế độ tuần hoàn tốt, ống nước uốn cong nên có khả năng tự bù trừ giãn nở… Tuy nhiên với kích thước cồng kềnh, thời gian lắp đặt lâu, vốn đầu tư lớn, yêu cầu chất lượng nước cao, phải bố trí xả đáy tại nhiều vị trí, vận hành phức tạp và khó vệ sinh bề mặt ống nên cũng gây không ít trở ngại.

Các biện pháp tiết kiệm năng lượng cho lò hơi rất nhiều và đa dạng tùy thuộc vào từng hệ thống cụ thể. Hy vọng với những chia sẻ sau nhiều năm hoạt động trong ngành sẽ giúp bạn vận hành và tối ưu lò hơi một cách tốt nhất.

Tin tức được cập nhật từ Enesco – Công ty chuyên cung cấp thiết bị và chuyển giao công nghệ trong các lĩnh vực thiết bị ngành nhiệt như nồi hơi, thiết bị nhiệt, lĩnh vực đường ống áp lực, và các phụ kiện nồi hơi. Nếu bạn có nhu cầu, hãy liên hệ với chúng tôi để được phục vụ tốt nhất.

CÔNG TY CỔ PHẦN ENESCO

VPGD: số 14, Liền kề 12, Khu ĐTM Văn Khê, Phường La Khê, Quận Hà Đông, Hà Nội.

Chi nhánh TP HCM: Tầng 2, tòa nhà số 25, Đào Duy Anh, Phường 9, Quận Phú Nhuận, TP HCM.

Nhà máy: Đường TS8, KCN Tiên Sơn, Tiên Du, Bắc Ninh.

Email: info@enesco.vn  -  Tel: 0462.965.511 - Fax: 0422.253.018