LÒ HƠI GHI BẬC THANG

2.1 Cấu tạo hệ thống ghi bậc thang

Lò hơi ghi bậc thang gồm các bộ phận chính:

Ghi đốt chuyển động dạng bậc:
Cấu thành từ các hàng ghi gắn trên thanh truyền động thủy lực hoặc cơ khí. Các bậc ghi di chuyển xen kẽ tạo xáo trộn nhiên liệu liên tục, giúp cháy đều. Ghi có thể chịu nhiệt 1.200–1.400°C, độ dày 30–50 mm.

Buồng đốt phân tầng:
Chia làm 4 vùng: sấy nhiên liệu – phân hủy nhiệt – cháy hoàn toàn – tro xỉ. Mỗi vùng có van cấp gió độc lập, giúp tối ưu tỷ lệ O₂ từng giai đoạn. Tường buồng đốt xây gạch chịu nhiệt ≥45% Al₂O₃.

Hệ thống cấp liệu tự động:
Gồm phễu chứa, vít tải, van khóa gió và trục đẩy – đẩy nhiên liệu xuống ghi theo chu kỳ. Hệ thống hoạt động đồng bộ với tốc độ ghi để duy trì lớp nhiên liệu dày đều 150–300 mm.

Quạt cấp gió sơ cấp – thứ cấp:
Gió cấp sơ hỗ trợ cháy tầng dưới, gió thứ cấp hỗ trợ đốt hoàn toàn khí dễ cháy ở vùng trên. Có thể điều khiển biến tần độc lập, kiểm soát chính xác lưu lượng và áp suất gió.

Hệ thống thu hồi nhiệt và xử lý khói:
Gồm ống góp hơi, bộ hâm nước, sấy gió, cyclone và lọc bụi tĩnh điện hoặc túi vải. Giúp tăng hiệu suất nhiệt và giảm bụi khói < 150 mg/Nm³.

2.2 Nguyên lý hoạt động ghi bậc thang

Lò hơi ghi bậc thang vận hành theo nguyên lý cháy tầng từng bước:

1. Sấy nhiên liệu: Vùng đầu ghi có nhiệt độ 150–250°C, làm khô vật liệu.
2. Phân hủy nhiệt: Nhiệt độ 400–600°C giúp nhiên liệu phân giải khí dễ cháy.
3. Cháy hoàn toàn: 800–950°C, các khí sinh ra đốt cháy triệt để trên vùng ghi sau.
4. Xả tro: Vùng cuối ghi có cửa tro, tro cháy hết rơi xuống băng tải hoặc vít xoắn.

Chuyển động ghi tạo hiệu ứng đảo nhiên liệu liên tục giúp tăng diện tích tiếp xúc, giảm điểm chết và tăng hiệu suất đốt.

Quá trình đốt được điều chỉnh theo:

Tốc độ chuyển động ghi (0.1–0.4 m/phút)
Độ dày lớp nhiên liệu (150–300 mm)
Lưu lượng gió sơ/thứ cấp (tỷ lệ 65/35 đến 75/25)
Nhiệt độ từng vùng cháy (theo cảm biến hoặc camera hồng ngoại)

3.1 Thông số kỹ thuật điển hình của lò hơi ghi bậc thang

Một số thông số quan trọng của lò hơi ghi bậc thang trong ứng dụng công nghiệp:

Công suất sinh hơi: 2 – 40 tấn/giờ
Áp suất vận hành: 8 – 20 bar
Nhiệt độ hơi ra: 175 – 230°C
Nhiệt độ vùng cháy chính: 850 – 950°C
Hiệu suất nhiệt tổng thể: 80 – 86%
Tỷ lệ cháy hoàn toàn: > 96%
Tốc độ ghi: 0.1 – 0.4 m/phút
Chiều dài ghi bậc: 3 – 6 m
Chiều dày lớp nhiên liệu: 150 – 300 mm
Độ ẩm nhiên liệu cho phép: ≤ 35%
Tỷ lệ gió sơ/thứ cấp: 65/35 – 75/25
Lượng tro xỉ thải ra: 1.5 – 3.5 kg/tấn hơi
Khí CO trong khí thải: ≤ 350 ppm
Bụi khói đầu ống khói (sau xử lý): ≤ 150 mg/Nm³
Thời gian khởi động: 75 – 120 phút

Lò hơi ghi bậc thang có khả năng vận hành ổn định với nhiên liệu rắn có độ ẩm và tro cao như mùn cưa tươi, trấu tươi, bã sắn, rác RDF, vỏ điều, dăm gỗ…

Thiết kế có thể tích hợp thêm bộ cảm biến đo độ ẩm nhiên liệu đầu vào, giúp tự động điều chỉnh tốc độ ghi và lượng gió cấp phù hợp, đảm bảo cháy tầng hiệu quả.

3.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật và chứng nhận quốc tế

Tất cả các lò hơi ghi bậc thang do ETEK cung cấp đều tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế về an toàn và hiệu suất:

Tiêu chuẩn thiết kế áp lực và vật liệu:
ASME Section I – Power Boilers
EN 12952 – Lò hơi ống nước công nghiệp
ISO 16528 – Yêu cầu chung về thiết bị áp lực
GB/T 16507 – Tiêu chuẩn thiết kế lò công nghiệp Trung Quốc

Tiêu chuẩn an toàn vận hành – khí thải:
NFPA 85 – Quy phạm an toàn đốt công nghiệp
ISO 14001 – Quản lý môi trường
IEC 61508 – An toàn chức năng điều khiển tự động
CE Marking – Đáp ứng tiêu chuẩn xuất khẩu châu Âu
TÜV – Kiểm định chất lượng tại Đức và EU
RoHS – Hạn chế chất độc hại trong phụ kiện điện

Tiêu chuẩn điều khiển & tự động hóa:
PLC sử dụng Siemens, Mitsubishi hoặc Omron
Màn hình HMI cảm ứng 7–10 inch
Cảm biến nhiệt độ K/J type, sai số ±1.5°C
Biến tần điều tốc quạt gió – cấp liệu từ Schneider hoặc ABB
Lưu dữ liệu vận hành ≥ 30 ngày

3.3 Các thương hiệu cung cấp lò hơi ghi bậc thang theo phân khúc

Phân khúc cao cấp – Jernforsen (Thụy Điển)
Chuyên thiết kế lò hơi ghi bậc thang cho rác đô thị, RDF, sinh khối trộn, công suất lớn 20–50 tấn/h, tích hợp hệ xử lý khí NOx, SOx.

Phân khúc trung cấp – Zhengzhou Boiler Co., Ltd (Trung Quốc)
Cung cấp hệ thống đốt tuần tự bằng ghi bậc cho nhiên liệu rắn, công suất 5–20 tấn/h, hệ thống điều khiển tự động, tích hợp xử lý bụi cyclone + túi vải.

Phân khúc phổ thông – Hien Phong Boiler (Việt Nam)
Thiết kế linh hoạt, vận hành đơn giản, phù hợp với nhà máy nhỏ – vừa. Dễ nâng cấp từ ghi cố định hoặc ghi xích sang hệ thống bậc thang cơ khí.

4.1 Lợi ích kỹ thuật – môi trường của lò hơi ghi bậc thang

Lò hơi ghi bậc thang mang lại hiệu quả cao trong đốt nhiên liệu rắn phức tạp, giúp giảm chi phí vận hành và cải thiện kiểm soát khí thải:

Đốt triệt để nhiều loại nhiên liệu khó cháy
Nhờ cơ chế cháy tầng và ghi đốt chuyển động, lò xử lý tốt sinh khối ướt, rác RDF, cám bã sắn, bã mì… mà lò ghi xích thông thường không xử lý hiệu quả.

Giảm CO, NOx và khói đen
Bằng cách điều chỉnh tỷ lệ gió sơ/thứ cấp, lò duy trì O₂ hợp lý tại từng tầng cháy, giúp giảm CO < 350 ppm, NOx < 250 mg/Nm³ mà không cần dùng đến hệ thống SCR.

Tiết kiệm nhiên liệu 10–20%
Do khả năng kiểm soát nhiệt vùng, đảo nhiên liệu liên tục, lò ghi bậc thang tận dụng tối đa nhiệt trị, giảm tổn thất tro xỉ (LOI < 4%) và tăng hiệu suất đốt toàn hệ thống.

Tăng tuổi thọ thiết bị và gạch chịu nhiệt
Phân tầng nhiệt giúp buồng đốt giảm sốc nhiệt, hạn chế xung nhiệt và cháy lệch, kéo dài tuổi thọ gạch lót và thiết bị truyền nhiệt.

Vận hành ổn định theo tải biến thiên
Khi nhu cầu hơi tăng – giảm đột ngột, hệ thống có thể tăng tốc ghi, tăng gió hoặc tăng cấp liệu tự động, đảm bảo hơi ra ổn định áp suất ±3%.

Giảm tro xỉ, giảm chi phí xử lý chất thải
Nhờ cháy triệt để, tro thải ra nhẹ, không bết dính, dễ thu gom và có thể tái sử dụng làm phụ gia vật liệu xây dựng hoặc cải tạo đất.

4.2 Ứng dụng trong các ngành công nghiệp

Nhà máy chế biến gỗ – viên nén – mùn cưa
Đốt trực tiếp nguyên liệu độ ẩm cao (trấu tươi, mùn cưa sống) để cung cấp hơi cho máy sấy, ép viên, nồi nấu keo. Tiết kiệm chi phí nhiên liệu đến 35% so với lò dầu DO.

Nhà máy thực phẩm – thức ăn chăn nuôi – bột giặt
Sử dụng hơi cho sấy, nấu, thanh trùng, phối trộn… Lò ghi bậc thang giúp hơi ra đều, độ ẩm ổn định, phù hợp với quy trình cần hơi ổn định ±2°C.

Ngành phân bón – hóa chất – dược liệu
Cần lò hơi công suất vừa – lớn (10–25 tấn/h) hoạt động liên tục, xử lý tốt nguyên liệu có tính kết dính hoặc sinh nhiều tro. Lò ghi bậc thang duy trì hiệu suất dài hạn, dễ bảo trì.

Trung tâm xử lý rác, đốt RDF – chất thải sinh khối
Ứng dụng ghi đối xứng để đảo rác RDF đồng đều, tận dụng nhiệt đốt để cấp hơi cho sấy hoặc phát điện công suất nhỏ.

Cụm sấy nông sản – nhà máy quy mô vừa – nhỏ
Thiết kế ghi cơ khí, cấp gió tự động giúp vận hành dễ dàng, phù hợp với nông hộ, HTX hoặc cụm công nghiệp nông sản ở miền Tây, Tây Nguyên.

5.1 Thiết kế chuyên sâu và triển khai trọn gói lò hơi ghi bậc thang

ETEK là đơn vị tiên phong trong tư vấn – thiết kế – thi công lò hơi ghi bậc thang tích hợp cháy tầng phân đoạn, phù hợp cho nhà máy sử dụng nhiên liệu rắn có đặc tính phức tạp.

Chúng tôi thiết kế ghi chuyển động bằng hệ thống thủy lực hoặc cơ khí, mô phỏng toàn bộ quá trình cháy bằng phần mềm CFD để tối ưu hóa phân bố nhiệt và dòng khí.

ETEK cung cấp giải pháp EPC đầy đủ: khảo sát thực địa, thiết kế buồng đốt phân tầng, lựa chọn ghi đốt chuyển động, tích hợp bộ cấp liệu và quạt gió điều tốc, đào tạo vận hành, bảo trì định kỳ và cấp chứng nhận kiểm định.

5.2 Tùy biến hệ thống cho từng loại nhiên liệu và ngành sản xuất

ETEK xây dựng cấu hình lò hơi ghi bậc thang theo đặc tính cụ thể của từng loại nhiên liệu rắn:

Mùn cưa ướt – trấu tươi: ghi nghiêng góc 18–22°, thiết kế gió tầng sấy cao
Rác ép RDF: lưới ghi dạng răng cưa, tăng số bậc đốt, gia cố tường chịu nhiệt
Vỏ điều – bã mía – bã sắn: giảm tốc ghi, tăng thời gian cháy cạn và hoàn toàn

Buồng đốt được chia rõ vùng nhiệt độ, mỗi tầng có cảm biến nhiệt riêng, dữ liệu thu về PLC xử lý theo mô hình PID giúp tiết kiệm nhiên liệu, giữ ổn định áp suất hơi đầu ra.

5.3 Kinh nghiệm triển khai nhiều lĩnh vực – sẵn sàng xuất khẩu

ETEK đã triển khai thành công hơn 60 hệ thống lò hơi ghi bậc thang trong các ngành: chế biến gỗ, rác thải RDF, thực phẩm, ép viên nén, phân bón – hóa chất.

Một số dự án tiêu biểu:

Nhà máy viên nén trấu Đồng Tháp – 2×6 T/h
Trạm đốt RDF Bình Dương – công suất 12 T/h
Nhà máy thức ăn chăn nuôi Tây Ninh – lò 8 T/h sử dụng mùn cưa tươi

Ngoài thị trường nội địa, ETEK hiện cung cấp hệ thống lò ghi bậc thang cho các đối tác tại Đông Nam Á, Trung Đông và châu Phi, với thiết kế theo tiêu chuẩn quốc tế ASME, EN 12952 và CE Marking.

5.4 Dịch vụ bảo trì – hỗ trợ kỹ thuật chuyên sâu

ETEK triển khai gói dịch vụ bảo trì toàn diện theo chu kỳ:

Kiểm tra hệ thống cấp liệu tự động: vít tải, van gió, cơ cấu đẩy – cấp nhiên liệu
Bôi trơn, hiệu chỉnh cơ cấu ghi đốt chuyển động: kiểm tra hành trình – điều chỉnh tốc độ
Kiểm tra buồng đốt: tái lót gạch chịu nhiệt, xử lý bong tróc
Đo nhiệt độ từng vùng: đánh giá đồng đều cháy tầng
Phân tích khí thải: đo CO, O₂, NOx, kiểm tra chất lượng đốt

ETEK có kho phụ tùng tại miền Bắc, miền Trung và miền Nam, sẵn sàng thay thế quạt, motor, trục ghi, thanh ghi, biến tần chỉ trong 24–72 giờ. Hệ thống SCADA được hỗ trợ kỹ thuật 24/7.

5.5 Tư vấn nâng cấp lò hơi ghi thường sang ghi bậc thang

Nhiều nhà máy hiện đang vận hành lò hơi ghi xích gặp khó khăn khi chuyển nhiên liệu từ than sang sinh khối. ETEK cung cấp giải pháp nâng cấp sang lò hơi ghi bậc thang:

Thay kết cấu ghi: từ ghi xích sang ghi đối xứng
Chuyển đổi hệ thống gió: nâng cấp từ quạt đơn sang gió phân tầng
Tăng chiều cao buồng đốt: chia vùng cháy theo tầng
Thêm cảm biến nhiệt tầng và điều khiển tự động tốc độ ghi

Nâng cấp này giúp nhà máy tái sử dụng phần lớn kết cấu cũ, nhưng tăng hiệu suất 10–15%, giảm tiêu hao nhiên liệu và phù hợp với xu hướng chuyển dịch năng lượng bền vững.

5.6 Cam kết hiệu quả – bảo hành dài hạn

Toàn bộ hệ thống lò hơi ghi bậc thang do ETEK cung cấp đều được:

Bảo hành cơ khí 12–18 tháng
Đảm bảo hiệu suất hơi đạt ≥ thiết kế
Đảm bảo áp suất ổn định ±3% khi thay đổi tải
Đảm bảo CO đầu ra ≤ 350 ppm, tro cháy hết ≥ 96%
Cam kết tiết kiệm nhiên liệu từ 10–20% so với lò đốt thủ công hoặc ghi tĩnh

ETEK đồng hành xuyên suốt vòng đời hệ thống, cung cấp tài liệu vận hành, hồ sơ nghiệm thu, đào tạo an toàn lò hơi, và sẵn sàng mở rộng công suất khi doanh nghiệp phát triển.

Bài viết liên quan:

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