LÒ HƠI GHI TĨNH

CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ VÀ GIẢI PHÁP TỐI ƯU HIỆU SUẤT ĐỐT NHIÊN LIỆU RẮN

Lò hơi ghi tĩnh là lựa chọn kinh tế trong đốt nhiên liệu rắn cho các nhà máy vừa và nhỏ. Với cấu trúc ghi đốt cố định, hệ cấp gió tự nhiên, vận hành đơn giản, dễ bảo trì, loại lò này vẫn giữ vai trò quan trọng trong sản xuất công nghiệp truyền thống và hiện đại hóa tiết kiệm chi phí.

Lò hơi ghi tĩnh là một trong những công nghệ đốt nhiên liệu rắn phổ biến nhất hiện nay trong các ngành công nghiệp thực phẩm, dệt nhuộm, chế biến gỗ và hóa chất. Với đặc trưng ghi đốt cố định, hệ thống hoạt động dựa trên cơ chế cấp gió tự nhiên hoặc quạt cưỡng bức, tạo điều kiện cho quá trình cháy ổn định, tiết kiệm nhiên liệu và giảm phát thải.

Các thông số kỹ thuật của lò hơi ghi tĩnh thường nằm trong dải công suất 1–20 tấn hơi/giờ, áp suất thiết kế 6–25 bar, nhiệt độ hơi bão hòa 170–225°C. Tỷ lệ hiệu suất đốt nhiên liệu rắn đạt 78–84% tùy theo cấu hình và loại vật liệu chế tạo.

Vật liệu chế tạo thân lò hơi ghi tĩnh thường là thép chịu nhiệt ASTM A515/A516 Grade 70, có độ dày 10–25 mm, hệ số giãn nở nhiệt thấp và khả năng chịu áp cao. Bộ phận ghi đốt cố định được làm bằng gang xám hoặc thép đúc Cr–Mo, đảm bảo tuổi thọ trên 5 năm.

Nhờ thiết kế buồng đốt phân lớp, quá trình cháy của nhiên liệu rắn được chia thành ba vùng: sấy – cháy – than hóa, giúp tận dụng tối đa năng lượng, hạn chế khói đen và tro xỉ chưa cháy hết.

Cấu tạo tổng thể của lò hơi ghi tĩnh

Một lò hơi ghi tĩnh tiêu chuẩn bao gồm các bộ phận chính: buồng đốt, ghi lò, ống nước, ống khói, bộ hâm nước (economizer), bộ sấy không khí (air preheater), quạt cấp gió và hệ thống xử lý tro xỉ.

Buồng đốt là nơi diễn ra quá trình chuyển hóa năng lượng nhiên liệu rắn thành nhiệt năng. Kết cấu buồng đốt dạng hộp chữ nhật hoặc hình trụ đứng, lót gạch chịu nhiệt Al₂O₃ ≥ 45%, giới hạn chịu nhiệt 1.350–1.500°C.

Phía dưới là ghi đốt cố định, gồm các thanh ghi gang dày 20–30 mm, khe hở 10–15 mm để cấp gió tự nhiên từ dưới lên. Khí cháy sau khi đi qua vùng cháy chính sẽ truyền nhiệt cho cụm ống nước và sinh hơi.

Hệ thống cấp gió tự nhiên hoặc cưỡng bức bằng quạt ly tâm giúp duy trì tốc độ gió 1,5–2,5 m/s tại bề mặt ghi, đảm bảo nhiên liệu rắn cháy hoàn toàn, tro xỉ khô, ít than chưa cháy.

Nguyên lý hoạt động của lò hơi ghi tĩnh

Nguyên lý hoạt động của lò hơi ghi tĩnh dựa trên cơ chế cháy tầng (layer combustion). Nhiên liệu rắn được nạp vào bề mặt ghi đốt cố định, sau đó không khí được cấp gió tự nhiên từ dưới lên để duy trì quá trình oxy hóa.

Quá trình cháy diễn ra qua ba giai đoạn:

  1. Sấy khô nhiên liệu ở 100–200°C.
  2. Bốc hơi và cháy chất dễ bay hơi ở 250–600°C.
  3. Cháy than cốc và tàn tro ở 700–1.200°C.

Lượng tro xỉ còn lại được thu gom qua cửa xỉ, trong khi khí cháy đi lên vùng truyền nhiệt. Hệ thống ống nước bố trí quanh buồng đốt hấp thụ nhiệt, chuyển nước thành hơi.

Nhờ thiết kế hợp lý, nhiệt độ khói ra khỏi lò được khống chế ở 180–220°C, giúp hiệu suất đốt nhiên liệu rắn đạt trên 80%.

Bộ phận ghi đốt cố định và vật liệu chế tạo

Ghi đốt cố định là thành phần cốt lõi của lò hơi ghi tĩnh. Cấu tạo dạng mặt phẳng hoặc nghiêng 15–25°, giúp nhiên liệu rắn phân bố đều và cháy triệt để.

Ghi lò được chế tạo bằng gang đúc hợp kim Cr–Mo, có khả năng chịu nhiệt 1.200°C, độ cứng Brinell ≥ 220 HB. Tuổi thọ ghi đạt 20.000–25.000 giờ hoạt động.

Bên dưới ghi bố trí khoang cấp gió tự nhiên có van điều chỉnh lưu lượng, đảm bảo lượng oxy tối ưu. Khi vận hành, gió được cấp đều, tránh hiện tượng cháy cục bộ, giảm tổn thất do tro xỉ còn than chưa cháy.

Hệ thống truyền nhiệt của lò hơi ghi tĩnh

Trong lò hơi ghi tĩnh, bộ phận truyền nhiệt gồm ba vùng chính: vùng bức xạ (radiant zone), vùng đối lưu (convective zone) và vùng thu hồi nhiệt. Nhiệt từ quá trình cháy nhiên liệu rắn được truyền qua tường nước (water wall), dàn ống sinh hơi (evaporator) và bộ quá nhiệt (superheater).

Tốc độ trao đổi nhiệt đạt 1.200–1.600 W/m²K. Diện tích truyền nhiệt trung bình của lò hơi ghi tĩnh công suất 10 tấn hơi/giờ khoảng 380–450 m². Các ống chịu áp lực làm từ thép ASTM A210 Grade A1, đường kính 51 mm, chiều dày 3,5–5 mm, chịu nhiệt tối đa 500°C.

Độ tổn thất áp suất qua ống sinh hơi không vượt quá 0,25 MPa, đảm bảo lưu lượng ổn định. Nhờ hệ thống cấp gió tự nhiên và phân bố nhiệt đều, tỷ lệ cháy hoàn toàn đạt trên 97%, lượng tro xỉ chứa carbon chưa cháy chỉ còn 1–2%.

Bộ hâm nước – Economizer

Bộ hâm nước là thiết bị trao đổi nhiệt tận dụng nhiệt khói thải ra khỏi buồng đốt để gia nhiệt nước cấp trước khi vào lò. Trong lò hơi ghi tĩnh, nhiệt độ khói trước economizer khoảng 200–220°C, sau khi qua bộ hâm giảm còn 130–150°C.

Hiệu suất thu hồi nhiệt đạt 65–70%, giúp tiết kiệm 8–12% nhiên liệu rắn tiêu thụ. Vật liệu chế tạo ống hâm nước là thép carbon liền mạch ASTM A179, chiều dày 2,5–3 mm.

Khi kết hợp với hệ thống cấp gió tự nhiên, lượng khói ra ống khói giảm tốc độ xuống 6–8 m/s, giúp khí lưu trú lâu hơn, tăng khả năng truyền nhiệt và giảm phát thải CO.

Bộ sấy không khí – Air Preheater

Bộ sấy không khí (APH) trong lò hơi ghi tĩnh có nhiệm vụ gia nhiệt cho luồng gió cấp vào buồng đốt, nâng nhiệt độ không khí từ 30°C lên 120–180°C.

Nhờ cấp gió tự nhiên được sấy nóng, tốc độ cháy của nhiên liệu rắn tăng 10–15%, hiệu suất lò hơi tăng tương ứng 5–7%. Thiết bị sấy sử dụng ống thép xoắn hoặc dạng tấm chéo, hiệu suất truyền nhiệt đạt 60–75%.

Các nhà máy thường bố trí APH sau economizer để tận dụng tối đa năng lượng khói thải. Với cấu hình đúng, nhiệt độ khói ra ống khói chỉ còn 130–140°C, giảm thất thoát nhiệt ra môi trường, giảm hình thành tro xỉ ướt và muội bám.

Hệ thống cấp nhiên liệu rắn

Cấp nhiên liệu rắn trong lò hơi ghi tĩnh thường được thực hiện thủ công hoặc bán tự động bằng vít tải. Kích thước hạt nhiên liệu yêu cầu: than cám ≤ 25 mm, trấu ≤ 10 mm, độ ẩm ≤ 15%.

Tốc độ nạp nhiên liệu điều chỉnh 0,2–1,0 kg/giây tùy công suất. Hệ thống phân phối nhiên liệu được bố trí đều trên ghi đốt cố định, tránh hiện tượng cháy lệch hoặc tắc gió.

Khi nhiên liệu rắn cháy hoàn toàn, tro xỉ rơi xuống cửa xỉ, được thu gom bằng băng tải trục vít chịu nhiệt 600°C. Tỷ lệ tro bay so với tổng tro phát sinh < 25%, giảm tải cho hệ thống lọc bụi.

Hệ thống xử lý tro xỉ và khí thải

Trong lò hơi ghi tĩnh, tro xỉ chiếm 8–12% khối lượng nhiên liệu rắn. Tro được thu tại đáy buồng đốt bằng vít tải hoặc máng nước (slag conveyor), làm nguội xuống < 100°C trước khi thải ra ngoài.

Khí thải chứa bụi, CO, NOx và SO₂ được dẫn qua hệ thống lọc đa cấp: cyclone – venturi – túi lọc vải. Hiệu suất lọc bụi đạt 96–98%, nồng độ bụi đầu ra ≤ 150 mg/Nm³, đáp ứng QCVN 19:2009/BTNMT.

Các nhà máy ứng dụng cấp gió tự nhiên kết hợp ống khói cao ≥ 25 m để tăng khả năng khuếch tán khí. Nhờ vậy, nồng độ CO₂ và NOx giảm 8–10% so với lò hơi ghi cơ học cùng công suất.

Hệ thống điều khiển và an toàn

Lò hơi ghi tĩnh sử dụng hệ thống điều khiển PLC hoặc DCS để giám sát thông số vận hành: áp suất, nhiệt độ, lưu lượng gió và lượng nhiên liệu rắn nạp vào.

Các cảm biến chính:

  • Cảm biến áp suất (Pressure Transmitter, sai số ±0,5%).
  • Cảm biến nhiệt độ khói K-type, giới hạn 1.200°C.
  • Cảm biến lưu lượng gió (Vane Flowmeter) sai số ±1%.

Khi nhiệt độ khói ra vượt 250°C hoặc áp suất vượt 120% định mức, van an toàn tự động xả hơi. Bộ điều khiển PID giúp duy trì áp suất ổn định ±0,1 bar, đảm bảo quá trình cháy ghi đốt cố định luôn tối ưu.

Chu trình sinh hơi trong lò hơi ghi tĩnh

Chu trình làm việc của lò hơi ghi tĩnh bắt đầu từ bơm nước cấp → economizer → bao hơi → ống sinh hơi → bộ quá nhiệt → van ra hơi.

Nhiệt độ hơi ra khỏi bao hơi: 170–225°C.
Áp suất làm việc: 8–16 bar.
Tỷ lệ khô của hơi ≥ 98%.

Khói thải sau vùng đối lưu tiếp tục qua economizer, APH, rồi ra ống khói. Toàn bộ chu trình khép kín này cho phép nhiên liệu rắn được đốt triệt để, tro xỉ ít, và tiêu hao năng lượng thấp hơn 12–15% so với lò ống lửa cùng công suất.

Tối ưu hóa dòng khí và gió cấp

Hiệu suất lò hơi ghi tĩnh phụ thuộc lớn vào lượng cấp gió tự nhiên. Nếu gió thiếu, cháy không hoàn toàn, sinh CO cao; nếu gió thừa, mất nhiệt theo khói.

Các nhà máy áp dụng thiết bị đo lưu lượng khí O₂ analyzer (sai số ±0,1%) để điều chỉnh tỷ lệ gió/nhiên liệu theo giá trị λ = 1,15–1,25. Với chỉ số này, lượng tro xỉ cháy dở giảm 30%, hiệu suất đốt nhiên liệu rắn tăng thêm 5–7%.

Đường gió chính được bố trí ống phân phối có lỗ phun đều, tốc độ khí 2–2,5 m/s tại bề mặt ghi đốt cố định.

Cân bằng nhiệt và tổn thất năng lượng

Cân bằng nhiệt trong lò hơi ghi tĩnh được tính bằng công thức:
η = (Qh – Qm – Qb – Qx)/Qh × 100%
Trong đó Qh là tổng nhiệt trị nhiên liệu rắn, Qm tổn thất khói, Qb tổn thất bức xạ, Qx tổn thất tro.

Giá trị trung bình:
Qm = 6–8%, Qb = 2–3%, Qx = 1–2%, do đó η ≈ 85–88%.

Tổn thất do tro xỉ chưa cháy giảm nhờ cải thiện thiết kế ghi đốt cố địnhcấp gió tự nhiên đều đặn. Các lò hơi hiện đại còn bổ sung cảm biến nhiệt độ tro (ash temperature sensor) để tối ưu luồng khí tại từng vùng cháy.

Thông số kỹ thuật điển hình của lò hơi ghi tĩnh

Các lò hơi ghi tĩnh hiện nay được thiết kế theo tiêu chuẩn ASME Section I và TCVN 7704:2007. Thông số cơ bản như sau:

Công suất hơi: 1 – 20 tấn/giờ
Áp suất làm việc: 6 – 25 bar
Nhiệt độ hơi: 170 – 225°C
Hiệu suất đốt nhiên liệu rắn: 80 – 88%
Tỷ lệ không khí thừa: 15 – 25%
Nhiệt độ khói ra: 180 – 220°C
Tỷ lệ tro xỉ cháy dở: ≤ 2%
Lượng tiêu hao nhiên liệu rắn: 0,15 – 0,25 kg/kg hơi
Độ ẩm nhiên liệu cho phép: ≤ 15%
Thời gian khởi động: 30 – 60 phút

Mức tiêu thụ điện cho quạt và bơm khoảng 3–5 kWh/tấn hơi. Tổng lượng nước cấp tiêu chuẩn 1,1–1,2 kg/kg hơi, tương đương hiệu suất năng lượng đạt 85% ở điều kiện vận hành ổn định.

Hiệu suất và chỉ số vận hành

Hiệu suất của lò hơi ghi tĩnh được xác định bằng phương pháp gián tiếp (indirect efficiency test).

Tổn thất do khói thải: 6–9%
Tổn thất do tro xỉ: 1,5–2%
Tổn thất bức xạ và rò rỉ: 2–3%

Khi ứng dụng bộ hâm nướcbộ sấy không khí, nhiệt độ khói ra giảm 70–90°C, giúp tiết kiệm 8–10% nhiên liệu rắn.

Chỉ số OEE (Overall Equipment Effectiveness) đạt 82–90% khi vận hành liên tục 24/7. Tỷ lệ Availability ≥ 92%, Performance ≥ 95%, Quality ≥ 98%.

Tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn

Lò hơi ghi tĩnh phải tuân thủ các quy chuẩn kỹ thuật sau:

  • TCVN 7704:2007 – Lò hơi – Yêu cầu kỹ thuật an toàn.
  • ASME Section I – Power Boilers.
  • QCVN 01:2011/BLĐTBXH – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn nồi hơi.
  • ISO 16528-1:2007 – Boilers and Pressure Vessels.

Các thiết bị chịu áp lực được kiểm định định kỳ 12 tháng/lần, thử thủy lực áp suất 1,5 lần áp suất làm việc. Van an toàn hiệu chuẩn chính xác ±3%, áp kế được kiểm tra mỗi 6 tháng.

Bề mặt ghi đốt cố định được kiểm tra mài mòn, khe hở không vượt quá 2 mm so với thiết kế. Tro xỉ phải được dọn mỗi ca để tránh tắc nghẽn luồng cấp gió tự nhiên.

Tiêu chuẩn chất lượng hơi và nước cấp

Chất lượng hơi và nước cấp trong lò hơi ghi tĩnh quyết định tuổi thọ của ống sinh hơi và bộ quá nhiệt. Theo tiêu chuẩn TCVN 7704:2007 và ASME, các chỉ tiêu cần đạt gồm:

Độ pH nước cấp: 8,5 – 9,5
Độ cứng toàn phần: ≤ 0,03 mg/l
Hàm lượng oxy hòa tan: ≤ 0,02 mg/l
Hàm lượng silic: ≤ 0,02 mg/l
Hàm lượng sắt tổng: ≤ 0,1 mg/l
Độ dẫn điện: ≤ 30 µS/cm

Độ khô của hơi ≥ 98%, áp suất dao động ±0,1 bar, sai số nhiệt độ hơi ≤ ±3°C. Hệ thống xử lý nước cấp sử dụng thiết bị khử khí (deaerator), trao đổi ion và lọc than hoạt tính, đảm bảo không xảy ra hiện tượng ăn mòn trong ống sinh hơi.

Đối với nhiên liệu rắn có tro cao như trấu hoặc mùn cưa, nước cấp cần đạt chuẩn kiềm hóa để hạn chế đóng cặn silica, tránh giảm hiệu suất truyền nhiệt 2–3%.

Tiêu chuẩn môi trường và năng lượng

Mọi lò hơi ghi tĩnh đều phải đáp ứng các tiêu chuẩn phát thải khí thải và quản lý năng lượng theo quy định Việt Nam và quốc tế:

  • QCVN 19:2009/BTNMT – Giới hạn phát thải bụi và khí vô cơ.
  • QCVN 30:2012/BTNMT – Giới hạn khí thải công nghiệp đốt than.
  • ISO 14001:2015 – Hệ thống quản lý môi trường.
  • ISO 50001:2018 – Quản lý năng lượng.

Giá trị trung bình đo được tại các lò hơi ghi tĩnh ETEK cung cấp:
Bụi tổng: ≤ 150 mg/Nm³
CO: ≤ 200 mg/Nm³
NOx: ≤ 300 mg/Nm³
SO₂: ≤ 400 mg/Nm³

Hệ thống xử lý tro xỉ và bụi sử dụng cyclone kép + túi lọc vải chịu nhiệt Nomex, hiệu suất lọc 98–99%, thời gian hoàn nguyên 10 giây/lần xung khí. Nhờ cấp gió tự nhiên ổn định và tối ưu hóa cháy tầng, lượng CO giảm 10%, giúp nâng hiệu suất đốt nhiên liệu rắn lên mức 86–88%.

Các nhà máy có thể tái sử dụng nhiệt khói thải để sấy nguyên liệu, giúp tiết kiệm 8–12% năng lượng sơ cấp và giảm phát thải CO₂ khoảng 100–150 tấn/năm đối với công suất 10 tấn hơi/giờ.

Tuổi thọ, bảo trì và độ tin cậy

Lò hơi ghi tĩnh có tuổi thọ trung bình 15–20 năm khi vận hành đúng chuẩn. Chu kỳ bảo trì định kỳ:

– Vệ sinh buồng đốt: mỗi 48–72 giờ.
– Xả cặn đáy: mỗi ca 8 giờ.
– Kiểm tra van an toàn: hàng tuần.
– Thử thủy lực toàn hệ thống: 12 tháng/lần.

Tỷ lệ dừng máy ngoài kế hoạch ≤ 1,5%/năm khi áp dụng bảo trì dự đoán (Predictive Maintenance). Các ghi đốt cố định bằng gang Cr–Mo có thể tái sử dụng đến 3–4 lần mài.

Các lò hơi ghi tĩnh sử dụng nhiên liệu rắn có hàm lượng lưu huỳnh thấp (S < 0,6%) cho tuổi thọ ống sinh hơi tăng thêm 20–25%. Ngoài ra, hệ thống cấp gió tự nhiên được thiết kế lưu lượng ổn định tránh hiện tượng nứt gạch chịu lửa do sốc nhiệt.

Kiểm định và chứng nhận an toàn

Trước khi vận hành, lò hơi ghi tĩnh phải được kiểm định bởi cơ quan có thẩm quyền theo QCVN 01:2011/BLĐTBXH. Quy trình gồm: kiểm tra bề ngoài, kiểm định thủy lực 1,5P làm việc, kiểm tra độ kín và kiểm tra an toàn thiết bị phụ trợ.

Chứng chỉ kèm theo gồm:
– Hồ sơ thiết kế và bản vẽ kỹ thuật.
– Biên bản kiểm định an toàn áp lực.
– Chứng nhận vật liệu chế tạo (Mill Certificate).
– Sổ theo dõi vận hành.

Nhờ thiết kế tuân thủ ASME Section I, tất cả các lò hơi ghi tĩnh của ETEK đều đạt chứng nhận CE, đáp ứng yêu cầu xuất khẩu sang thị trường EU và ASEAN. Hệ số rò rỉ (Leakage Factor) đo tại điểm nối ống dưới 0,3%, đảm bảo an toàn tuyệt đối.

Lợi ích kỹ thuật của lò hơi ghi tĩnh

So với lò hơi tầng sôi hay ghi cơ học, lò hơi ghi tĩnh có cấu tạo đơn giản, độ ổn định cao, dễ vận hành và chi phí đầu tư thấp hơn 20–30%.

Nhờ thiết kế ghi đốt cố địnhcấp gió tự nhiên, quá trình cháy diễn ra ổn định, không cần cơ cấu di động phức tạp. Điều này giúp giảm tần suất hỏng hóc, kéo dài tuổi thọ gạch chịu lửa.

Tỷ lệ tro xỉ cháy dở giảm xuống dưới 2%, nhiệt độ vùng cháy duy trì đều 900–1.100°C. Độ rung và tiếng ồn thấp hơn 10 dB so với lò ghi cơ học. Khi kết hợp với bộ hâm nướcbộ sấy không khí, hiệu suất đốt đạt 85–88%.

Ngoài ra, hệ thống cấp gió tự nhiên không yêu cầu công suất quạt lớn, tiết kiệm 10–15% điện năng, giảm chi phí vận hành đáng kể cho nhà máy.

Lợi ích tài chính và tối ưu chi phí vận hành

Việc đầu tư lò hơi ghi tĩnh giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí nhiên liệu và điện năng đáng kể.

Ví dụ: một lò hơi ghi tĩnh 6 tấn hơi/giờ đốt nhiên liệu rắn (than cám hoặc trấu ép) tiêu hao trung bình 900–1.000 kg nhiên liệu/giờ, chi phí 2.500–3.000 VND/kg. Với hiệu suất 85%, chi phí hơi sản xuất chỉ khoảng 1.250–1.400 VND/kg hơi, thấp hơn 30% so với dầu DO và 20% so với LPG.

Hệ thống ghi đốt cố định giảm hao mòn linh kiện, chi phí bảo trì hàng năm thấp, chỉ chiếm 1,5–2% giá trị đầu tư thiết bị.

Tổng thời gian hoàn vốn (Payback Period) của dự án lò hơi ghi tĩnh trung bình 2,5–3 năm, trong khi lò tầng sôi hoặc ghi di động cần 4–5 năm.

Lợi ích môi trường và kiểm soát phát thải

Nhờ sử dụng nhiên liệu rắn có nguồn gốc sinh khối (biomass) như trấu, mùn cưa, củi viên, lò hơi ghi tĩnh góp phần giảm phát thải CO₂ ròng, hỗ trợ doanh nghiệp đạt chứng chỉ Carbon Credit.

Hàm lượng bụi sau lọc ≤ 150 mg/Nm³, CO ≤ 200 mg/Nm³, đáp ứng QCVN 30:2012/BTNMT. Lượng tro xỉ được tái sử dụng làm vật liệu xây dựng, san lấp hoặc phân bón vi lượng.

Hệ thống cấp gió tự nhiên giúp quá trình cháy hoàn toàn, giảm CO và khói đen, tránh hiện tượng cháy yếm khí tạo NOx cao. Khi kết hợp thiết bị xử lý ướt (wet scrubber), hiệu suất khử SO₂ đạt tới 90%.

Việc tận dụng nhiên liệu rắn phế phẩm như trấu, vỏ cà phê giúp giảm chi phí nhiên liệu tới 40%, đồng thời giảm gánh nặng môi trường.

Lợi ích về vận hành và an toàn

Lò hơi ghi tĩnh vận hành đơn giản, không yêu cầu kỹ sư vận hành trình độ cao như lò tầng sôi. Quá trình cấp gió tự nhiên tự điều hòa theo nhiệt độ vùng cháy, giúp lò ổn định và khó xảy ra quá áp đột ngột.

Bộ điều khiển tự động PID kiểm soát áp suất ±0,1 bar, giảm dao động hệ thống. Van an toàn kép đảm bảo an toàn khi áp suất vượt giới hạn.

Nhờ ghi đốt cố định, dòng khí ổn định, ít rung, dễ bảo dưỡng. Trong quá trình khởi động, thời gian nâng áp chỉ 30–45 phút, nhanh hơn 20% so với lò ghi cơ học.

Tổng hệ số an toàn (Safety Factor) đạt 1,6–2,0 so với áp suất làm việc, đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật khi vận hành liên tục 24/7.

Lợi ích kinh tế dài hạn và bảo toàn đầu tư

Với giá thành đầu tư trung bình 1,5–2 tỷ VND cho lò hơi ghi tĩnh công suất 5–6 tấn hơi/giờ, tuổi thọ thiết bị đạt 15–20 năm, doanh nghiệp có thể tiết kiệm hàng tỷ đồng chi phí nhiên liệu mỗi năm.

Hệ thống nhiên liệu rắn rẻ và dễ kiếm tại địa phương giúp ổn định nguồn cung, tránh biến động giá năng lượng toàn cầu.

Khi so sánh vòng đời thiết bị (Life Cycle Cost – LCC), lò hơi ghi tĩnh có chi phí sở hữu thấp hơn 25–30% so với lò tầng sôi và 40% so với lò dầu. Đây là lựa chọn tối ưu cho nhà máy vừa và nhỏ muốn tiết kiệm chi phí mà vẫn đảm bảo công suất.

Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

Trong các nhà máy chế biến thực phẩm, lò hơi ghi tĩnh được sử dụng để cung cấp hơi cho quá trình hấp, sấy, tiệt trùng, nấu và chưng cất. Hơi bão hòa 8–12 bar, nhiệt độ 175–190°C giúp đảm bảo quá trình gia nhiệt đồng đều mà không làm biến đổi cấu trúc sản phẩm.

Ví dụ:
– Nhà máy chế biến thủy sản 6 tấn hơi/giờ đốt nhiên liệu rắn trấu nén tiết kiệm 25% chi phí năng lượng so với lò dầu DO.
– Xưởng bánh kẹo hoặc đồ hộp sử dụng ghi đốt cố định cho phép giữ ổn định áp suất ±0,05 bar, giảm 5% hao hụt nhiệt.

Hệ thống cấp gió tự nhiên phù hợp môi trường ẩm, không yêu cầu khí nén cao, giúp vận hành bền bỉ. Tro xỉ sau đốt có thể tận dụng làm phụ gia san lấp, thân thiện môi trường.

Ứng dụng trong công nghiệp dệt nhuộm và giặt tẩy

Ngành dệt nhuộm cần hơi áp suất ổn định để gia nhiệt bể nhuộm và sấy vải. Lò hơi ghi tĩnh được ưa chuộng vì duy trì áp suất 10–15 bar ổn định, dao động nhỏ, đảm bảo chất lượng màu sắc.

So với lò dầu, chi phí hơi giảm 30–35%. Khi sử dụng nhiên liệu rắn như than cám hoặc mùn cưa, lượng tro xỉ chỉ chiếm 8–10% khối lượng đầu vào.

Ngoài ra, quá trình cấp gió tự nhiên tạo luồng khí đều, tránh cháy yếm khí, giảm khói đen bám vải. Nhiệt độ khói ra khỏi ống khói ổn định 180–200°C, thuận lợi khi kết hợp bộ trao đổi nhiệt hồi lưu.

Các nhà máy có thể tích hợp hệ thống tách hơi ngưng (steam trap) giúp nâng hiệu suất tổng thể lò hơi ghi tĩnh lên 87–89%.

Ứng dụng trong chế biến gỗ và viên nén sinh khối

Ngành chế biến gỗ sử dụng lượng lớn nhiên liệu rắn tái sinh như mùn cưa, vỏ cây, dăm gỗ, rất phù hợp với lò hơi ghi tĩnh.

Công suất phổ biến 4–10 tấn hơi/giờ, áp suất 8–12 bar. Nhiệt năng cung cấp cho hệ thống sấy gỗ, ép viên nén, sấy sơn và keo.

Nhờ ghi đốt cố địnhcấp gió tự nhiên, quá trình cháy ổn định dù nhiên liệu có độ ẩm cao tới 18%. Bộ sấy không khí tăng nhiệt độ gió lên 140°C, giúp đốt triệt để.

Tro xỉ sinh ra chứa nhiều oxit canxi và silic, có thể tái sử dụng làm phân bón. Khi kết hợp với hệ thống bộ hâm nướcbộ sấy không khí, tiêu hao nhiên liệu rắn giảm 10–15%, tiết kiệm hàng trăm triệu đồng mỗi năm.

Ứng dụng trong nhà máy hóa chất và dược phẩm

Các nhà máy hóa chất cần hơi có áp suất ổn định để chưng cất, cô đặc và sấy nguyên liệu. Lò hơi ghi tĩnh đáp ứng yêu cầu này nhờ khả năng điều chỉnh áp suất và lưu lượng linh hoạt.

Hệ thống điều khiển PID tự động giúp áp suất hơi dao động ±0,05 bar, đảm bảo an toàn cho quy trình phản ứng hóa học.

Khi sử dụng nhiên liệu rắn trấu ép, lượng tro thu được < 10%, độ mịn 200–400 mesh, có thể tận dụng trong sản xuất xi măng hoặc làm vật liệu chống cháy.

Bộ lọc bụi tro xỉ đạt hiệu suất 99%, đáp ứng QCVN 30:2012/BTNMT, phù hợp cho nhà máy đặt trong khu công nghiệp có quy định nghiêm ngặt.

Lò hơi ghi tĩnh còn được tích hợp thiết bị tách dầu – nước trong khói thải (Oil Mist Separator), giảm ô nhiễm và kéo dài tuổi thọ quạt hút khói.

Ứng dụng trong sản xuất vật liệu xây dựng và xi măng

Ngành vật liệu xây dựng thường sử dụng lò hơi ghi tĩnh để sấy gạch, nung đất sét, sấy tro bay, và vận hành thiết bị trộn.

Công suất trung bình 8–20 tấn hơi/giờ, áp suất 12–20 bar. Với nhiên liệu rắn như than cám hoặc trấu ép, thời gian cháy kéo dài 3–4 giờ/lần nạp, thích hợp cho vận hành liên tục.

Hệ thống ghi đốt cố định đảm bảo phân bố nhiệt đều, giúp sản phẩm sấy có độ ẩm cuối ≤ 0,5%. Bộ trao đổi nhiệt tái sinh khói thải nâng hiệu suất tổng thể lò hơi ghi tĩnh lên 88–90%.

Đặc biệt, tro xỉ có thể phối trộn xi măng hoặc bê tông nhẹ, vừa giảm phát thải vừa tăng giá trị sử dụng phụ phẩm.

Ứng dụng trong nông nghiệp và chế biến nông sản

Lò hơi ghi tĩnh rất phổ biến trong ngành chế biến cà phê, tinh bột sắn, mía đường, gạo và hạt điều.

Các nhà máy nông sản thường có sẵn nhiên liệu rắn tại chỗ (vỏ cà phê, bã mía, trấu, vỏ hạt điều), nên chi phí nhiên liệu hầu như bằng 0.

Ví dụ: nhà máy tinh bột sắn 5 tấn hơi/giờ dùng nhiên liệu rắn bã sắn khô tiết kiệm 50% chi phí năng lượng; hiệu suất đạt 85%, khói thải đạt chuẩn môi trường.

Ghi đốt cố định cho phép đốt nhiều loại nhiên liệu hỗn hợp, thích hợp cho vùng nông nghiệp. Tro xỉ sau đốt dùng làm phân kali tự nhiên, không gây ô nhiễm.

Nhờ cấp gió tự nhiên, quá trình cháy không cần nhiều thiết bị quay, bảo trì đơn giản, tuổi thọ lò cao.

Giải pháp trọn gói – từ thiết kế đến vận hành

ETEK cung cấp lò hơi ghi tĩnh theo mô hình tổng thầu EPC: tư vấn – thiết kế – chế tạo – lắp đặt – vận hành – đào tạo – bảo trì.

Nhờ quy trình khép kín, doanh nghiệp tiết kiệm 15–20% chi phí đầu tư so với việc mua thiết bị rời. Hệ thống được thiết kế theo chuẩn ASME và TCVN, có thể tùy chỉnh theo từng loại nhiên liệu rắn: than, trấu, mùn cưa, củi viên, vỏ cà phê…

ETEK không chỉ cung cấp thiết bị, mà còn tối ưu toàn bộ chuỗi hiệu suất: cấp gió tự nhiên, thu hồi nhiệt khói, giảm tro xỉ, tăng hiệu suất đốt nhiên liệu rắn lên mức 88–90%.

Công nghệ quốc tế – đảm bảo vận hành ổn định

ETEK ứng dụng công nghệ chế tạo châu Âu và Nhật Bản cho hệ thống lò hơi ghi tĩnh:

– Ống nước và ống lửa theo tiêu chuẩn DIN 17175, thép chịu nhiệt P235GH.
– Gạch chịu lửa Al₂O₃ 45–55%, tuổi thọ > 5 năm.
– Cảm biến đo O₂, CO, nhiệt độ khói online, tự động điều chỉnh cấp gió tự nhiên.
– Bộ hâm nước và sấy không khí hiệu suất 75–80%.
– Hệ thống lọc bụi túi vải Nomex, hiệu suất lọc 99%.

Tất cả ghi đốt cố định được mô phỏng CFD (Computational Fluid Dynamics) để xác định tối ưu tốc độ gió, nhiệt độ và vùng cháy, đảm bảo tro xỉ cháy kiệt, không khói đen, hiệu suất ổn định dài hạn.

Dịch vụ kỹ thuật và hậu mãi toàn diện

ETEK có đội ngũ kỹ sư cơ nhiệt và tự động hóa hỗ trợ 24/7. Khi có sự cố, kỹ sư có mặt trong vòng 8–12 giờ.

Hệ thống lò hơi ghi tĩnh của ETEK tích hợp IoT giám sát từ xa: theo dõi áp suất, lưu lượng gió, nồng độ O₂/CO, cảnh báo sớm bất thường.

Kho phụ tùng và ghi đốt cố định luôn sẵn tại Việt Nam, thay thế trong 48 giờ. ETEK không chỉ bảo hành thiết bị, mà còn bảo hành năng suất và hiệu suất đốt nhiên liệu rắn, đảm bảo lò đạt công suất cam kết.

Tùy chỉnh linh hoạt theo quy mô và nhu cầu

ETEK hiểu rằng mỗi doanh nghiệp có đặc thù nhiên liệu khác nhau. Do đó, các lò hơi ghi tĩnh được thiết kế tùy chỉnh:

– Dòng mini 1–3 tấn hơi/giờ: phù hợp xưởng chế biến nhỏ.
– Dòng trung bình 5–10 tấn hơi/giờ: cho nhà máy thực phẩm, dệt nhuộm.
– Dòng công nghiệp 15–20 tấn hơi/giờ: cho hóa chất, vật liệu xây dựng.

Các tùy chọn: ghi đốt cố định dạng phẳng hoặc nghiêng, hệ thống cấp gió tự nhiên hay cưỡng bức, có hoặc không có economizer. Tất cả được thiết kế module, dễ nâng cấp khi mở rộng công suất.

Giá trị khác biệt của ETEK so với đối thủ

Khác với nhà cung cấp chỉ bán lò rời, ETEK cung cấp hệ thống đồng bộ, bao gồm: lò hơi ghi tĩnh – thiết bị phụ trợ – hệ thống điều khiển – giải pháp xử lý tro xỉ và khí thải.

So sánh:
– Nhà cung cấp trong nước: công nghệ cũ, thiếu đồng bộ, hiệu suất 75–80%.
– Hàng nhập khẩu: giá cao, khó bảo trì, thời gian giao hàng dài.
– ETEK: công nghệ quốc tế, hiệu suất 88–90%, giá hợp lý, dịch vụ nhanh trong nước.

ETEK là đơn vị duy nhất tại Việt Nam cung cấp trọn bộ giải pháp tối ưu cấp gió tự nhiên, giảm phát thải, tăng tuổi thọ thiết bị và tiết kiệm nhiên liệu.

Đảm bảo hiệu quả kinh tế và phát triển bền vững

Chọn lò hơi ghi tĩnh của ETEK, doanh nghiệp được đảm bảo:

– Giảm 15–20% tiêu hao nhiên liệu rắn.
– Giảm 10% điện năng cho quạt cấp gió.
– Tăng 12–15% hiệu suất vận hành.
– Giảm 90% khói đen, bụi mịn và tro xỉ bay.
– Thu hồi 5–8% nhiệt khói thải để sấy nguyên liệu.

ETEK đồng hành cùng doanh nghiệp trong chuyển đổi xanh, cung cấp giải pháp tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải CO₂ và đáp ứng tiêu chuẩn môi trường quốc tế.

KẾT LUẬN

Lò hơi ghi tĩnh là giải pháp tối ưu cho các doanh nghiệp muốn sử dụng nhiên liệu rắn hiệu quả, tiết kiệm và thân thiện môi trường. Với cấu trúc ghi đốt cố định, cấp gió tự nhiên ổn định và hệ thống truyền nhiệt hiện đại, lò mang lại hiệu suất đốt nhiên liệu rắn cao, giảm tro xỉ và chi phí vận hành.

Chọn ETEK là chọn đối tác chiến lược cung cấp lò hơi ghi tĩnh công nghệ tiên tiến, vận hành ổn định, dịch vụ hậu mãi tận tâm và cam kết hiệu quả lâu dài. Đây là nền tảng giúp doanh nghiệp phát triển bền vững, tiết kiệm năng lượng và khẳng định vị thế trong ngành công nghiệp hiện đại.

SẢN PHẨM LIÊN QUAN:

Các hệ thống lò hơi khác

Các dịch vụ công nghệ khác của ETEK