BẢO TRÌ LÒ HƠI TẦNG SÔI TUẦN HOÀN

Lò hơi tầng sôi là một giải pháp đốt hiệu quả cao, sử dụng công nghệ tầng sôi tuần hoàn (Circulating Fluidized Bed – CFB) để tối ưu hóa quá trình cháy và kiểm soát phát thải. Việc bảo trì lò hơi tầng sôi tuần hoàn không chỉ đảm bảo hiệu suất vận hành, mà còn kéo dài tuổi thọ cho thiết bị đốt tầng sôi và giảm thiểu rủi ro dừng máy đột ngột.

1. Giới thiệu về lò hơi tầng sôi tuần hoàn

Lò hơi tầng sôi tuần hoàn (CFB boiler) là hệ thống đốt nhiên liệu công nghiệp sử dụng môi trường tầng sôi – hỗn hợp khí và hạt rắn chuyển động liên tục trong buồng đốt. Nhờ khả năng vận hành ở nhiệt độ thấp (800–900°C) so với lò hơi truyền thống (>1200°C), lò hơi tầng sôi giúp giảm thiểu lượng NOx, kiểm soát SOx bằng cách bổ sung chất hấp phụ và đốt cháy nhiên liệu kém chất lượng như than đá cấp thấp, sinh khối, bùn thải.

Một số thông số kỹ thuật cơ bản của lò hơi tầng sôi tuần hoàn:

• Áp suất thiết kế: 3.82–13.7 MPa
• Nhiệt độ hơi quá nhiệt: 450–540°C
• Hiệu suất đốt: >87%
• Tốc độ lưu chuyển vật liệu tầng sôi: 3–9 m/s
• Tỷ lệ tuần hoàn: 90–98%

2. Vai trò và lợi ích của bảo trì lò hơi tầng sôi tuần hoàn

Bảo trì lò hơi tầng sôi tuần hoàn là hoạt động không thể thiếu để:

• Đảm bảo hiệu suất đốt luôn ở mức tối ưu
• Giảm tiêu hao nhiên liệu từ 2–4% so với lò không được bảo trì định kỳ
• Giảm phát thải CO₂ và NOₓ nhờ kiểm soát nhiệt độ và phân phối khí chính xác
• Tăng tuổi thọ các thiết bị như ống sinh hơi, cyclone, hệ thống cấp than và xỉ

Các chương trình bảo trì thường bao gồm:

• Kiểm tra định kỳ tình trạng các ống sinh hơi (phân tích ăn mòn, mài mòn, bám muội)
• Hiệu chỉnh hệ thống điều khiển tự động (DCS/PLC)
• Đo kiểm lượng chất rắn lơ lửng trong luồng tuần hoàn
• Hiệu chuẩn cảm biến nhiệt độ, áp suất, lưu lượng
• Súc rửa, làm sạch đường ống bằng hóa chất hoặc phương pháp cơ học

3. Cấu tạo chính của lò hơi tầng sôi tuần hoàn

Để hiểu rõ vai trò từng hạng mục trong quá trình bảo trì lò hơi tầng sôi tuần hoàn, cần nắm cấu tạo cơ bản như sau:

3.1 Buồng đốt tầng sôi

• Vùng phản ứng chính, nơi nhiên liệu và hạt vật liệu tầng sôi như cát, dolomit được cuốn theo dòng không khí cấp.
• Trang bị vòi phun khí cấp chính và khí cấp phụ để kiểm soát phân bố khí động học.
• Thành buồng đốt lót ống sinh hơi (water wall) với vật liệu chịu mài mòn cao.

3.2 Cyclone tách tro

• Tách tro và hạt lớn ra khỏi luồng khí, đưa trở lại buồng đốt.
• Cấu trúc cyclone cần được kiểm tra định kỳ để phát hiện mòn cục bộ.

3.3 Hệ thống tuần hoàn vật liệu

• Bao gồm ống hồi liệu, thiết bị phân phối, khóa khí để kiểm soát dòng hạt tuần hoàn.
• Hiệu suất tuần hoàn ảnh hưởng trực tiếp đến tỷ lệ cháy hoàn toàn.

3.4 Bộ quá nhiệt, gia nhiệt lại

• Tăng nhiệt độ hơi nước, thường bố trí tại vùng gió nóng sau cyclone.
• Cần kiểm tra hiện tượng ăn mòn cao do muội bám và dòng khí nhiệt cao.

3.5 Thiết bị xử lý khí thải

• Lắp đặt bộ lọc bụi tĩnh điện hoặc túi vải, hấp phụ SOx bằng đá vôi hoặc hợp chất MgO.
• Được kiểm tra định kỳ mức bám cặn, khả năng lọc và độ kín khí.

4. Những hạng mục cần kiểm tra định kỳ khi bảo trì lò hơi tầng sôi tuần hoàn

Bảo trì lò hơi tầng sôi tuần hoàn cần phân chia theo từng cấp độ: bảo trì hằng ngày, hằng tuần, hằng quý và đại tu hằng năm.

4.1 Bảo trì hằng ngày

• Quan sát áp suất buồng đốt, lưu lượng gió cấp, nhiệt độ vùng phản ứng
• Kiểm tra độ kín của cửa manhole, các điểm rò rỉ khí

4.2 Bảo trì hằng tuần

• Làm sạch vòi phun khí, cân chỉnh động cơ cấp than và xỉ
• Kiểm tra âm thanh bất thường từ cyclone hoặc quạt hút

4.3 Bảo trì hằng quý

• Đo nhiệt độ và áp suất từng đoạn ống, phân tích bề dày ống bằng siêu âm
• Súc rửa thiết bị sinh hơi, tách tro

4.4 Bảo trì định kỳ hằng năm

• Mở toàn bộ hệ thống để kiểm tra toàn diện: ăn mòn, nứt vỡ, hiệu suất tách tro
• Thay thế hoặc sửa chữa lớp chịu mài mòn, cải tạo hệ thống cấp liệu

5. Chiến lược bảo trì lò hơi tầng sôi tuần hoàn: Chủ động – Phân tích – Tối ưu hóa

Để hệ thống lò hơi tầng sôi tuần hoàn vận hành ổn định trong thời gian dài, cần áp dụng các chiến lược bảo trì hiện đại, kết hợp giữa bảo trì truyền thống và bảo trì theo điều kiện.

5.1 Bảo trì theo điều kiện (CBM – Condition-Based Maintenance)

Thông qua cảm biến đo trực tuyến (online sensor), dữ liệu từ hệ điều khiển DCS hoặc SCADA được phân tích để xác định thời điểm cần can thiệp:

• Đo online độ rung của motor quạt hút: nếu biên độ >3 mm/s → báo hiệu bạc đạn hư hỏng
• Theo dõi tỉ lệ CO, O₂ tại ống khói: nếu CO >200 ppm và O₂ >6% → đốt không hoàn toàn, cần điều chỉnh không khí cấp
• Sử dụng camera nhiệt để phát hiện điểm nóng bất thường trong lớp cách nhiệt buồng đốt

5.2 Bảo trì dựa trên độ tin cậy (RCM – Reliability-Centered Maintenance)

RCM là phương pháp bảo trì tiên tiến, xác định các hạng mục thiết yếu ảnh hưởng đến an toàn, môi trường và năng suất, từ đó ưu tiên nguồn lực bảo trì:

• Các vị trí nguy cơ cao: ống sinh hơi (risk of rupture), cyclone (risk of abrasion)
• Thiết bị không dừng máy vẫn vận hành: van bypass, bơm nước bổ sung
• Thiết bị cần dừng toàn bộ hệ thống để sửa chữa: bộ gia nhiệt, bộ lọc khí

Áp dụng RCM giúp giảm tới 30% thời gian dừng máy và chi phí bảo trì so với phương pháp định kỳ truyền thống.

6. Các thông số kỹ thuật cần kiểm soát trong vận hành và bảo trì lò hơi tầng sôi tuần hoàn

Việc duy trì lò hơi tầng sôi ở trạng thái hoạt động tối ưu cần theo dõi nhiều thông số:

7. Các thương hiệu lò hơi tầng sôi tuần hoàn nổi bật trên thế giới

Tùy theo quy mô đầu tư và mục tiêu vận hành, doanh nghiệp có thể lựa chọn các thương hiệu thiết bị đốt tầng sôi uy tín sau:

7.1 Phân khúc cao cấp – AMEC FOSTER WHEELER (Anh)

• Công nghệ CFB quy mô lớn (tới 600 MW)
• Tự động điều khiển phân phối hạt tầng sôi và khí cấp
• Tích hợp phân tích khí thải và tái tuần hoàn tro xỉ
• Tuân thủ tiêu chuẩn ASME, NFPA, ISO 14001

7.2 Phân khúc trung cấp – SHANGHAI ELECTRIC (Trung Quốc)

• Lò hơi CFB công suất 50–150 t/h
• Thiết kế mô-đun dễ lắp đặt và bảo trì
• Đáp ứng các tiêu chuẩn thiết kế EN và IEC
• Hệ thống kiểm soát DCS thân thiện người dùng

7.3 Phân khúc phổ thông – THERMAX (Ấn Độ)

• Phù hợp cho các nhà máy chế biến thực phẩm, dệt may, giấy
• Lò hơi CFB 10–45 t/h, sử dụng đa dạng nhiên liệu
• Bảo trì đơn giản, chi phí đầu tư hợp lý
• Hệ thống điều khiển bán tự động, dễ vận hành

8. Tại sao nên chọn ETEK cho bảo trì lò hơi tầng sôi tuần hoàn

8.1 Khả năng triển khai quốc tế – kinh nghiệm thực chiến

ETEK sở hữu năng lực thực hiện các dự án lò hơi tầng sôi tuần hoàn cho các nhà máy công nghiệp nặng, nhiệt điện, hóa chất và thực phẩm tại Đông Nam Á, Trung Đông và châu Phi.

Chúng tôi cung cấp dịch vụ trọn gói:

• Đánh giá hiện trạng – phân tích dữ liệu vận hành
• Lập kế hoạch bảo trì tối ưu theo RCM, CBM
• Triển khai sửa chữa, cải tạo thiết bị đốt tầng sôi
• Đào tạo kỹ thuật tại chỗ – bàn giao tài liệu SOP

8.2 Dịch vụ bảo trì chuyên sâu – thiết bị đo chuyên dụng

ETEK trang bị đầy đủ công cụ chuyên dụng cho bảo trì lò hơi tầng sôi:

• Thiết bị siêu âm đo bề dày ống sinh hơi
• Thiết bị phân tích rung động động cơ
• Bộ phân tích khí thải online CO, CO₂, NOx, SO₂
• Thiết bị đo nhiệt độ bức xạ, hồng ngoại

Chúng tôi triển khai đội kỹ thuật phản ứng nhanh trong vòng 24–48 giờ, đặc biệt tại Đông Nam Á.

8.3 Linh kiện thay thế chính hãng – hỗ trợ 24/7

Kho linh kiện sẵn sàng của ETEK bao gồm:

• Ống sinh hơi hợp kim cao cấp (T91, SA-213)
• Vật liệu cách nhiệt chịu mài mòn (corundum-based castable)
• Van điều khiển, van an toàn, sensor áp suất
• Module PLC, thiết bị điều khiển DCS, card I/O, relay

ETEK hỗ trợ hiệu chuẩn, lắp đặt và kiểm tra an toàn ngay sau mỗi đợt thay thế linh kiện.

9. Dấu hiệu cảnh báo cần bảo trì lò hơi tầng sôi tuần hoàn

Trong quá trình vận hành lò hơi tầng sôi, một số dấu hiệu bất thường có thể là cảnh báo cho việc cần bảo trì khẩn cấp nhằm tránh sự cố nghiêm trọng, mất an toàn hoặc thiệt hại thiết bị.

9.1 Nhiệt độ buồng đốt dao động lớn

• Nguyên nhân: khí cấp không ổn định, vòi phun khí tắc nghẽn, phân phối hạt tầng sôi không đều.
• Hậu quả: làm giảm hiệu suất cháy, tăng tiêu hao nhiên liệu 5–10%, xuất hiện vùng cháy cục bộ.
• Giải pháp: kiểm tra hệ thống phân phối khí, vệ sinh vòi phun, cân bằng dòng khí cấp sơ cấp và thứ cấp.

9.2 Hiện tượng sụt áp buồng đốt

• Nguyên nhân: tích tụ tro xỉ, tắc cyclone, mòn ống tuần hoàn.
• Biểu hiện: áp suất giảm hơn 10% so với thông số thiết kế.
• Giải pháp: vệ sinh cyclone, kiểm tra mài mòn ống, đánh giá hệ số tổn thất áp suất (ΔP).

9.3 Tiêu hao nhiên liệu tăng bất thường

• Nguyên nhân: nhiệt độ không ổn định, tro hoàn lưu quá cao, độ ẩm nhiên liệu vượt mức.
• Cảnh báo: tỷ lệ sử dụng than tăng >15% so với trung bình tháng.
• Hành động: điều chỉnh phân phối tầng sôi, phân tích thành phần nhiên liệu, hiệu chỉnh hệ thống cấp liệu.

9.4 Rò rỉ hơi hoặc nước cấp

• Dễ phát hiện thông qua áp suất tụt nhanh, tiếng rít từ hệ thống ống.
• Vị trí thường gặp: đầu nối ống sinh hơi, bộ gia nhiệt, mặt bích không kín.
• Giải pháp: dùng camera hồng ngoại phát hiện sớm, kiểm tra áp suất nội bộ, siết lại các điểm nối.

9.5 Tăng phát thải khí độc hại

• Chỉ số CO, NOx tăng vượt ngưỡng (CO > 250 ppm, NOx > 300 ppm).
• Nguyên nhân: cháy không hoàn toàn, rối loạn tầng sôi, thiếu chất hấp phụ SOx.
• Giải pháp: tăng tuần hoàn hạt tầng sôi, bổ sung đá vôi hoặc MgO, hiệu chỉnh phân phối không khí.

10. Lịch trình bảo trì tiêu chuẩn cho lò hơi tầng sôi tuần hoàn

ETEK khuyến nghị doanh nghiệp áp dụng lịch trình bảo trì như sau để đạt hiệu suất vận hành tối ưu:

Lịch trình trên có thể điều chỉnh linh hoạt tùy thuộc vào số giờ vận hành, loại nhiên liệu sử dụng và yêu cầu sản xuất cụ thể.

11. Xu hướng công nghệ mới trong bảo trì lò hơi tầng sôi tuần hoàn

Để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về hiệu suất và kiểm soát phát thải, nhiều công nghệ mới đang được tích hợp trong lò hơi tầng sôi:

• SCADA và IIoT: kết nối dữ liệu đo lường thời gian thực lên nền tảng giám sát từ xa, cảnh báo qua email/smartphone
• AI-based Predictive Maintenance: phân tích mẫu dữ liệu lịch sử để dự đoán điểm hỏng hóc sắp xảy ra
• Vật liệu chống mài mòn cao cấp: lớp phủ nano ceramic trên ống sinh hơi, tăng tuổi thọ gấp 3 lần
• Tự động tối ưu phân phối khí cấp: dùng thuật toán điều khiển mờ (fuzzy logic) để tự điều chỉnh lượng không khí cấp theo tải đốt

ETEK đang từng bước tích hợp các xu hướng này trong dịch vụ kỹ thuật, giúp doanh nghiệp tiếp cận bảo trì 4.0.

12. Kết luận

Lò hơi tầng sôi tuần hoàn là giải pháp tối ưu trong các hệ thống nhiệt công nghiệp hiện đại nhờ khả năng đốt nhiều loại nhiên liệu, phát thải thấp và hiệu suất cao. Tuy nhiên, tính phức tạp của hệ thống đòi hỏi kế hoạch bảo trì lò hơi tầng sôi tuần hoàn bài bản, khoa học và liên tục cập nhật công nghệ.

Việc hợp tác với đơn vị chuyên nghiệp như ETEK mang lại nhiều lợi ích:

• Kéo dài tuổi thọ lò hơi thêm 25–50%
• Tăng hiệu suất đốt lên đến 90–92%
• Giảm 15–20% chi phí nhiên liệu
• Giảm 30% thời gian dừng máy do sự cố
• Đáp ứng các yêu cầu khắt khe của tiêu chuẩn quốc tế về môi trường và an toàn

Với kinh nghiệm thực hiện dự án tại Đông Nam Á, Trung Đông, châu Phi cùng năng lực kỹ thuật vững chắc, ETEK cam kết đồng hành dài hạn trong việc duy trì, cải tiến và tối ưu hóa hệ thống lò hơi tầng sôi tuần hoàn của bạn.

Sản phẩm và dịch vụ liên quan:

• TƯ VẤN CÁC LOẠI LÒ HƠI KHÁC
• LẮP ĐẶT LÒ HƠI TẦNG SÔI TUẦN HOÀN
• BẢO TRÌ LÒ HƠI TẦNG SÔI TUẦN HOÀN
• NÂNG CẤP LÒ HƠI TẦNG SÔI TUẦN HOÀN
• SỬA CHỮA LÒ HƠI TẦNG SÔI TUẦN HOÀN
• THỊ TRƯỜNG QUỐC TẾ