Tối Ưu Hóa Nhiệt Trị Trong Hệ Thống Đốt Sinh Khối, Than Truyền Thống.

Trong thế giới công nghiệp ngày nay, việc tối ưu hóa nhiên liệu không chỉ là vấn đề chi phí mà còn là yếu tố sống còn cho hiệu suất và môi trường. Than và sinh khối – hai loại nhiên liệu phổ biến – có nhiệt trị khác nhau, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sinh nhiệt của lò hơi. Nhưng liệu bạn đã khai thác hết tiềm năng nhiệt trị của chúng chưa? Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ cách tối ưu hóa nhiệt trị để vận hành lò hơi hiệu quả hơn, tiết kiệm hơn và bền vững hơn.

Nhiệt trị là gì và vai trò của nó trong hệ thống đốt?

Nhiệt trị (hay còn gọi là giá trị nhiệt, calorific value) là lượng nhiệt sinh ra khi một đơn vị nhiên liệu được đốt cháy hoàn toàn trong điều kiện tiêu chuẩn. Đơn vị thường dùng là kcal/kg hoặc MJ/kg.

Trong các hệ thống đốt than và sinh khối, nhiệt trị đóng vai trò trung tâm trong việc quyết định:

• Hiệu suất của quá trình cháy
• Lượng nhiên liệu cần sử dụng
• Chi phí nhiên liệu
• Lượng khí thải CO₂ sinh ra
• Tải nhiệt cung cấp cho hệ thống trao đổi nhiệt (lò hơi, tuabin, sấy công nghiệp…)

Ví dụ: than đá antraxit có nhiệt trị từ 7000–8500 kcal/kg, trong khi sinh khối như mùn cưa, vỏ trấu có thể chỉ đạt 3000–4500 kcal/kg tùy vào độ ẩm.

Vì sao cần tối ưu hóa nhiệt trị trong đốt sinh khối và than?

Việc tối ưu hóa nhiệt trị có ý nghĩa chiến lược và kinh tế đối với doanh nghiệp vận hành lò hơi công nghiệp, cụ thể:

 Tiết kiệm chi phí nhiên liệu

Than hoặc sinh khối có nhiệt trị cao sẽ tạo ra nhiều nhiệt hơn cho cùng một khối lượng, đồng nghĩa với việc giảm khối lượng nhiên liệu cần dùng.

 Tăng hiệu suất lò hơi

Lò hơi đạt nhiệt độ đủ nhanh, ổn định hơn, giảm tổn thất nhiệt, tăng hiệu suất cháy và trao đổi nhiệt.

 Giảm thiểu phát thải CO₂

Với nhiệt trị cao, nhiên liệu cháy hoàn toàn hơn, giảm khí CO, CO₂ chưa cháy hết, giúp bảo vệ môi trường và đạt chuẩn khí thải.

 Tối ưu hóa vận hành

Nhiệt trị cao giúp giảm tình trạng đóng xỉ, bám tro, kéo dài tuổi thọ thiết bị, ít bảo trì hơn.

Khi nào cần thực hiện tối ưu hóa nhiệt trị?

Bạn nên bắt đầu quá trình tối ưu hóa khi xuất hiện một trong những dấu hiệu sau:

• Chi phí nhiên liệu tăng bất thường
• Lò hơi không đạt công suất thiết kế
• Tro xỉ tăng nhiều, đóng bám thành buồng đốt
• Tốc độ sinh hơi chậm hoặc không ổn định
• Phát hiện nhiên liệu đầu vào có độ ẩm cao hoặc không đồng nhất

Ngoài ra, nên kiểm tra định kỳ hàng quý hoặc 6 tháng một lần, đặc biệt khi thay đổi nguồn cung nhiên liệu hoặc thay đổi công nghệ đốt.

Áp dụng tối ưu hóa nhiệt trị ở đâu trong hệ thống đốt?

Tối ưu hóa nhiệt trị không chỉ liên quan đến việc chọn nhiên liệu, mà còn phải đồng bộ trên toàn bộ hệ thống, bao gồm:

1. Kho nhiên liệu đầu vào

• Phơi/sấy nhiên liệu sinh khối để giảm độ ẩm
• Trộn than/sinh khối có nhiệt trị khác nhau theo tỷ lệ tối ưu

2. Hệ thống cấp nhiên liệu

• Điều chỉnh tốc độ cấp liệu phù hợp với nhu cầu nhiệt
• Đồng bộ cấp gió – cấp nhiên liệu để đảm bảo cháy hoàn toàn

3. Buồng đốt

• Thiết kế buồng đốt phù hợp với nhiệt trị nhiên liệu
• Kiểm tra, bảo trì hệ thống phân phối gió, tường cách nhiệt

4. Hệ thống điều khiển tự động

• Cài đặt cảm biến nhiệt, lưu lượng, độ ẩm để điều khiển tối ưu
• Áp dụng AI hoặc hệ điều hành PLC để điều chỉnh theo thời gian thực

Ai là người chịu trách nhiệm trong quá trình tối ưu hóa?

Tối ưu hóa nhiệt trị là công việc đa ngành và đòi hỏi sự phối hợp của nhiều bộ phận:

Làm thế nào để tối ưu hóa nhiệt trị hiệu quả?

Dưới đây là 6 bước quan trọng để tối ưu hóa nhiệt trị trong hệ thống đốt than và sinh khối:

 Bước 1: Phân tích nhiên liệu đầu vào

• Sử dụng thiết bị xác định nhiệt trị (máy bom nhiệt lượng)
• Kiểm tra độ ẩm, tỷ lệ tro, tạp chất

 Bước 2: Điều chỉnh phối trộn nhiên liệu

• Pha trộn các loại than/sinh khối để đạt nhiệt trị trung bình lý tưởng
• Ví dụ: Trộn 70% than nhiệt trị cao với 30% sinh khối rẻ hơn

 Bước 3: Tối ưu hóa lượng gió cấp

• Dùng cảm biến O₂ để kiểm soát lượng không khí dư
• Quá ít gió → cháy không hết; quá nhiều gió → thất thoát nhiệt

 Bước 4: Cải thiện tuần hoàn nhiệt

• Tái sử dụng khí nóng đầu ra để sấy nhiên liệu đầu vào
• Gắn bộ tiết kiệm nhiệt (economizer) ở ống khói

 Bước 5: Bảo trì và vệ sinh định kỳ

• Tẩy xỉ, cặn bám trong buồng đốt để đảm bảo trao đổi nhiệt tốt
• Kiểm tra hệ thống quạt, cấp liệu, vòi phun

 Bước 6: Sử dụng hệ thống giám sát thông minh

• Áp dụng hệ thống SCADA hoặc PLC để thu thập và phân tích dữ liệu thời gian thực
• Dựa vào biểu đồ nhiệt độ, áp suất để điều chỉnh thông số tối ưu

 Kết luận

Tối ưu hóa nhiệt trị không chỉ là việc nâng cao hiệu suất cháy, mà còn là giải pháp kinh tế và môi trường bền vững cho các hệ thống lò hơi đốt than và sinh khối. Việc nắm rõ và áp dụng đúng phương pháp sẽ giúp doanh nghiệp:

• Tiết kiệm đáng kể chi phí nhiên liệu
• Nâng cao hiệu suất lò hơi
• Kéo dài tuổi thọ thiết bị
• Giảm lượng phát thải độc hại ra môi trường

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