Bộ hâm nước, trái tim của lò hơi hiện đại

Trong hệ thống lò hơi công nghiệp hiện đại, bộ hâm nước được ví như “trái tim thứ hai” giữ vai trò không thể thay thế trong việc nâng cao hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu. Đây là thiết bị giúp tận dụng nhiệt lượng còn sót lại từ khí thải để làm nóng nước cấp, từ đó giảm thiểu tiêu hao năng lượng đáng kể. Vậy bộ hâm nước thực sự hoạt động như thế nào và vì sao nó lại trở thành tiêu chuẩn trong các hệ thống lò hơi hiện đại?

Bộ hâm nước trong lò hơi là gì?

Bộ hâm nước, còn gọi là economizer, là một thiết bị trao đổi nhiệt nằm trong hệ thống lò hơi công nghiệp. Chức năng chính của nó là tận dụng nhiệt dư từ khí thải ra để làm nóng nước cấp vào lò hơi trước khi nước này vào bao hơi.

Bằng cách tận dụng nguồn nhiệt còn lại trong dòng khí thải sau buồng đốt, bộ hâm nước giúp giảm lượng nhiên liệu cần thiết để đun sôi nước. Từ đó, tăng hiệu suất năng lượng, tiết kiệm chi phí vận hành và bảo vệ môi trường.

Thành phần cơ bản của bộ hâm nước:

• Ống trao đổi nhiệt (thường là ống thép chịu nhiệt cao).
• Hệ thống ống dẫn và điều khiển lưu lượng nước.
• Vỏ bảo ôn, vỏ bọc chống thất thoát nhiệt.
• Cảm biến đo nhiệt độ và lưu lượng.

Bộ hâm nước thường được bố trí phía sau buồng đốt, trước quạt hút hoặc cyclone, nơi khí thải vẫn còn đủ nhiệt để trao đổi hiệu quả.

Tại sao bộ hâm nước lại quan trọng đến vậy?

a. Tăng hiệu suất lò hơi:

Nhiệt lượng từ khí thải thường bị lãng phí nếu không được tái sử dụng. Bộ hâm nước giúp tái sử dụng năng lượng này để làm nóng nước cấp, giảm chênh lệch nhiệt độ giữa nước cấp và bao hơi, từ đó giảm thời gian sinh hơi và nhiên liệu tiêu thụ.

b. Tiết kiệm chi phí nhiên liệu:

Một lò hơi có bộ hâm nước được thiết kế chuẩn có thể tiết kiệm từ 5% đến 15% lượng nhiên liệu tiêu thụ tùy theo loại nhiên liệu và mức độ hiệu quả của thiết kế. Với các nhà máy sử dụng lò hơi công suất lớn, con số này quy đổi thành hàng trăm triệu đồng mỗi năm.

c. Giảm phát thải khí nhà kính:

Giảm nhiên liệu tiêu thụ cũng đồng nghĩa với việc giảm lượng CO₂, NOx, SOx phát sinh, giúp doanh nghiệp thực hiện mục tiêu giảm phát thải và đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường khắt khe như ISO 14001, luật bảo vệ môi trường.

d. Tăng tuổi thọ thiết bị:

Nước cấp được hâm nóng trước khi vào bao hơi giúp giảm sốc nhiệt, làm giảm ăn mòn và rạn nứt kim loại trong hệ thống sinh hơi. Nhờ đó, thiết bị hoạt động ổn định hơn và kéo dài tuổi thọ lò hơi.

Khi nào cần lắp đặt hoặc thay thế bộ hâm nước?

a. Trong các dự án đầu tư mới:

Khi xây dựng mới hệ thống lò hơi công nghiệp, đặc biệt là các lò công suất lớn (trên 2 tấn hơi/giờ), bộ hâm nước nên được tích hợp ngay từ đầu để đảm bảo hiệu suất tối ưu.

b. Khi cải tạo lò hơi cũ:

Nhiều lò hơi cũ chưa có bộ hâm nước hoặc sử dụng thiết bị hiệu suất thấp. Việc nâng cấp bằng bộ hâm nước hiện đại giúp nhanh chóng tăng hiệu quả vận hành mà không cần thay mới toàn bộ hệ thống.

c. Khi lò hơi có dấu hiệu tiêu tốn nhiên liệu:

Nếu lượng nhiên liệu tiêu thụ bắt đầu tăng bất thường, trong khi công suất hơi không đổi, đây có thể là dấu hiệu cho thấy bộ hâm nước đã xuống cấp, bị bám cáu cặn hoặc hỏng hóc bên trong.

Bộ hâm nước được ứng dụng ở đâu?

a. Trong các ngành công nghiệp sử dụng lò hơi:

Bộ hâm nước được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy thực phẩm, bia – rượu – nước giải khát, dệt nhuộm, giấy, cao su, hóa chất, chế biến gỗ… Đây là những ngành tiêu tốn lượng hơi lớn hàng ngày.

b. Trong lò hơi tầng sôi, lò hơi ghi tĩnh, lò đốt sinh khối:

Các loại lò hơi sử dụng nhiên liệu rắn (như củi, trấu, vỏ cà phê, vải vụn...) có lượng khí thải nhiệt cao, rất phù hợp để tận dụng năng lượng dư bằng bộ hâm nước.

c. Trong hệ thống thu hồi nhiệt:

Ngoài lò hơi, bộ hâm nước còn có thể sử dụng trong các hệ thống đốt rác công nghiệp, lò nung hoặc lò đốt than tổ ong, giúp thu hồi nhiệt trước khi thải ra môi trường.

Ai nên quan tâm và đầu tư vào bộ hâm nước?

a. Chủ doanh nghiệp vận hành lò hơi:

Đây là đối tượng trực tiếp hưởng lợi từ hiệu suất nhiên liệu, giảm chi phí và rủi ro vận hành.

b. Kỹ sư vận hành, quản lý kỹ thuật:

Người vận hành cần hiểu rõ nguyên lý và hiệu quả của bộ hâm nước để kiểm soát nhiệt độ, lưu lượng và đảm bảo an toàn cho toàn hệ thống.

c. Các đơn vị thiết kế – chế tạo lò hơi:

Doanh nghiệp chế tạo cần thiết kế bộ hâm nước tối ưu cho từng loại lò hơi, tùy theo cấu trúc đốt, loại nhiên liệu, và công suất yêu cầu.

d. Các chuyên gia tiết kiệm năng lượng:

Trong các chương trình kiểm toán năng lượng hoặc chuyển đổi xanh, bộ hâm nước là một trong những thiết bị khuyến nghị đầu tư hàng đầu cho các nhà máy đang sử dụng lò hơi truyền thống.

Bộ hâm nước hoạt động như thế nào?

Nguyên lý hoạt động:

Khí thải từ buồng đốt lò hơi (nhiệt độ khoảng 300–500°C) đi qua dàn ống trao đổi nhiệt của bộ hâm nước. Trong khi đó, nước cấp vào lò (ở nhiệt độ khoảng 25–40°C) được bơm qua các ống trao đổi nhiệt này. Nhờ chênh lệch nhiệt độ, nhiệt từ khí thải truyền sang nước cấp, làm nóng nước trước khi vào bao hơi.

Quy trình hoạt động điển hình:

1. Khí nóng sau buồng đốt → đi qua bộ hâm nước.
2. Nước cấp → bơm tuần hoàn qua các ống trao đổi nhiệt.
3. Nhiệt từ khí thải truyền qua thành ống → vào nước.
4. Nước nóng hơn đi vào bao hơi, sẵn sàng sinh hơi.
5. Khí thải sau bộ hâm nước → được xử lý tiếp hoặc thải ra ống khói.

Các dạng thiết kế phổ biến:

• Bộ hâm nước ống thẳng: Dễ vệ sinh, phù hợp với lò đốt sinh khối.
• Bộ hâm nước ống xoắn: Tăng diện tích truyền nhiệt, hiệu suất cao hơn.
• Bộ hâm nước kiểu tấm: Dùng trong hệ thống yêu cầu nhỏ gọn.

Yêu cầu kỹ thuật và bảo trì:

• Chống cáu cặn và ăn mòn: Nên xử lý nước cấp kỹ lưỡng trước khi đưa vào hệ thống.
• Vệ sinh định kỳ: Đảm bảo ống không bị bám tro bụi hoặc cặn khoáng, gây giảm hiệu suất truyền nhiệt.
• Giám sát nhiệt độ đầu vào – ra: Để điều chỉnh lưu lượng nước và đảm bảo hiệu quả tối ưu.

Kết luận

Bộ hâm nước thật sự là “trái tim thứ hai” trong hệ thống lò hơi hiện đại. Không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu, nâng cao hiệu suất, mà còn đóng vai trò lớn trong việc giảm thiểu tác động môi trường và duy trì tuổi thọ thiết bị.

Với sự phát triển của công nghệ năng lượng sạch, các doanh nghiệp cần ưu tiên đầu tư và tối ưu bộ hâm nước để đảm bảo vừa hiệu quả kinh tế, vừa thân thiện với môi trường.

Nếu bạn là nhà máy đang sử dụng lò hơi công suất lớn mà chưa tích hợp bộ hâm nước, đây chính là lúc bạn nên cân nhắc nâng cấp hệ thống để tối đa hóa hiệu quả vận hành và lợi nhuận.

Hãy liên hệ với chúng tôi theo địa chỉ dưới đây để được tư vấn về lò hơi, nồi hơi, và các thiết bị hơi nhiệt:

HeX Boiler - CÔNG TY TNHH NĂNG LƯỢNG NHIỆT BÁCH KHOA.

Địa chỉ: Số 268B, Quốc Lộ 2, Khu 2, Xã Phù Lỗ, Huyện Sóc Sơn, Tp Hà Nội.

Hotline: 0917 754 059

Email: info@hexboiler.com