LÒ HƠI ĐỐT FO-DO-GAS

2.1 Cấu tạo lò hơi đốt FO-DO-Gas

Một hệ thống lò hơi đốt FO-DO-Gas hoàn chỉnh bao gồm:

Đầu đốt dầu FO (burner):
Thiết bị phun nhiên liệu dạng sương kết hợp quạt gió cấp oxy đốt. Đầu đốt có công suất 1 – 15 triệu kcal/h, kiểm soát theo tỉ lệ gió/nhiên liệu, có van điện từ, đầu dò ion và bộ khởi động mềm.

Buồng đốt (combustion chamber):
Thép chịu nhiệt hoặc inox 304, lót gạch ceramic ≥ 1.400°C, có cửa vệ sinh và cổng lấy mẫu khí thải. Bố trí hợp lý để hoàn thiện cháy ở pha xoáy, giảm điểm nóng.

Bộ trao đổi nhiệt (heat exchanger):
Cấu hình 3 pass hoặc 4 pass, ống sinh hơi φ51 hoặc φ63, thiết kế kiểu vòm lửa ẩm giúp tăng diện tích truyền nhiệt. Vùng ống đối lưu được bố trí hệ thống gân xoắn giảm tổn thất nhiệt.

Bình chứa dầu & hệ thống bơm nhiên liệu:
Gồm bồn 5 – 20 m³, bơm ly tâm 3 pha, bộ lọc hai cấp và hệ thống gia nhiệt để duy trì độ nhớt FO/DO trước khi đốt.

Bộ điều khiển tự động:
PLC hoặc relay logic lập trình sẵn với chức năng báo mức nước, áp suất, ngắt khẩn, cảnh báo mất lửa và điều khiển tuần tự burner.

Ống khói & xử lý khí thải:
Ống khói thép φ300–600 mm cao từ 8–18 m, có thể tích hợp bộ khử NOx, bẫy sương và giảm âm tùy theo yêu cầu môi trường.

2.2 Nguyên lý hoạt động của lò hơi đốt FO-DO-Gas

Nhiên liệu lỏng được bơm từ bồn chứa qua bộ lọc, gia nhiệt và phun vào buồng đốt dưới dạng sương mịn bởi đầu đốt dầu FO. Quạt gió đồng thời cung cấp oxy để hỗn hợp cháy hoàn toàn.

Ngọn lửa xoáy đốt cháy nhiên liệu trong buồng đốt tạo ra khí nóng nhiệt độ 1.200 – 1.500°C. Luồng khí nóng đi qua bộ trao đổi nhiệt – nơi nước hấp thụ nhiệt và hóa hơi.

Khí thải sau cùng đi qua ống khói hoặc thiết bị xử lý NOx/SO₂ rồi thải ra môi trường.

Toàn bộ quá trình được kiểm soát tự động theo nhiệt độ nước, áp suất buồng đốt và chế độ công suất yêu cầu. Hệ thống có thể khởi động – dừng – làm nguội hoàn toàn tự động.

3.1 Thông số kỹ thuật tiêu biểu của lò hơi đốt FO-DO-Gas

Các lò hơi đốt FO-DO-Gas hiện đại có dải công suất và thông số như sau:

Công suất sinh hơi: 1 – 20 tấn/h
Áp suất làm việc: 8 – 25 bar
Nhiệt độ hơi bão hòa: 170 – 250°C
Nhiệt độ buồng đốt: 1.200 – 1.500°C
Hiệu suất nhiệt tổng thể: 88 – 92%
Mức tiêu thụ FO: 60 – 66 kg/tấn hơi
Mức tiêu thụ DO: 58 – 64 lít/tấn hơi
Tỷ lệ khí thải khô: 18 – 21%
Nồng độ CO sau buồng đốt: < 30 ppm
Nồng độ NOx trong khí thải: < 100 mg/Nm³
Độ ồn vận hành: < 82 dB(A) ở 1 mét
Tỷ lệ xả đáy: 2 – 5% lưu lượng nước cấp
Tuổi thọ trung bình thiết bị: 15 – 20 năm
Thời gian khởi động (từ lạnh): 15 – 25 phút

Các đầu đốt dầu FO tích hợp chức năng điều chỉnh tỷ lệ gió – nhiên liệu, chống giật ngọn lửa, chống quá áp và chống quá nhiệt. Một số dòng burner cao cấp có thể modulating theo tải biến thiên từ 30% đến 100% công suất.

3.2 Tiêu chuẩn thiết kế – chế tạo – an toàn

Lò hơi đốt FO-DO-Gas tại ETEK được chế tạo và kiểm định theo hệ thống tiêu chuẩn quốc tế khắt khe:

Thiết kế & kết cấu áp lực:
ASME Section I – Power Boilers Code
EN 12953 – Lò hơi ống lửa công nghiệp
ISO 16528 – Áp lực chung cho thiết bị áp lực toàn cầu
TEMA – Tiêu chuẩn trao đổi nhiệt ống chùm

An toàn vận hành & điện điều khiển:
IEC 61508 – An toàn chức năng cho hệ thống điều khiển
NFPA 85 – Quy chuẩn phòng chống cháy nổ lò công nghiệp
ISO 12100 – Đánh giá và giảm thiểu rủi ro máy móc

Chất lượng môi trường – năng lượng:
ISO 14001 – Quản lý môi trường nhà máy
ISO 50001 – Quản lý năng lượng hiệu quả
CE Marking – Chứng nhận xuất khẩu sang EU
UL & CSA – Chứng chỉ thiết bị điện – điều khiển tại Bắc Mỹ

Tất cả thiết bị phụ trợ như bộ trao đổi nhiệt, bơm, cảm biến, tủ điện đều có truy xuất nguồn gốc và kiểm tra theo tiêu chuẩn ANSI/ASME – EN.

3.3 Các hãng sản xuất nổi bật theo phân khúc

Cao cấp – Cleaver-Brooks (Hoa Kỳ):
Chuyên cung cấp lò hơi đốt FO-DO-Gas 3-4 pass tích hợp burner Weishaupt, điều khiển PLC Siemens, vỏ bảo ôn đa lớp. Hiệu suất > 92%, hệ số CO < 20 ppm.

Trung cấp – Baltur (Ý):
Nổi tiếng với burner FO/DO đa chế độ đốt, đáp ứng tải biến thiên tốt, bảo trì đơn giản. Lò tương thích với các ngành thực phẩm – hóa chất vừa và nhỏ.

Phổ thông – Taiguo Boiler (Trung Quốc):
Cung cấp nồi hơi nhiên liệu lỏng dạng nằm hoặc đứng, cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt, phù hợp nhà máy quy mô nhỏ, có sẵn linh kiện thay thế.

ETEK có thể phối hợp tích hợp đầu đốt từ các thương hiệu trên vào hệ thống tổng thể, phù hợp với đặc thù nhiên liệu và tải tiêu thụ hơi tại Việt Nam và khu vực Đông Nam Á.

4.1 Lợi ích kỹ thuật và kinh tế khi sử dụng lò hơi đốt FO-DO-Gas

Lò hơi đốt FO-DO-Gas mang lại hiệu quả rõ rệt về hiệu suất đốt, chất lượng hơi và độ ổn định hệ thống cho nhà máy:

Hiệu suất nhiệt cao, phản ứng nhiệt nhanh
Hệ thống burner và buồng đốt được thiết kế tối ưu giúp đạt hiệu suất trên 90% và thời gian đáp ứng tải dưới 5 giây – đặc biệt phù hợp cho các quá trình cần điều chỉnh áp suất linh hoạt.

Không sinh tro xỉ, giảm chi phí xử lý thải
Do nhiên liệu lỏng cháy hoàn toàn, không tạo cặn rắn nên tiết kiệm được chi phí lao động và vận hành hệ thống xả tro như lò đốt than hay sinh khối.

Dễ kiểm soát và tự động hóa cao
Tích hợp cảm biến lưu lượng, áp suất, đầu dò lửa, relay bảo vệ giúp hệ thống hoạt động an toàn – liên tục – dễ giám sát qua HMI hoặc SCADA.

Tiết kiệm không gian – dễ bảo trì
So với lò ghi, lò hơi FO/DO có kích thước nhỏ gọn, thời gian vệ sinh và kiểm định ngắn, không yêu cầu khu xả tro, dễ lắp đặt tại khu vực hẹp.

Phát thải thấp, thân thiện với môi trường
Với đầu đốt chuẩn EU/US, khí thải có thể đạt NOx < 80 ppm, CO < 30 ppm, SO₂ gần như bằng 0 nếu dùng DO hoặc LPG.

Chi phí nhiên liệu dự toán chính xác
Tỷ lệ tiêu thụ nhiên liệu lỏng ổn định theo lưu lượng hơi, dễ lập kế hoạch và kiểm soát ngân sách vận hành, đặc biệt với các dây chuyền chạy theo ca.

4.2 Ứng dụng thực tế trong công nghiệp

Ngành dệt nhuộm – may mặc
Cung cấp hơi sạch cho máy nhuộm, ép vải, máy calender… Không có tro bám vào vải như lò than nên đáp ứng tiêu chuẩn xuất khẩu châu Âu, Nhật Bản.

Nhà máy thực phẩm – đồ uống
Sử dụng trong hấp, tiệt trùng, nấu, chiết rót… Hơi từ lò hơi đốt FO-DO-Gas không có mùi, không mang bụi, rất phù hợp cho công đoạn tinh chế sản phẩm.

Ngành nhựa – cao su – hóa chất
Cung cấp nhiệt cho khuôn, nồi phản ứng hoặc dây chuyền ép đùn. Khả năng kiểm soát áp suất hơi chính xác ±1% giúp đảm bảo chất lượng thành phẩm.

Trung tâm y tế – bệnh viện – spa
Dùng trong nồi hấp tiệt trùng, hệ thống nước nóng – sưởi, nơi yêu cầu hơi không chứa tạp chất và không gây mùi.

Các cụm công nghiệp vừa – nhỏ
Những doanh nghiệp trong khu công nghiệp không được phép sử dụng nhiên liệu rắn thường lựa chọn lò FO/DO để đảm bảo vệ sinh môi trường và phù hợp quy hoạch năng lượng đô thị.

Dây chuyền chế biến thủy sản – nông sản
Yêu cầu hơi vệ sinh, nhiệt độ ổn định cao, khởi động nhanh – tắt dễ dàng, giảm thời gian chờ máy, tăng hiệu quả sản xuất.

5.1 Thiết kế – chế tạo – lắp đặt đồng bộ lò hơi đốt FO-DO-Gas

ETEK cung cấp giải pháp tổng thể cho lò hơi đốt FO-DO-Gas từ khâu tư vấn lựa chọn cấu hình, tính toán phụ tải hơi, đến thiết kế chi tiết, gia công chế tạo, thi công lắp đặt và chạy thử.

Chúng tôi sử dụng phần mềm thiết kế nhiệt chuyên dụng như HTRI, CFD để mô phỏng phân bố nhiệt trong buồng đốt, luồng khói và tối ưu diện tích bộ trao đổi nhiệt, từ đó giảm tổn thất nhiệt đối lưu – bức xạ.

ETEK thiết kế hệ thống điều khiển thông minh tương thích với đầu đốt Baltur, Riello, Weishaupt, hỗ trợ giao tiếp Modbus/RS485, có thể kết nối hệ thống quản lý trung tâm nhà máy (DCS).

5.2 Giải pháp tối ưu hóa hệ thống nhiên liệu lỏng

Đối với các nhà máy sử dụng FO/DO, ETEK tư vấn và triển khai đầy đủ hệ thống nhiên liệu lỏng gồm:

Bồn chứa 10 – 50 m³ có cảm biến mức liên tục
Bộ gia nhiệt bằng điện trở hoặc hơi gián tiếp giữ FO ở 60 – 80°C
Hệ thống bơm đôi hoạt động luân phiên, có lọc kép và bộ đo lưu lượng
Đường ống dẫn có bọc bảo ôn kèm cáp nhiệt hoặc jacketed pipe
Tủ điều khiển nhiệt độ – áp suất dầu độc lập

Các cấu hình này giúp nhiên liệu luôn đạt trạng thái tối ưu trước khi phun đốt, đảm bảo tia phun đồng đều, ngọn lửa ổn định và giảm tiêu hao.

5.3 Kinh nghiệm triển khai dự án trong nước và quốc tế

ETEK đã lắp đặt hơn 100 hệ thống lò hơi đốt FO-DO-Gas cho nhiều nhà máy thực phẩm, dệt nhuộm, y tế, bao bì… tại các khu công nghiệp VSIP, Tân Bình, Long Đức, và Cần Thơ.

Ngoài ra, ETEK còn thực hiện các dự án xuất khẩu lắp đặt hệ thống tại khu vực Đông Nam Á, Trung Đông và châu Phi, nơi yêu cầu sử dụng lò hơi bằng nhiên liệu lỏng do điều kiện cấm đốt than.

Với đội ngũ kỹ sư đạt chứng chỉ ASME, API, AWS cùng năng lực tích hợp hệ thống burner theo tiêu chuẩn UL, CE, chúng tôi đảm bảo chất lượng đồng nhất cho mọi thị trường.

5.4 Hệ thống điều khiển thông minh – SCADA – cảnh báo sớm

ETEK trang bị hệ thống điều khiển PLC với màn hình cảm ứng 7–10 inch hiển thị trạng thái toàn bộ quá trình: bơm dầu, burner, áp suất, mức nước, trạng thái lửa, trạng thái quạt gió…

Tính năng nổi bật:

Tự động khởi động burner theo chế độ đặt tải
Báo mất lửa, nghẽn đầu đốt, lỗi đánh lửa
Cảnh báo sớm quá nhiệt, áp suất cao, mất nước
Đồng bộ vận hành van hơi, van nước cấp, hệ thống xả đáy
Dữ liệu có thể lưu log và truyền về trung tâm vận hành qua mạng nội bộ

Với các nhà máy lớn, hệ thống có thể kết nối SCADA trung tâm để giám sát nhiều lò hơi cùng lúc.

5.5 Dịch vụ bảo trì chuyên sâu – phản hồi nhanh 24/7

ETEK cung cấp các gói bảo trì định kỳ 3 – 6 tháng/lần gồm:

Kiểm tra đầu đốt dầu FO, làm sạch kim phun, điện cực đánh lửa
Đo phân tích khí thải CO, NOx – tinh chỉnh tỉ lệ gió
Vệ sinh ống trao đổi nhiệt, kiểm tra lớp bảo ôn
Hiệu chỉnh cảm biến nhiệt độ – áp suất
Bảo trì motor quạt FD, bơm dầu, bơm nước cấp
Hiệu chỉnh hoặc thay thế các relay, timer, biến tần

Khi xảy ra sự cố khẩn cấp, kỹ sư ETEK phản hồi trong vòng 2–6 giờ và thay thế phụ tùng trong vòng 48 giờ tại các khu công nghiệp trong nước và khu vực Đông Nam Á.

5.6 Nguồn phụ tùng phong phú – giao nhanh

ETEK luôn sẵn kho các linh kiện trọng yếu:

Đầu đốt FO – DO các dải công suất từ 500.000 – 10.000.000 kcal/h
Cảm biến áp suất, nhiệt độ, relay đánh lửa, van solenoid
Bơm dầu 3 pha, lọc tách dầu, bộ điều nhiệt
Bộ trao đổi nhiệt ống lửa, ống nước phi 51 – 76 mm
Phụ kiện ống khói: cửa thăm, giảm âm, cảm biến khí thải

Toàn bộ phụ kiện đều có CO, CQ, đáp ứng thay thế nhanh chóng, đảm bảo vận hành liên tục, không gián đoạn sản xuất.

Bài viết liên quan:

• Tư vấn các hệ lò hơi khác
• Thị trường quốc tế