Khám phá cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ hâm nước lò hơi

Trong hệ thống lò hơi công nghiệp, không chỉ buồng đốt hay ống sinh hơi mới đóng vai trò quan trọng. Một thiết bị tưởng chừng phụ trợ nhưng lại có tác động rất lớn đến hiệu suất và mức tiêu hao nhiên liệu chính là bộ hâm nước lò hơi. Thiết bị này giúp tối ưu hóa quá trình cấp nước vào lò, tận dụng nhiệt dư và giảm chi phí vận hành. Vậy bộ hâm nước là gì, cấu tạo như thế nào, và vì sao nó được ví như “bộ trao đổi nhiệt thứ hai” trong lò hơi? Hãy cùng Lò Hơi Bách Khoa khám phá chi tiết qua bài viết này.

Bộ hâm nước lò hơi là gì?

Bộ hâm nước lò hơi, tên tiếng Anh là Economizer, là một thiết bị trao đổi nhiệt được lắp đặt sau buồng đốt, trước quạt hút hoặc ống khói. Nhiệm vụ chính của nó là tận dụng nhiệt còn sót lại trong khí thải để làm nóng nước cấp trước khi nước được đưa vào nồi hơi. Nhờ đó, nhiệt lượng tiêu hao để đun sôi nước sẽ giảm xuống đáng kể.

Bộ hâm nước giúp gia tăng nhiệt độ nước cấp từ khoảng 25–30°C lên đến 100°C hoặc cao hơn, giảm chênh lệch nhiệt độ giữa nước và môi trường trong lò hơi, từ đó tiết kiệm nhiên liệu, tăng hiệu suất và bảo vệ thiết bị khỏi sốc nhiệt.

Tại sao cần sử dụng bộ hâm nước trong lò hơi?

a. Tiết kiệm nhiên liệu, tối ưu chi phí vận hành

Nhiên liệu chiếm từ 60–80% chi phí vận hành của một hệ thống lò hơi. Việc tái sử dụng nhiệt từ khí thải thông qua bộ hâm nước giúp giảm lượng nhiên liệu cần đốt để làm sôi nước. Theo các nghiên cứu kỹ thuật, bộ hâm nước có thể giúp tiết kiệm 5–15% nhiên liệu tiêu thụ, đặc biệt với lò công suất lớn.

b. Nâng cao hiệu suất lò hơi

Hiệu suất của lò hơi được tính bằng tỷ lệ giữa năng lượng có ích (hơi nước sinh ra) và năng lượng đầu vào (nhiên liệu đốt). Khi nước cấp đã được làm nóng sẵn bởi bộ hâm nước, lò hơi cần ít năng lượng hơn để đưa nước tới điểm sôi. Hiệu suất tổng thể của hệ thống vì thế có thể tăng thêm 2–5% tùy theo thiết kế.

c. Bảo vệ thiết bị và kéo dài tuổi thọ

Sự chênh lệch nhiệt độ quá lớn giữa nước lạnh và buồng đốt có thể gây ra hiện tượng nứt nồi hơi, bong tróc bề mặt truyền nhiệt do sốc nhiệt. Việc làm nóng nước trước sẽ giảm nguy cơ hư hại và giúp nồi hơi vận hành ổn định, kéo dài tuổi thọ của toàn bộ hệ thống.

d. Góp phần bảo vệ môi trường

Nhờ tận dụng nhiệt khí thải, bộ hâm nước giúp giảm nhiệt độ khí thải ra môi trường từ 300–350°C xuống còn khoảng 150–200°C, hạn chế thất thoát năng lượng và giảm phát thải CO₂. Đây là một trong những yếu tố giúp doanh nghiệp hướng tới sản xuất xanh và tiết kiệm năng lượng.

Đối tượng nên sử dụng bộ hâm nước

Bộ hâm nước là thiết bị phù hợp với hầu hết các hệ thống lò hơi công nghiệp có công suất từ trung bình đến lớn, đặc biệt là các ngành có nhu cầu sử dụng hơi liên tục như:

• Ngành thực phẩm, đồ uống, rượu bia
• Ngành dệt nhuộm
• Ngành sản xuất giấy, bao bì
• Ngành chế biến gỗ
• Các nhà máy nhiệt điện, luyện kim, hóa chất

Ngoài ra, doanh nghiệp sử dụng lò hơi tầng sôi, lò hơi ghi xích, lò hơi đốt than hoặc sinh khối đều có thể lắp thêm bộ hâm nước để cải thiện hiệu quả hoạt động.

Bộ hâm nước được lắp đặt ở đâu trong hệ thống lò hơi?

Bộ hâm nước thường được lắp đặt ở phía sau buồng đốt, cụ thể là giữa ống dẫn khí thải và quạt hút khói (ID fan). Vị trí này giúp thiết bị tiếp xúc trực tiếp với dòng khí nóng trước khi ra ống khói, tận dụng triệt để nguồn nhiệt thải.

Nước cấp đi qua bộ hâm sẽ hấp thụ nhiệt từ khí thải, sau đó mới đi vào bình chứa hoặc trực tiếp vào nồi hơi. Lưu ý rằng bộ hâm nước nên được bảo ôn kỹ càng để tránh thất thoát nhiệt ra môi trường xung quanh.

Khi nào nên lắp đặt hoặc bảo trì bộ hâm nước?

a. Khi nào nên lắp đặt?

• Khi hệ thống lò hơi có công suất lớn và tiêu thụ nhiều nhiên liệu.
• Khi doanh nghiệp muốn nâng cấp hệ thống hiện tại để tiết kiệm chi phí vận hành.
• Khi có yêu cầu giảm phát thải khí nhà kính theo tiêu chuẩn môi trường.
• Khi lò hơi có thời gian vận hành dài và liên tục, khiến tổn thất nhiệt càng lớn.

b. Khi nào cần bảo trì?

• Định kỳ 3–6 tháng: Kiểm tra độ bám bụi, muội than trên bề mặt truyền nhiệt.
• Khi thấy hiệu suất lò giảm: Có thể là do ống trao đổi nhiệt bị bẩn, nghẹt.
• Khi áp suất đầu vào nước bị tụt: Kiểm tra xem có bị rò rỉ hay tắc nghẽn tại bộ hâm không.
• Trước mùa cao điểm sản xuất: Đảm bảo bộ hâm nước hoạt động ổn định trong suốt thời gian vận hành liên tục.

Bộ hâm nước hoạt động như thế nào?

a. Nguyên lý trao đổi nhiệt gián tiếp

Bộ hâm nước hoạt động dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt gián tiếp giữa hai dòng chất lỏng không tiếp xúc trực tiếp:

• Dòng khí nóng: Là khí thải sau buồng đốt, có nhiệt độ từ 250–350°C.
• Dòng nước lạnh: Là nước cấp vào hệ thống, có nhiệt độ khoảng 25–30°C.

Dòng khí nóng đi qua các ống truyền nhiệt, truyền năng lượng cho nước chảy ngược chiều bên ngoài ống (hoặc ngược lại tùy thiết kế). Nhờ đó, nước được làm nóng trước khi đi vào nồi hơi, còn khí thải được làm nguội trước khi ra môi trường.

b. Cấu tạo cơ bản của bộ hâm nước

Một bộ hâm nước tiêu chuẩn bao gồm các thành phần sau:

• Ống trao đổi nhiệt: Là nơi diễn ra quá trình truyền nhiệt giữa khí nóng và nước cấp.
• Vỏ bọc bảo ôn: Giữ nhiệt và tránh thất thoát năng lượng ra bên ngoài.
• Cửa vệ sinh: Giúp bảo trì, làm sạch dễ dàng.
• Cảm biến nhiệt độ: Theo dõi nhiệt độ nước đầu vào – đầu ra và khí thải.
• Van an toàn & thoát khí: Giúp điều tiết áp lực bên trong thiết bị.

Kết luận

Bộ hâm nước là một thiết bị phụ nhưng không thể thiếu trong bất kỳ hệ thống lò hơi công nghiệp nào hiện đại. Với khả năng tận dụng nhiệt dư, giảm tiêu hao nhiên liệu và tăng hiệu suất lò hơi, bộ hâm nước giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí dài hạn và vận hành hệ thống an toàn, bền bỉ hơn. Nếu bạn đang sở hữu một lò hơi công suất vừa hoặc lớn mà chưa tích hợp bộ hâm nước, thì đây chính là lúc thích hợp để nâng cấp, cải tiến dây chuyền sản xuất của mình.

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